Добавить страницу в закладки Установить стартовой
Должность:Главная >> Новости

Продукты Категория

Продукты Теги

Fmuser Сайты

Что такое КСВН и как измерить КСВН?

Date:2021/3/12 14:00:43 Hits:


«КСВН в теории антенн означает коэффициент стоячей волны по напряжению, также известный как коэффициент стоячей волны (КСВ). КСВН - это измерение уровня стоячей волны на фидерной линии. Инженеры по радиосвязи знают, что это очень важный вопрос при изучении фидерных / передающих линий. Стоячая волна, стоячая волна представляет собой мощность, которую нагрузка не принимает и отражается обратно по линии передачи или фидеру, а коэффициент стоячей волны является функцией коэффициента отражения, который описывает мощность, отражаемую антенной. --- - FMUSER »


ВНИМАНИЕ: Хотя стоячие волны и VSWR очень важны, часто теория и расчеты VSWR могут маскировать представление о том, что на самом деле происходит. К счастью, можно получить хорошее представление о теме, не углубляясь слишком глубоко в теорию VSWR.



Совместное использование заботу!


Content

1. Что такое КСВН (коэффициент стоячей волны напряжения)?

2. Что такое КСВ (основы стоячей волны)?

3. Важные показатели параметров КСВ

4. Калькулятор КСВН: как рассчитать КСВН?

5. Как измерить коэффициент стоячей волны

6. Часто задавайте вопросы

7. Топ 10 лучших бесплатных онлайн Калькулятор КСВН



1. Что такое КСВН (коэффициент стоячей волны напряжения)


1) Определение КСВН (коэффициент стоячей волны по напряжению)

Коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН) определяется как отношение между переданной и отраженной стоячей волной напряжения в радиочастота (РФ) система электропередачи. Иногда VSWR также произносится как «висвар». КСВН - это показатель того, насколько эффективно ВЧ-мощность передается от источника питания по линии передачи в нагрузку. Типичный пример - это Усилитель мощности подключен к антенне через линия электропередачи. КСВН используется в качестве меры эффективности для всего, что передает радиочастоты, включая линии передачи, электрические кабели и даже сигнал в воздухе. 


Несовпадение импеданса приводит к возникновению стоячих волн вдоль линии передачи, а КСВ определяется как отношение амплитуды частичной стоячей волны на пучность (максимум) к амплитуде в узле (минимум) вдоль линии.



Определение КСВН обеспечивает основу для всех расчеты и формулы.

Коэффициент стоячей волны, VSWR, определяется как отношение максимального и минимального напряжения на линии без потерь.


Результирующее отношение обычно выражается в виде отношения, например, 2: 1, 5: 1 и т. Д. Идеальным совпадением является 1: 1 и полное несовпадение, т. Е. Короткое замыкание или разомкнутая цепь - ∞: 1.


На практике есть потери на любом фидере или линии передачи. Для измерения КСВН в этой точке системы определяется прямая и обратная мощность, которая преобразуется в значение КСВН. 


Таким образом, КСВН измеряется в конкретной точке, и нет необходимости определять максимумы и минимумы напряжения по длине линии.


Читайте также: В чем разница между AM и FM?


Давайте быстро посмотрим видео про КСВН! (Источник: RF elements sro)





2) Основные функции КСВН

В приложении этот рисунок показывает, насколько хорошо антенна согласована по сопротивлению с радио или линией передачи, к которой она подключена. В подключенной линии несоответствие импеданса может вызвать отражение, которое звучит именно так - волна, отражающаяся в обратном направлении и идущая в неправильном направлении. Результат встречных волн - стоячая волна. Это уменьшает мощность, которую принимает антенна и может использовать ее для вещания. Это может даже сжечь передатчик


VSWR широко используется в различных приложениях, таких как VSWR в антенна, КСВ в телеком, КСВН в СВЧ, КСВ в ВЧ и т. Д. Вот некоторые из основных приложений с пояснениями:


Применение КСВН Основные функции КСВН 
Передающая антенна
Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) является показателем несоответствия между антенна и соединяющую его линию подачи. Это также известно как коэффициент стоячей волны (КСВ). Диапазон значений КСВН от 1 до ∞. Значение VSWR ниже 2 считается подходящим для большинства антенн. Антенну можно охарактеризовать как «подходящую». Поэтому, когда кто-то говорит, что антенна плохо согласована, очень часто это означает, что значение VSWR превышает 2 для интересующей частоты.
телекоммуникация В телекоммуникациях коэффициент стоячей волны (КСВ) - это отношение амплитуды частичной стоячей волны в пучности (максимум) к амплитуде в соседнем узле (минимум) в линии электропередачи. 
микроволновая печь
Общими показателями производительности, связанными с линиями и цепями микроволновой передачи, являются КСВН, коэффициент отражения и обратные потери, а также коэффициент передачи и вносимые потери. Все они могут быть выражены с использованием параметров рассеяния, чаще называемых S-параметрами.
RF Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) определяется как отношение между переданными и отраженными стоячими волнами напряжения в радиочастотной (РЧ) электрической передаче. система. Это мера того, насколько эффективно ВЧ-мощность передается от источника питания через линию передачи в нагрузку.

Читайте также:Как самостоятельно измерить КСВ на AM-радио?

Вот упрощенный список базовых знаний о радиочастотах, предоставленный техническим специалистом FMUSER Джимми, вы можете полностью понять VSWR с помощью этого контента: 


Как выразить КСВН с помощью напряжения?
По определению КСВН - это отношение максимального напряжения (максимальной амплитуды стоячей волны) к наименьшему напряжению (минимальная амплитуда стоячей волны) в любом месте между источником и нагрузкой.

КСВН = | V (макс.) | / | V (мин) |

V (max) = максимальная амплитуда стоячей волны
V (min) = минимальная амплитуда стоячей волны


Как выразить КСВН с помощью импеданса?
По определению, КСВН - это соотношение импеданса нагрузки и импеданса источника.

КСВН = ZL / Zo

ZL = сопротивление нагрузки
Zo = полное сопротивление источника

Каково идеальное значение КСВН?
Значение идеального КСВН составляет 1: 1 или кратко выражается как 1. В этом случае мощность, отраженная от нагрузки к источнику, равна нулю.

Как выразить КСВН с помощью отражения и прямой мощности?
По определению КСВН равен

КСВН = 1 + √ (Pr / Pf) / 1 - √ (Pr / Pf)

где:

Pr = отраженная мощность
Pf = мощность в прямом направлении


Читайте также: Как сделать FM-радио антенну своими руками | Самодельная FM-антенна: основы и учебные пособия

3) Почему я должен заботиться о КСВН? 

Значение VSWR представляет мощность, отраженную от нагрузки к источнику. Он часто используется для описания того, сколько мощности теряется от источника (обычно высокочастотного усилителя) через линию передачи (обычно коаксиальный кабель) к нагрузке (обычно антенне).

Это плохая ситуация: ваш передатчик сгорает из-за чрезмерной энергии.

Вот основная причина:

Вся энергия отражается (например, от разрыва или короткого замыкания) в конце линии, затем никакая энергия не поглощается, создавая идеальную «стоячую волну» на линии. Это плохая, нежелательная ситуация. Фактически, когда мощность, предназначенная для излучения, возвращается в передатчик в полном объеме, он обычно сгорает там электронику.

Сложно понять? Вот пример, который может вам помочь:

Океанский волновой поезд, движущийся к берегу, несет энергию к пляжу. Если он поднимается на пологий пляж, вся энергия поглощается, и волны не возвращаются обратно в море. Если вместо наклонного пляжа присутствует вертикальная морская дамба, то входящий волновой поток полностью отражается, так что энергия не поглощается стеной. 




Интерференция между входящей и исходящей волнами в этом случае создает «стоячую волну», которая вообще не выглядит бегущей; пики остаются в одном и том же пространственном положении и просто поднимаются и опускаются.

То же самое происходит в радио- или радиолокационной линии передачи. В этом случае мы хотим, чтобы волны на линии (как напряжение, так и ток) распространялись в одном направлении и передавали свою энергию в желаемую нагрузку, которая в данном случае может быть антенной, на которую она должна излучаться. 


Если вся энергия отражается (например, в результате обрыва или короткого замыкания) в конце линии, то никакая энергия не поглощается, создавая идеальную «стоячую волну» на линии. 


Чтобы вызвать отраженную волну, не требуется обрыв или короткое замыкание. Все, что для этого требуется, - это несоответствие импеданса между линией и нагрузкой. Если отраженная волна не такая сильная, как прямая волна, то будет наблюдаться некоторая картина «стоячей волны», но нули не будут такими глубокими, а пики такими высокими, как при идеальном отражении (или полном рассогласовании).


Читайте также: Зачем нам нужен коэффициент стоячей волны (КСВ)?


НАЗАД


2. Что такое КСВ (коэффициент стоячей волны)?


1) Определение коэффициента стоячей волны (КСВ)

Согласно Википедии, коэффициент стоячей волны (КСВ) определяется как:


'' Мера согласования импеданса нагрузок с характеристическим импедансом линии передачи или волновода в радиотехнике и телекоммуникациях. Таким образом, КСВ - это отношение между прошедшей и отраженной волнами или отношение между амплитудой стоячей волны в ее максимуме и амплитудой в минимуме, КСВ обычно определяется как отношение напряжений, называемое КСВН ».


Высокий КСВ указывает на низкую эффективность линии передачи и отраженную энергию, что может повредить передатчик и снизить эффективность передатчика. Поскольку КСВ обычно относится к коэффициенту напряжения, его обычно называют коэффициентом стоячей волны напряжения (КСВН).


2) Как VSWR влияет на производительность системы передатчика? 

Существует несколько способов, которыми VSWR влияет на производительность системы передатчика или любой системы, которая может использовать РЧ и согласованные импедансы.

Хотя термин VSWR обычно используется, могут возникнуть проблемы как с напряжением, так и с током стоячей волны. Некоторые из эффектов подробно описаны ниже:

A. Усилители мощности передатчика могут быть повреждены:

Повышенные уровни напряжения и тока, наблюдаемые на фидере в результате стоячих волн, могут повредить выходные транзисторы передатчика. Полупроводниковые устройства очень надежны, если они работают в указанных пределах, но постоянные волны напряжения и тока на фидере могут привести к катастрофическим повреждениям, если они приведут устройство в действие за их пределами.

B. Защита PA снижает выходную мощность:  

Ввиду очень реальной опасности высоких уровней КСВ, вызывающих повреждение усилителя мощности, многие передатчики имеют защитную схему, которая уменьшает выходную мощность передатчика при повышении КСВ. Это означает, что плохое согласование между фидером и антенной приведет к высокому КСВ, что приведет к снижению выходной мощности и, следовательно, к значительным потерям передаваемой мощности.

C. Высокое напряжение и ток могут повредить фидер:   

Возможно, что высокие уровни напряжения и тока, вызванные высоким коэффициентом стоячей волны, могут привести к повреждению фидера. Несмотря на то, что в большинстве случаев фидеры будут работать в своих пределах, а удвоение напряжения и тока должно быть обеспечено, есть некоторые обстоятельства, когда может быть причинен ущерб. Максимумы тока могут вызвать чрезмерное локальное нагревание, которое может исказить или расплавить используемые пластмассы, и известно, что высокие напряжения вызывают искрение в некоторых обстоятельствах.

D. Задержки, вызванные отражением, могут вызвать искажение:   

Когда сигнал отражается несоответствием, он отражается обратно к источнику и может затем отражаться обратно к антенне. Задержка вводится вдвое больше времени передачи сигнала по фидеру. Если данные передаются, это может вызвать межсимвольные помехи, и в другом примере, где передавалось аналоговое телевидение, было видно «призрачное» изображение.


Интересно, что потеря уровня сигнала, вызванная плохим VSWR, не так велика, как некоторые могут себе представить. Любой сигнал, отраженный нагрузкой, отражается обратно на передатчик, и, поскольку согласование на передатчике может дать возможность отражать сигнал обратно на антенну, понесенные потери в основном те, которые вносит фидер. 


Есть и другие важные параметры, которые необходимо измерить при оценке эффективности антенны: коэффициент отражения, потери рассогласования и возвратные потери, и это лишь некоторые из них. КСВН не является исчерпывающим элементом теории антенн, но он важен.


Читайте также: Что такое фильтр нижних частот и как создать фильтр нижних частот?

3) VSWR против SWR против PSWR против ISWR

Термины VSWR и SWR часто встречаются в литературе о стоячих волнах в радиочастотных системах, и многие спрашивают о разнице.


● VSWR (коэффициент стоячей волны напряжения):

VSWR или коэффициент стоячей волны напряжения применяется в особенности к стоящим волнам напряжения, которые установлены на фидере или линии передачи. Поскольку легче обнаружить стоячие волны напряжения, а во многих случаях напряжения более важны с точки зрения поломки устройства, часто используется термин VSWR, особенно в областях проектирования РЧ.


● КСВ (коэффициент стоячей волны):

КСВ означает коэффициент стоячей волны. Вы можете рассматривать это как математическое выражение неоднородности электромагнитного поля (ЭМ-поля) в линии передачи, такой как коаксиальный кабель. Обычно КСВ определяется как отношение максимального радиочастотного (РЧ) напряжения к минимальному высокочастотному напряжению вдоль линии. Коэффициент стоячей волны (КСВ) имеет три особенности:


SWR имеет следующие особенности:

● Он описывает стоячие волны напряжения и тока, которые появляются на линии. 

● Это является общим описанием стоячих волн как тока, так и напряжения. 

● Это часто используется вместе с измерителями, используемыми для определения коэффициента стоячей волны. 

ВНИМАНИЕ: И ток, и напряжение растут и падают в одинаковой пропорции при заданном рассогласовании.


Высокий КСВ указывает на низкую эффективность линии передачи и отраженную энергию, что может повредить передатчик и снизить эффективность передатчика. Поскольку КСВ обычно относится к коэффициенту напряжения, его обычно называют коэффициентом стоячей волны напряжения (КСВН).


● PSWR (коэффициент стоячей волны мощности):

Термин «коэффициент стоячей волны», который также встречается несколько раз, определяется как просто квадрат КСВН. Однако это полное заблуждение, поскольку прямая и отраженная мощность постоянны (при условии отсутствия потерь в фидере), а мощность не растет и не падает так же, как стоячие формы напряжения и тока, которые являются суммой как прямых, так и отраженных элементов.


● ISWR (текущий коэффициент стоячей волны):

КСВ также можно определить как отношение максимального РЧ-тока к минимальному РЧ-току на линии (текущий коэффициент стоячей волны или ISWR). Для большинства практических целей ISWR - это то же самое, что VSWR.


Некоторые люди понимают, что КСВ и КСВ в их базовой форме - это идеальное соотношение 1: 1. КСВ означает, что вся мощность, которую вы подключаете к линии, выводится из антенны. Если КСВ не 1: 1, то вы вырабатываете больше мощности, чем необходимо, и часть этой мощности затем отражается обратно по линии к вашему передатчику, а затем вызывает столкновение, которое может привести к тому, что ваш сигнал будет не таким чистым и Чисто.


Но в чем разница между КСВН и КСВ? КСВ (коэффициент стоячей волны) - это понятие, то есть коэффициент стоячей волны. КСВН - это то, как вы проводите измерения, измеряя напряжения для определения КСВ. Вы также можете измерить КСВ, измерив токи или даже мощность (ISWR и PSWR). Но для большинства намерений и целей, когда кто-то говорит КСВ, они имеют в виду КСВ, в обычном разговоре они взаимозаменяемы.


Вы, кажется, понимаете, что это связано с соотношением между мощностью, поступающей на антенну, и величиной, отраженной обратно, и тем, что (в большинстве случаев) мощность передается на антенну. Однако утверждения «вы выделяете больше мощности, чем необходимо» и «затем вызывает столкновение, которое может привести к тому, что ваш сигнал не будет таким чистым», неверны.


КСВН в зависимости от отраженной мощности


В случаях более высокого КСВ некоторая или большая часть мощности просто отражается обратно в передатчик. Это не имеет ничего общего с чистым сигналом и все, что связано с защитой вашего передатчика от перегорания и КСВ, независимо от количества мощности, которую вы выкачиваете. Это просто означает, что на частоте антенная система не так эффективна, как излучатель. Конечно, если вы пытаетесь передавать на частоте, вы бы предпочли, чтобы ваша антенна имела самый низкий возможный КСВ (обычно значение меньше 2: 1 не так уж плохо на нижних диапазонах, а 1.5: 1 хорошо на верхних диапазонах) , но многие многодиапазонные антенны могут иметь соотношение 10: 1 на некоторых диапазонах, и вы можете обнаружить, что можете работать приемлемо.


Читайте также: Как устранить шум на AM и FM-приемник


4) КСВН и эффективность системы
В идеальной системе 100% энергии передается от силовых каскадов к нагрузке. Для этого требуется точное соответствие между импедансом источника (характеристическое сопротивление линии передачи и всех ее разъемов) и импедансом нагрузки. Напряжение переменного тока сигнала будет одинаковым от конца до конца, поскольку оно проходит без помех.


КСВН в зависимости от% отраженной мощности


В реальной системе несогласованные импедансы заставляют часть мощности отражаться обратно к источнику (как эхо). Эти отражения вызывают конструктивные и деструктивные помехи, приводящие к пикам и спадам напряжения, изменяющимся со временем и расстоянием вдоль линии передачи. КСВН позволяет количественно оценить эти отклонения напряжения, следовательно, другое часто используемое определение коэффициента стоячей волны напряжения заключается в том, что это отношение самого высокого напряжения к самому низкому напряжению в любой точке линии передачи.


В идеальной системе напряжение не меняется. Следовательно, его КСВ составляет 1.0 (или, как правило, выражается как отношение 1: 1). Когда возникают отражения, напряжения меняются и КСВ выше, например 1.2 (или 1.2: 1). Повышенный КСВН коррелирует со снижением эффективности линии передачи (и, следовательно, общей эффективности передатчика).


Эффективность линий электропередачи увеличивается за счет:
1. Повышение напряжения и коэффициента мощности
2. Увеличение напряжения и уменьшение коэффициента мощности.
3. Уменьшение напряжения и коэффициента мощности.
4. Снижение напряжения и увеличение коэффициента мощности.

Есть четыре величины, которые описывают эффективность передачи мощности от линии к нагрузке или антенне: КСВН, коэффициент отражения, потери рассогласования и возвратные потери. 


А пока, чтобы понять их значение, мы показываем их графически на следующем рисунке. Три условия: 


● Линии, подключенные к согласованной нагрузке;
● Линии, подключенные к короткой несогласованной антенне (входное сопротивление антенны составляет 20–80 Ом, по сравнению с сопротивлением линии передачи 50 Ом);
● Линия открыта на том конце, где должна была быть подключена антенна.




Зеленая кривая - Стоячая волна на линии 50 Ом с согласованной нагрузкой 50 Ом на конце

С его параметрами и числовым значением следующим образом:

параметры  Численная величина
Сопротивление нагрузки
50 Ом 
Коэффициент отражения

КСВ
1
Потеря несоответствия
0 дБ
Обратные потери
- ∞ дБ

Примечание: [Это идеально; нет стоячей волны; вся мощность идет на антенну / нагрузку]


Синяя кривая - Стоячая волна на 50-омной линии в короткую монопольную антенну

С его параметрами и числовым значением следующим образом:

параметры  Численная величина
Сопротивление нагрузки
20 - j80 Ом
Коэффициент отражения 0.3805 - j0.7080
Абсолютное значение коэффициента отражения
0.8038
КСВ
9.2
Потеря несоответствия
- 4.5 дБ
Обратные потери
-1.9 ДБ

Примечание: [Это не очень хорошо; мощность в нагрузке или антенне на –4.5 дБ ниже доступной по нисходящей линии]


Красная кривая - Стоячая волна на линии с разомкнутой цепью на левом конце (антенные выводы)

С его параметрами и числовым значением следующим образом:

параметры  Численная величина
Сопротивление нагрузки

Коэффициент отражения

КСВ

Потеря несоответствия
- 0 дБ
Обратные потери
0 дБ

Примечание: [Это очень плохо: за конец линии не передается мощность]


НАЗАД


3. Важные показатели параметров КСВ.


1) Линии передачи и КСВ

Любой проводник, по которому проходит переменный ток, может рассматриваться как линия передачи, например, эти воздушные гиганты, распределяющие электроэнергию переменного тока по территории. Включение всех различных форм линий передачи значительно выходит за рамки данной статьи, поэтому мы ограничим обсуждение частотами от 1 МГц до 1 ГГц и двумя распространенными типами линий: коаксиальной (или «коаксиальной»). и параллельный провод (также известный как открытый провод, оконная линия, лестничная линия или двухпроводной, как мы это будем называть), как показано на рисунке 1.



Пояснение: Коаксиальный кабель (A) состоит из одножильного или многожильного центрального проводника, окруженного изолирующим пластиковым или воздушным диэлектриком, и трубчатого экрана, который представляет собой сплошную или плетеную проволочную оплетку. Пластиковая оболочка окружает экран для защиты проводников. Двойной вывод (B) состоит из пары параллельных одножильных или многожильных проводов. Провода удерживаются на месте с помощью литого пластика (оконная линия, двухжильный провод) или керамических или пластиковых изоляторов (лестничная линия).



Ток течет по поверхности проводников (см. Врезку «Скин-эффект») в противоположных направлениях. Удивительно, но РЧ-энергия, протекающая по линии, на самом деле не течет в проводниках, где есть ток. Он распространяется как электромагнитная (ЭМ) волна в пространстве между проводниками и вокруг них. 


На рисунке 1 показано расположение поля как в коаксиальном, так и в сдвоенном выводе. Для коаксиального кабеля поле полностью удерживается в диэлектрике между центральным проводником и экраном. Однако для двухпроводных проводов наиболее сильное поле вокруг проводников и между ними, но без окружающего экрана часть поля распространяется в пространство вокруг линии.


Вот почему коаксиальный кабель так популярен - он не позволяет сигналам внутри взаимодействовать с сигналами и проводниками за пределами линии. С другой стороны, сдвоенный вывод необходимо держать на достаточном удалении (достаточно нескольких линий ширины) от других линий подачи и любых металлических поверхностей. Зачем использовать двойное отведение? Как правило, он имеет более низкие потери, чем коаксиальный кабель, поэтому является лучшим выбором, когда потеря сигнала является важным фактором.



Учебное пособие по линии передачи для начинающих (Источник: AT&T)



Что такое скин-эффект?
На частотах выше 1 кГц переменные токи протекают все более тонким слоем по поверхности проводников. Это эффект кожи. Это происходит потому, что вихревые токи внутри проводника создают магнитные поля, которые проталкивают ток к внешней поверхности проводника. На частоте 1 МГц в меди большая часть тока ограничивается внешней стороной проводника 0.1 мм, а на частоте 1 ГГц ток сжимается в слое толщиной всего несколько мкм.


Читайте также: Простой и бюджетный DIY - как сделать FM-передатчик?

2) Коэффициенты отражения и передачи


Коэффициент отражения - это доля падающего сигнала, отраженного от рассогласования. Коэффициент отражения выражается как ρ или Γ, но эти символы также могут использоваться для обозначения КСВН. Это напрямую связано с КСВН.




 | Γ | = (КСВН - 1) / (КСВН + 1) (А)

Рисунок. Это часть сигнала, отраженного сопротивлением нагрузки, иногда выражаемая в процентах.


Для идеального согласования сигнал не отражается нагрузкой (т. Е. Полностью поглощается), поэтому коэффициент отражения равен нулю. 


При обрыве или коротком замыкании весь сигнал отражается обратно, поэтому коэффициент отражения в обоих случаях равен 1. Обратите внимание, что это обсуждение касается только величины коэффициента отражения.  


Γ также имеет связанный фазовый угол, который различает короткое замыкание и разомкнутую цепь, а также все состояния между ними. 


Например, отражение от разомкнутой цепи приводит к фазовому углу 0 градусов между падающей и отраженной волной, что означает, что отраженный сигнал суммируется по фазе с входящим сигналом в месте разомкнутой цепи; т.е. амплитуда стоячей волны в два раза больше, чем у приходящей волны. 


Напротив, короткое замыкание приводит к фазовому углу 180 градусов между падающим и отраженным сигналами, что означает, что отраженный сигнал противоположен по фазе входящему сигналу, поэтому их амплитуды вычитаются, что приводит к нулю. Это видно на рисунках 1а и б.

Если коэффициент отражения - это часть падающего сигнала, отраженного обратно из-за несоответствия импеданса в цепи или линии передачи, коэффициент передачи - это часть падающего сигнала, которая появляется на выходе. 


Это функция отраженного сигнала, а также взаимодействия внутренних цепей. У него также есть соответствующая амплитуда и фаза.




3) Что такое возвратная потеря и вставка?

Обратные потери - это отношение уровня мощности отраженного сигнала к уровню мощности входного сигнала, выраженное в децибелах (дБ), т. Е.

RL (дБ) = 10 log10 Pi / Pr (B)

Рис. 2. Обратные потери и вносимые потери в цепи или линии передачи без потерь.

На рисунке 2 к линии передачи подается сигнал Pi с уровнем 0 дБмВт. Отраженная мощность Pr показана как -10 дБм, а обратные потери составляют 10 дБ. Чем выше значение, тем лучше согласование, то есть для идеального согласования возвратные потери в идеале равны ∞, но возвратные потери от 35 до 45 дБ обычно считаются хорошим согласованием. Точно так же при обрыве или коротком замыкании падающая мощность отражается обратно. Обратные потери для этих случаев составляют 0 дБ.

Вносимые потери - это отношение уровня мощности передаваемого сигнала к уровню мощности входного сигнала, выраженное в децибелах (дБ), т. Е.

IL (дБ) = 10 log10 Pi / Pt (C)

Pi = Pt + Pr; Pt / Pi + Pr / Pi = 1                                                                            

Ссылаясь на рисунок 2, Pr = -10 дБмВт означает, что отражается 10 процентов падающей мощности. Если в цепи или линии передачи отсутствуют потери, передается 90 процентов падающей мощности. Таким образом, вносимые потери составляют приблизительно 0.5 дБ, в результате чего передаваемая мощность составляет -0.5 дБмВт. Если бы были внутренние потери, вносимые потери были бы больше.



НАЗАД

4) Что такое S-параметры?


Рис. Представление S-параметров двухпортовой микроволновой цепи.

Используя S-параметры, можно полностью охарактеризовать ВЧ-характеристики схемы без необходимости знать ее внутренний состав. Для этих целей схему обычно называют «черным ящиком». Внутренние компоненты могут быть активными (например, усилители) или пассивными. Единственным условием является то, что S-параметры определены для всех интересующих частот и условий (например, температуры, смещения усилителя) и что схема должна быть линейной (т. Е. Ее выход прямо пропорционален ее входу). На рисунке 3 представлена ​​простая микроволновая схема с одним входом и одним выходом (называемые портами). Каждый порт имеет падающий сигнал (а) и отраженный сигнал (б). Зная S-параметры (т. Е. S11, S21, S12, S22) этой схемы, можно определить ее влияние на любую систему, в которой она установлена.

S-параметры определяются путем измерения в контролируемых условиях. С помощью специального тестового оборудования, называемого анализатором цепей, сигнал (a1) вводится в порт 1, а порт 2 завершается в системе с контролируемым импедансом (обычно 50 Ом). Анализатор одновременно измеряет и записывает a1, b1 и b2 (a2 = 0). Затем процесс меняется на противоположный, то есть при поступлении сигнала (a2) в порт 2 анализатор измеряет a2, b2 и b1 (a1 = 0). В простейшей форме анализатор цепей измеряет только амплитуды этих сигналов. Это называется скалярным анализатором цепей, и его достаточно для определения таких величин, как КСВН, RL и IL. Однако для полной характеристики схемы также необходима фаза и требуется использование векторного анализатора цепей. S-параметры определяются следующими соотношениями:

S11 = b1 / a1; S21 = b2 / a1; S22 = b2 / a2; S12 = b1 / a2 (D)

S11 и S22 - коэффициенты отражения входного и выходного порта схемы соответственно; в то время как S21 и S12 - коэффициенты прямой и обратной передачи схемы. RL связана с коэффициентами отражения соотношениями

RLPort 1 (дБ) = -20 log10 | S11 | и RLPort 2 (дБ) = -20 log10 | S22 | (E)

IL связана с коэффициентами передачи цепей соотношениями

IL от порта 1 к порту 2 (дБ) = -20 log10 | S21 | и IL от порта 2 к порту 1 (дБ) = -20 log10 | S12 | (F)

Это представление может быть расширено на СВЧ-схемы с произвольным количеством портов. Количество S-параметров увеличивается пропорционально квадрату количества портов, поэтому математика становится более сложной, но с ней можно справиться с помощью матричной алгебры.


5) Что такое согласование импеданса?

Импеданс - это сопротивление, с которым сталкивается электрическая энергия при удалении от источника.  


Синхронизация нагрузки и сопротивления источника нейтрализует эффект, приводящий к передаче максимальной мощности. 


Это известно как теорема о максимальной передаче мощности: теорема о максимальной передаче мощности имеет решающее значение в узлах радиочастотной передачи и, в частности, при установке радиочастотных антенн.



Согласование импеданса имеет решающее значение для эффективного функционирования ВЧ-устройств, в которых вы хотите оптимально перемещать напряжение и мощность. В ВЧ-конструкции согласование импедансов источника и нагрузки максимизирует передачу ВЧ-мощности. Антенны будут получать максимальную или оптимальную передачу мощности, если их полное сопротивление соответствует выходному сопротивлению источника передачи.

Импеданс 50 Ом является стандартом для проектирования большинства радиочастотных систем и компонентов. Коаксиальный кабель, обеспечивающий возможность подключения в ряде ВЧ-приложений, имеет типичное сопротивление 50 Ом. Радиочастотные исследования, проведенные в 1920-х годах, показали, что оптимальный импеданс для передачи радиочастотных сигналов будет составлять от 30 до 60 Ом в зависимости от передаваемого напряжения и мощности. Относительно стандартизованный импеданс позволяет согласовывать кабели с такими компонентами, как антенны Wi-Fi или Bluetooth, Печатные платы и аттенюаторы. Ряд основных типов антенн имеют сопротивление 50 Ом, включая ZigBee GSM GPS и LoRa.

Коэффициент отражения - Википедия

Коэффициент отражения - Источник: Википедия


Несовпадение импеданса приводит к отражениям напряжения и тока, а в радиочастотных установках это означает, что мощность сигнала будет отражаться обратно к его источнику, пропорция зависит от степени рассогласования. Это можно охарактеризовать с помощью коэффициента стоячей волны напряжения (КСВН), который является мерой эффективности передачи ВЧ-мощности от источника в нагрузку, такую ​​как антенна.

Несоответствие между импедансами источника и нагрузки, например, антенны 75 Ом и коаксиального кабеля 50 Ом, можно преодолеть с помощью ряда устройств согласования импеданса, таких как последовательно включенные резисторы, трансформаторы, контактные площадки для согласования импеданса на поверхности или антенные тюнеры.

В электронике согласование импеданса включает создание или изменение схемы, электронного приложения или компонента, настроенного таким образом, чтобы импеданс электрической нагрузки соответствовал импедансу источника питания или возбуждения. Схема спроектирована или настроена таким образом, чтобы полное сопротивление было одинаковым.




Рассматривая системы, которые включают в себя линии передачи, необходимо понимать, что источники, линии передачи / фидеры и нагрузки имеют характеристическое сопротивление. 50Ω является очень распространенным стандартом для радиочастотных приложений, хотя в некоторых системах иногда могут наблюдаться другие импедансы.


Чтобы получить максимальную передачу мощности от источника к линии передачи или от линии передачи к нагрузке, будь то резистор, вход в другую систему или антенну, уровни импеданса должны совпадать.

Другими словами, для системы 50Ω источник или генератор сигнала должны иметь сопротивление источника 50Ω, линия передачи должна быть 50Ω, а также нагрузка.



Проблемы возникают, когда мощность передается в линию электропередачи или фидер и движется к нагрузке. Если имеется несоответствие, то есть полное сопротивление нагрузки не совпадает с сопротивлением линии передачи, то передача всей мощности невозможна.


Поскольку мощность не может исчезнуть, энергия, которая не передается в нагрузку, должна куда-то уходить, и там она движется обратно вдоль линии передачи назад к источнику.



Когда это происходит, напряжения и токи прямых и отраженных волн в фидере складываются или вычитаются в разных точках фидера в соответствии с фазами. Таким образом, создаются стоячие волны.


Способ, которым происходит эффект, можно продемонстрировать с помощью длины веревки. Если один конец остается свободным, а другой перемещается вверх вниз, можно наблюдать движение волны вдоль веревки. Однако, если один конец зафиксирован, движение стоячей волны настроено, и точки минимальной и максимальной вибрации могут быть видны.


Когда сопротивление нагрузки ниже, чем напряжение импеданса фидера и значения тока установлены. Здесь суммарный ток в точке нагрузки выше, чем у идеально согласованной линии, тогда как напряжение меньше.



Значения тока и напряжения вдоль питателя изменяются вдоль питателя. Для малых значений отраженной мощности форма волны является почти синусоидальной, но для больших значений она становится более похожей на синусоидальную волну с выпрямленной полной волной. Эта форма волны состоит из напряжения и тока от прямой мощности плюс напряжение и ток от отраженной мощности.



На расстоянии четверти длины волны от нагрузки суммарные напряжения достигают максимального значения, в то время как ток минимален. На расстоянии половины длины волны от нагрузки напряжение и ток такие же, как и на нагрузке.

Аналогичная ситуация возникает, когда сопротивление нагрузки больше, чем полное сопротивление фидера, однако на этот раз общее напряжение на нагрузке выше, чем значение идеально согласованной линии. Напряжение достигает минимума на расстоянии четверти длины волны от нагрузки, а ток максимален. Однако на расстоянии половины длины волны от нагрузки напряжение и ток такие же, как и на нагрузке.



Затем, когда в конце линии имеется разомкнутая цепь, схема стоячей волны для фидера аналогична схеме короткого замыкания, но с изменением схемы напряжения и тока.



НАЗАД


6) Что такое отраженная энергия?
Когда переданная волна сталкивается с границей, например, между линией передачи без потерь и нагрузкой (см. Рисунок 1 ниже), некоторая энергия будет передана нагрузке, а некоторая будет отражена. Коэффициент отражения связывает приходящую и отраженную волны следующим образом:

Γ = V- / V + (уравнение 1)

Где V - отраженная волна, а V + - приходящая волна. КСВН связана с величиной коэффициента отражения напряжения (Γ) следующим образом:

КСВН = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (уравнение 2)


Рисунок 1. Схема линии передачи, иллюстрирующая границу рассогласования импеданса между линией передачи и нагрузкой. Отражения возникают на границе, обозначенной Γ. Падающая волна - это V +, а отраженная волна - это V-.


VSWR может быть измерен непосредственно с помощью КСВ-метра. ВЧ-тестер, такой как анализатор векторной сети (VNA), может использоваться для измерения коэффициентов отражения входного порта (S11) и выходного порта (S22). S11 и S22 эквивалентны Γ на входном и выходном порте соответственно. VNA с математическими режимами также могут напрямую рассчитывать и отображать результирующее значение VSWR.


Обратные потери на входном и выходном портах можно рассчитать по коэффициенту отражения S11 или S22 следующим образом:


RLIN = 20log10 | S11 | дБ (уравнение 3)

RLOUT = 20log10 | S22 | дБ (уравнение 4)


Коэффициент отражения рассчитывается по характеристическому сопротивлению линии передачи и сопротивлению нагрузки следующим образом:


Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (уравнение 5)


Где ZL - полное сопротивление нагрузки, а ZO - характеристическое сопротивление линии передачи (рисунок 1).


VSWR также может быть выражен в терминах ZL и ZO. Подставляя Уравнение 5 в Уравнение 2, мы получаем:


КСВН = [1 + | (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) |] / [1 - | (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) |] = (ZL + ZO + | ZL - ZO |) / (ZL + ZO - | ZL - ZO |)


Для ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO


Следовательно:


КСВН = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Уравнение 6)
Для ZL <ZO | ZL - ZO | = ZO - ZL


Следовательно:


КСВН = (ZL + ZO + ZO - ZL) / (ZL ​​+ ZO - ZO + ZL) = ZO / ZL. (Уравнение 7)


Выше мы отмечали, что VSWR - это спецификация, заданная в форме отношения относительно 1, в качестве примера 1.5: 1. Существует два особых случая VSWR: ∞: 1 и 1: 1. Отношение бесконечности к единице возникает, когда нагрузка является разомкнутой цепью. Соотношение 1: 1 возникает, когда нагрузка идеально согласована с характеристическим сопротивлением линии передачи.


КСВН определяется по стоячей волне, которая возникает на самой линии электропередачи:


VSWR = | VMAX | / | VMIN | (Уравнение 8)

Где VMAX - максимальная амплитуда, а VMIN - минимальная амплитуда стоячей волны. Для двух наложенных волн максимум достигается при конструктивной интерференции между входящей и отраженной волнами. Таким образом:


VMAX = V + + V- (уравнение 9)


для максимального конструктивного вмешательства. Минимальная амплитуда возникает при деконструктивной интерференции, или:

VMIN = V + - V- (уравнение 10)


Подстановка уравнений 9 и 10 в уравнение 8 дает


VSWR = | VMAX | / | VMIN | = (V + + V -) / (V + - V-) (уравнение 11)

Подставив уравнение 1 в уравнение 11, мы получим:


КСВН = V + (1 + | Γ |) / (V + (1 - | Γ |) = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (уравнение 12)


Уравнение 12 - это Уравнение 2, изложенное в начале этой статьи.


НАЗАД


4. Калькулятор КСВН: как рассчитать КСВН? 


Компонент напряжения стоячей волны в однородной линии передачи состоит из прямой волны (с амплитудой Vf), наложенной на отраженную волну (с амплитудой Vr). Отражения возникают в результате неоднородностей, таких как несовершенство в остальной однородной линии передачи, или когда линия передачи заканчивается с сопротивлением, отличным от ее характеристического импеданса.


Если вас интересует определение характеристик антенн, КСВН всегда следует измерять на самих антенных выводах, а не на выходе передатчика. Из-за омических потерь в передающих кабелях будет создана иллюзия лучшего КСВ антенны, но это только потому, что эти потери гасят влияние резкого отражения на выводах антенны.

Поскольку антенна обычно расположена на некотором расстоянии от передатчика, для передачи энергии между ними требуется линия питания. Если фидерная линия не имеет потерь и соответствует как выходному сопротивлению передатчика, так и входному сопротивлению антенны, то на антенну будет передаваться максимальная мощность. В этом случае КСВ будет 1: 1, а напряжение и ток будут постоянными по всей длине питающей линии.


1) Расчет КСВН

Обратные потери - это мера в дБ отношения мощности падающей волны к мощности отраженной волны, и мы определяем ее как отрицательное значение.


Возвратные потери = 10 log (Pr / Pi) = 20 log (Er / Ei)

Например, если нагрузка имеет обратные потери -10 дБ, то отражается 1/10 падающей мощности. Чем выше возвратные потери, тем меньше фактически теряется мощность.

Также значительный интерес представляет потеря рассогласования. Это мера того, насколько передаваемая мощность ослабляется из-за отражения. Он задается следующим соотношением:


Потеря несоответствия = 10 log (1 -p2)


Например, из таблицы №1 антенна с КСВН 2: 1 будет иметь коэффициент отражения 0.333, потери рассогласования -0.51 дБ и обратные потери -9.54 дБ (11% мощности вашего передатчика отражается обратно. )


2) Бесплатная таблица расчета КСВН


Вот простая диаграмма расчета КСВН. 


Всегда помните, что значение КСВН должно быть больше 1.0.


КСВ Коэффициент отражения (Γ) Отраженная мощность (%) Потеря напряжения
Отраженная мощность (дБ)
Обратные потери
Потери рассогласования (дБ)
1
0.00 0.00 0 -Бесконечность Бесконечность 0.00
1.15
0.070 0.5 7.0 -23.13 23.13 0.021
1.25 0.111 1.2 11.1 -19.08 19.08 0.054
1.5
0.200 4.0 20.0 -13.98 13.98 0.177
1.75 0.273 7.4 273).
-11.73 11.29 0.336
1.9 0.310
9.6 31.6 -10.16 10.16 0.440
2.0 0.333 11.1
33.3 -9.54 9.540 0.512
2.5 0.429 18.4 42.9 -7.36 7.360 0.881
3.0 0.500 25.0 50.0 -6.02 6.021 1.249
3.5
0.555 30.9 55.5 -5.11 5.105 1.603
4.0
0.600 36.0 60.0 -4.44
4.437 1.938
4.5
0.636 40.5 63.6 -3.93

3.926

2.255
5.0 0.666 44.4 66.6 -3.52 3.522 2.553
10 0.818 66.9 81.8 -1.74 1.743 4.807
20 0.905 81.9 90.5 -0.87 0.8693 7.413
100 0.980 96.1 98.0 -0.17 0.1737 14.066
... ... ... ... ... ...
...


100
100


Дополнительное показание: КСВ антенны



Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) указывает степень рассогласования между антенной и соединенной с ней линией питания. Это также известно как коэффициент стоячей волны (КСВ). Диапазон значений КСВН от 1 до ∞. 


Значение VSWR ниже 2 считается подходящим для большинства антенн. Антенну можно охарактеризовать как «подходящую». Поэтому, когда кто-то говорит, что антенна плохо согласована, очень часто это означает, что значение КСВН превышает 2 для интересующей частоты. 


Обратные потери - еще одна интересная характеристика, более подробно описанная в разделе «Теория антенн». Обычно требуется преобразование между обратными потерями и КСВН, и некоторые значения приведены в таблице вместе с графиком этих значений для быстрого ознакомления.


Откуда берутся эти расчеты? Итак, начнем с формулы для КСВН:



Если мы перевернем эту формулу, мы сможем вычислить коэффициент отражения (или обратные потери, s11) по КСВН:



Теперь этот коэффициент отражения фактически определяется в терминах напряжения. Мы действительно хотим знать, сколько энергии отражается. Это будет пропорционально квадрату напряжения (V ^ 2). Следовательно, отраженная мощность в процентах будет:



Мы можем просто преобразовать отраженную мощность в децибелы:



Наконец, мощность либо отражается, либо доставляется в антенну. Количество, подаваемое на антенну, записывается как () и представляет собой просто (1- ^ 2). Это известно как потеря рассогласования. Это количество мощности, которое теряется из-за несоответствия импеданса, и мы можем довольно легко вычислить это:



И это все, что нам нужно знать, чтобы переключаться между VSWR, s11 / возвратными потерями и потерями из-за рассогласования. Я надеюсь, что вы отлично провели время, как и я.


Таблица преобразования - дБм в дБВт и Вт (ватт)

В этой таблице мы представляем, как значения мощности в дБм, дБВт и ваттах (Вт) соответствуют друг другу.

Мощность (дБм)
Мощность (дБВт)
Мощность ((Вт) ватт)
100 
70 
10 MW
90 
60 
1 MW
80 
50 
100 KW
70 
40 
10 KW
60 
30 
1 KW
50 
20 
100 W
40 
10 
10 W
30  
0
1 W
20 
-10 
100 мВт
10 
-20 
10 мВт

-30 
1 мВт
-10 
-40 
100 мкВт
-20 
-50 
10 мкВт
-30 
-60 
1 мкВт
-40 
-70 
100 нВт
-50 
-80 
10 нВт
-60 
-90 
1 нВт
-70 
-100 
100 пВт
-80 
-110 
10 пВт
-90 
-120 
1 пВт
-100 
-130 
0.1 пВт
-∞ 
-∞ 
0 W
где:
дБм = децибел-милливатт
дБВт = децибел-ватт
МВт = мегаватт
КВт = киловатт
Вт = ватт
мВт = милливатт
мкВт = микроватт
nW = нановатт
pW = пиковатт


НАЗАД


3) Формула КСВН

Эта программа представляет собой апплет для расчета коэффициента стоячей волны напряжения (КСВН).

При настройке системы антенны и передатчика важно избегать несовпадения импеданса в любой части системы. Любое несоответствие означает, что некоторая часть выходной волны отражается назад к передатчику, и система становится неэффективной. Несоответствия могут возникать на интерфейсах между различным оборудованием, например передатчиком, кабелем и антенной. Антенны имеют импеданс, который обычно составляет 50 Ом (если антенна имеет правильные размеры). Когда происходит отражение, в кабеле возникают стоячие волны.


Формула VSWR и коэффициент отражения:

Уравнение 1
Коэффициент отражения Γ определяется как
Уравнение 2
КСВН или коэффициент стоячей волны по напряжению
Формула
Формула

Гамма
ZL = значение в омах нагрузки (обычно антенна)
Zo = Характеристическое сопротивление линии передачи в Омах
Сигма

Учитывая, что ρ будет варьироваться от 0 до 1, рассчитанные значения для VSWR будут от 1 до бесконечности.

Расчетные значения
между -1 ≦ Γ ≦ 1.
Расчетные значения
1 или соотношение 1: 1.
Когда значение равно «-1».
Означает, что происходит 100% отражение, и нагрузка не передается. Отраженная волна на 180 градусов не в фазе (инвертирована) с падающей волной.
С открытой цепью

Это состояние обрыва цепи без подключенной антенны. Это означает, что ZL бесконечно и члены Zo исчезнут в уравнении 1, оставив Γ = 1 (100% отражение) и ρ = 1.


Мощность не передается и VSWR будет бесконечным.
Когда значение равно «1».
Означает, что происходит 100% отражение, и нагрузка не передается. Отраженная волна находится в фазе с падающей волной.
С коротким замыканием

Представьте, что на конце кабеля произошло короткое замыкание. Это означает, что ZL равно 0, и уравнение 1 вычислит Γ = -1 и ρ = 1.


Мощность не передается и VSWR бесконечен.
Когда значение равно «0».
Означает, что отражение не происходит, и вся мощность передается нагрузке. (ИДЕАЛ)
С правильно подобранной антенной.
Когда подключена правильно подобранная антенна, вся энергия передается антенне и преобразуется в излучение. ZL составляет 50 Ом, и по формуле 1 Γ будет равно нулю. Таким образом, КСВ будет ровно 1.
Не найдено Не найдено С неправильно подобранной антенной.
При подключении неправильно согласованной антенны полное сопротивление больше не будет составлять 50 Ом, и возникает несоответствие полного сопротивления, и часть энергии отражается обратно. Количество отраженной энергии зависит от уровня несоответствия, поэтому значение VSWR будет больше 1.

При использовании кабеля с неправильным волновым сопротивлением


Кабель / линия передачи, используемые для подключения антенны к передатчику, должны иметь правильный волновой импеданс Zo. 


Обычно коаксиальные кабели имеют сопротивление 50 Ом (75 Ом для телевизоров и спутников), и их значения будут напечатаны на самих кабелях. 


Количество отраженной энергии зависит от уровня рассогласования, поэтому значение КСВН будет выше 1.


Обзор:

Что такое стоячие волны? К концу линии передачи подключается нагрузка, и сигнал проходит по ней и входит в нагрузку. Если импеданс нагрузки не совпадает с импедансом линии передачи, то часть бегущей волны отражается обратно к источнику.


Когда происходит отражение, они перемещаются обратно по линии передачи и объединяются с падающими волнами, создавая стоячие волны. Важно отметить, что результирующая волна выглядит стационарно и не распространяется как нормальная волна и не передает энергию в направлении нагрузки. Волна имеет области максимальной и минимальной амплитуды, называемые антиузлами и узлами соответственно.


При подключении антенны, если производится КСВН 1.5, КПД мощности составляет 96%. При выпуске КСВН 3.0 КПД по мощности составляет 75%. При фактическом использовании не рекомендуется превышать VSWR 3.


НАЗАД


5. Как измерить коэффициент стоячей волны - Пояснение из Википедии
Для измерения коэффициента стоячей волны можно использовать множество различных методов. Самый интуитивно понятный метод использует линию с прорезями, которая представляет собой участок линии передачи с открытым слотом, который позволяет датчику определять фактическое напряжение в различных точках на линии. 


Таким образом, можно напрямую сравнивать максимальные и минимальные значения. Этот метод используется на УКВ и более высоких частотах. На более низких частотах такие линии непрактично длинные. Направленные ответвители могут использоваться на ВЧ через микроволновые частоты. 


Некоторые из них имеют длину четверть волны или более, что ограничивает их использование более высокими частотами. Другие типы направленных ответвителей производят выборку тока и напряжения в одной точке на пути передачи и математически комбинируют их таким образом, чтобы представить мощность, текущую в одном направлении.


Обычный тип измерителя КСВ / мощности, используемого в любительской работе, может содержать двунаправленный ответвитель. В других типах используется один соединитель, который можно поворачивать на 180 градусов для измерения мощности, протекающей в любом направлении. Однонаправленные ответвители этого типа доступны для многих диапазонов частот и уровней мощности и с соответствующими значениями связи для используемого аналогового измерителя.


Направленный ваттметр с использованием вращающегося элемента направленного ответвителя


Прямая и отраженная мощность, измеренная направленными ответвителями, может использоваться для расчета КСВ. Вычисления могут быть выполнены математически в аналоговой или цифровой форме или с использованием графических методов, встроенных в измеритель в качестве дополнительной шкалы, или путем считывания от точки пересечения двух игл на одном и том же измерителе.


Вышеупомянутые измерительные приборы могут использоваться «в линию», то есть полная мощность передатчика может проходить через измерительное устройство, чтобы обеспечить непрерывный мониторинг КСВ. Другие инструменты, такие как анализаторы цепей, маломощные направленные ответвители и антенные мосты, используют малую мощность для измерения и должны подключаться вместо передатчика. Мостовые схемы можно использовать для прямого измерения действительной и мнимой частей импеданса нагрузки и использования этих значений для получения КСВ. Эти методы могут предоставить больше информации, чем просто КСВ или прямая и отраженная мощность. [11] Автономные антенные анализаторы используют различные методы измерения и могут отображать КСВ и другие параметры в зависимости от частоты. Используя направленные ответвители и мост в комбинации, можно создать линейный прибор, который считывает непосредственно комплексный импеданс или КСВ. [12] Также доступны автономные антенные анализаторы, которые измеряют несколько параметров.


НАЗАД



6. Часто задавайте вопросы

1) Что вызывает высокий КСВН?

Если КСВ слишком велик, потенциально может быть слишком много энергии, отраженной обратно в усилитель мощности, что приведет к повреждению внутренней схемы. В идеальной системе КСВ должен составлять 1: 1. Причины высокого КСВН могут заключаться в использовании неправильной нагрузки или чего-то неизвестного, например, поврежденной линии передачи.


2) Как уменьшить КСВН?

Одним из способов уменьшения отраженного сигнала от входа или выхода любого устройства является установка аттенюатора до или после устройства. Аттенюатор уменьшает отраженный сигнал в два раза по величине затухания, в то время как передаваемый сигнал принимает номинальное значение затухания. (Подсказки: чтобы подчеркнуть, насколько важны КСВН и RL для вашей сети, рассмотрите снижение производительности с КСВН с 1.3: 1 до 1.5: 1 - это изменение возвратных потерь с 16 дБ до 13 дБ).


3) Является ли возврат потерь S11?

На практике наиболее часто упоминаемый параметр в отношении антенн - это S11. S11 представляет, сколько мощности отражается от антенны, и, следовательно, известен как коэффициент отражения (иногда обозначаемый как гамма: или обратные потери ... Эта принятая мощность либо излучается, либо поглощается в виде потерь внутри антенны.


4) Почему измеряется КСВН?

КСВН (коэффициент стоячей волны по напряжению) - это мера того, насколько эффективно радиочастотная энергия передается от источника питания по линии передачи в нагрузку (например, от усилителя мощности по линии передачи к антенне). . В идеальной системе передается 100% энергии.


5) Как исправить высокий КСВН?

Если ваша антенна установлена ​​низко на транспортном средстве, например, на бампере или за кабиной пикапа, сигнал может отражаться обратно в антенну, вызывая высокий КСВ. Чтобы избежать этого, держите антенну на высоте не менее 12 дюймов над линией крыши и располагайте антенну как можно выше на автомобиле.


6) Какое значение имеет хорошее значение КСВН?
Наилучшее возможное показание составляет 1.01: 1 (возвратные потери 46 дБ), но обычно значение ниже 1.5: 1 является приемлемым. За пределами идеального мира коэффициент 1.2: 1 (обратные потери 20.8 дБ) в большинстве случаев является правильным. Чтобы обеспечить точные показания, лучше всего подключать измеритель к основанию антенны.


7) КСВ 1.5 - это хорошо?
Да, это так! Идеальный диапазон - 1.0–1.5 КСВ. Есть возможности для улучшения, когда диапазон КСВ 1.5–1.9, но КСВ в этом диапазоне все равно должен обеспечивать адекватные характеристики. Иногда из-за установок или параметров транспортного средства невозможно получить КСВ ниже этого значения.


8) Как я могу проверить свой КСВ без измерителя?
Вот шаги, чтобы настроить CB-радио без КСВ-метра:
1) Найдите место с ограниченными помехами.
2) Убедитесь, что у вас есть дополнительное радио.
3) Настройте оба радио на один и тот же канал.
4) Говорите в одно радио, а слушайте через другое.
5) Отодвиньте одно радио и обратите внимание, когда звук станет чистым.
6) При необходимости отрегулируйте антенну.


9) Нужно ли настраивать все CB-антенны?
Хотя настройка антенны не требуется для работы вашей системы CB, существует ряд важных причин, по которым вы всегда должны настраивать антенну: Улучшенная производительность - правильно настроенная антенна ВСЕГДА будет работать более эффективно, чем ненастроенная антенна.


10) Почему мой КСВ увеличивается, когда я говорю?

Одна из наиболее частых причин высоких показаний КСВ - неправильное подключение КСВ-метра к радио и антенне. При неправильном подключении показания будут очень высокими, даже если все установлено идеально. Пожалуйста, прочтите эту статью о том, как правильно установить ваш КСВ-метр.


7. Лучший бесплатный онлайн Калькулятор КСВН в 2021 году

https://www.microwaves101.com/calculators/872-vswr-calculator
http://rfcalculator.mobi/vswr-forward-reverse-power.html
https://www.everythingrf.com/rf-calculators/vswr-calculator
https://www.pasternack.com/t-calculator-vswr.aspx
https://www.antenna-theory.com/definitions/vswr-calculator.php
http://www.flexautomotive.net/flexcalc/VSWR2/VSWR.aspx
https://www.allaboutcircuits.com/tools/vswr-return-loss-calculator/
http://www.csgnetwork.com/vswrlosscalc.html
https://www.ahsystems.com/EMC-formulas-equations/VSWR.php
http://cgi.www.telestrian.co.uk/cgi-bin/www.telestrian.co.uk/vswr.pl
https://www.changpuak.ch/electronics/calc_14.php
https://chemandy.com/calculators/return-loss-and-mismatch-calculator.htm
https://www.atmmicrowave.com/calculator/vswr-calculator/
http://www.emtalk.com/vswr.php




НАЗАД


Совместное использование заботу!


Оставить сообщение 

Имя *
Эл. адрес *
Телефон
Адрес
Код: Смотрите код проверки? Нажмите обновить!
Сообщение
 

Список сообщений

Комментарии Загрузка ...
Главная| О Нас| Продукция| Новости| Скачать| Поддержка| Обратная связь| Свяжитесь с нами| Сервис
FMUSER FM / TV вещание универсальный поставщик
  Свяжитесь с нами