Расчет КСВН (КСВ)

О КСВН (КСВ)
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.

Что такое стоячие волны?
Нагрузка подключена к концу линии передачи, и сигнал течет по ней и поступает в нагрузку. Если полное сопротивление нагрузки не совпадает с полным сопротивлением 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.
КСВ

Формула для КСВН и коэффициента отражения
Уравнение 1 - Коэффициент отражения Γ определяется как:

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

Расчетные значения находятся в диапазоне от -1 ≦ Γ ≦ 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.

# Когда значение равно «1».
Означает, что происходит 100% отражение, и нагрузка не передается. Отраженная волна находится в фазе с падающей волной.

# Когда значение равно «0».
Означает, что отражение не происходит, и вся мощность передается нагрузке. (ИДЕАЛ)

Уравнение 2 - КСВН или коэффициент стоячей волны по напряжению:


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

Идеальный случай - это когда 0 равно VSWR 1 или 1: 1.

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.

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.

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.

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 характеристическим сопротивлением.
Кабель / линия передачи, используемая для подключения антенны к передатчику, должна иметь правильный характеристический импеданс Zo. Как правило, коаксиальные кабели имеют сопротивление 50 Ом (75 Ом для телевизоров и спутниковых каналов), и их значения будут напечатаны на самих кабелях. Количество отраженной энергии зависит от уровня несоответствия, поэтому значение VSWR будет больше 1.




Инструкция по использованию
- Пожалуйста, введите значения в светло- и темно-желтые поля, затем нажмите клавишу ВВОД.

1. Подтвердите характеристическое сопротивление вашего кабеля и введите в поле.

2. Подтвердите импеданс нагрузки, коэффициент отражения, VSWR и т. Д. И нажмите ENTER для расчета.

3. Если происходит полное отражение, то POWER REFLECT [%] показывает 100%, а график выходной мощности показывает 0%.
Посмотрите внимательно, где написано D = 0. Обе волны становятся «в фазе» (обе окружности движутся вместе) или «не в фазе» (обе окружности движутся в противоположном направлении) в зависимости от значения коэффициента отражения.

4. Выходную мощность можно рассчитать, вычитая потерю несоответствия (в дБ) из входной мощности (дБм), чтобы получить выходную мощность (дБм)

Оставить сообщение 

Список сообщений