Calcolo VSWR (SWR)

Informazioni su VSWR (SWR)
Quando si installa un'antenna e un sistema di trasmissione, è importante evitare la mancata corrispondenza dell'impedenza in qualsiasi parte del sistema. Qualsiasi discrepanza significa che una parte dell'onda di uscita viene riflessa verso il trasmettitore e il sistema diventa inefficiente. Possono verificarsi disallineamenti nelle interfacce tra varie apparecchiature, ad es. Trasmettitore, cavo e antenna. Le antenne hanno impedenza, che in genere è di 50 ohm (quando l'antenna ha le dimensioni corrette). Quando si verifica la riflessione, nel cavo vengono prodotte onde stazionarie.

Quali sono le onde stazionarie
Un carico è collegato all'estremità della linea di trasmissione e il segnale scorre lungo di essa ed entra nel carico. Se l'impedenza di carico non corrisponde all'impedenza della linea di trasmissione, parte dell'onda mobile viene riflessa verso la sorgente.

Quando si verifica la riflessione, questi viaggiano indietro lungo la linea di trasmissione e si combinano con le onde incidente per produrre onde stazionarie. È importante notare che l'onda risultante appare fissa come e non si propaga come un'onda normale e non trasferisce energia verso il carico. L'onda ha aree di ampiezza massima e minima chiamate rispettivamente anti-nodi e nodi.

Quando si collega l'antenna, se viene prodotto un VSWR di 1.5, l'efficienza energetica è del 96%. Quando viene prodotto un VSWR di 3.0, l'efficienza energetica è del 75%. Nell'uso effettivo, non è consigliabile superare un VSWR di 3.
ROS

Formula per VSWR e coefficiente di riflessione
Eq.1 - Il coefficiente di riflessione Γ è definito come:

ZL = Il valore in ohm del carico (in genere un'antenna)
Zo = L'impedenza caratteristica della linea di trasmissione in ohm

I valori calcolati sono compresi tra -1 ≦ Γ ≦ 1.

#Quando il valore è "-1".
Significa che si verifica una riflessione del 100% e nessuna potenza viene trasferita al carico. L'onda riflessa è sfasata di 180 gradi (invertita) con l'onda incidente.

#Quando il valore è "1".
Significa che si verifica una riflessione del 100% e nessuna potenza viene trasferita al carico. L'onda riflessa è in fase con l'onda incidente.

#Quando il valore è "0".
Non si verifica alcun riflesso e tutta la potenza viene trasferita al carico. (IDEALE)

Eq.2 - Il VSWR o il rapporto di onda stazionaria di tensione:


Dato che ρ varierà da 0 a 1, i valori calcolati per VSWR saranno compresi tra 1 e infinito.

Il caso ideale è quando ρ è 0, dando un VSWR di 1 o un rapporto 1: 1.

Con circuito aperto
Questa è una condizione di circuito aperto senza antenna collegata. Significa che ZL è infinito e i termini Zo scompariranno nell'Eq.1, lasciando Γ = 1 (riflessione del 100%) e ρ = 1.
Nessuna potenza viene trasferita e VSWR sarà infinito.

Con corto circuito
Immagina che l'estremità del cavo abbia un cortocircuito. Significa che ZL è 0 e l'Eq.1 calcolerà Γ = -1 e ρ = 1.
Nessuna alimentazione viene trasferita e VSWR è infinito.

Con antenna correttamente abbinata.
Quando un'antenna abbinata correttamente è collegata, tutta l'energia viene trasferita all'antenna e convertita in radiazione. ZL è 50 ohm e l'Eq.1 calcolerà Γ come zero. Quindi VSWR sarà esattamente 1.

Con antenna abbinata in modo errato.
Quando viene collegata un'antenna non correttamente abbinata, l'impedenza non sarà più di 50 ohm e si verificherà una discrepanza di impedenza e parte dell'energia verrà riflessa. La quantità di energia riflessa dipende dal livello del disadattamento e quindi VSWR sarà un valore superiore a 1.

Quando si utilizza un cavo con impedenza caratteristica errata.
Il cavo / linea di trasmissione utilizzato per collegare l'antenna al trasmettitore dovrà essere l'impedenza caratteristica corretta Zo. In genere, i cavi coassiali sono 50 ohm (75 ohm per televisori e satellite) e i loro valori verranno stampati sui cavi stessi. La quantità di energia riflessa dipende dal livello del disadattamento e quindi VSWR sarà un valore superiore a 1.




Istruzioni su come usare
- Inserire i valori nelle caselle giallo chiaro e scuro, quindi premere il tasto INVIO.

1. Conferma l'impedenza caratteristica del cavo ed entra nella casella.

2. Confermare l'impedenza di carico, il coefficiente di riflessione, VSWR ecc. E premere ENTER per calcolare.

3. Se si verifica una riflessione completa, POWER REFLECT [%] mostra il 100% e il grafico della potenza di uscita mostra lo 0%.
Guarda attentamente dove dice D = 0. Entrambe le onde diventano "in fase" (entrambi i cerchi si muovono insieme) o "Fuori fase" (entrambi i cerchi si muovono nella direzione opposta) a seconda del valore del coefficiente di riflessione.

4. La potenza di uscita può essere calcolata sottraendo la perdita di mancata corrispondenza (in dB) dalla potenza di ingresso (dBm) per fornire la potenza di uscita (dBm)

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