У радіоелектроніці ми часто характеризуємо компонент або антену за співвідношенням стоячої хвилі (SWR). Що таке визначення цього параметра і як він впливає на ланцюг?
Мотивація цього питання полягає в тому, що, відповідаючи на інше запитання , було б корисно мати можливість посилатися на визначення SWR в межах сайту, щоб пояснити, як вимірюється SWR.
Відповіді:
Будь-яка лінія електропередачі має характерний опір, як правило, позначається Z 0 . Якщо лінія електропередачі припиняється з опорами, що відповідають Z 0 , сигнал, запущений на одному кінці, буде повністю поглинений на іншому кінці, і жодна енергія не буде відбита назад до джерела. Напруга та / або струм, виміряні в будь-якій точці по лінії, будуть такими ж, як і в будь-якій іншій точці.
Однак якщо імпеданс припинення не узгоджується з лінією передачі, енергія буде відбита назад у лінію, і цей "зворотний" сигнал буде перешкоджати (додавати або віднімати) сигнал "вперед".
Якщо сигнал є синусоєю фіксованої частоти, ця перешкода створюватиме "стоячі хвилі" на лінії передачі. Це означає, що вимірювана напруга або вимірюваний струм в лінії періодично змінюватимуться в залежності від відстані від розриву опору. Якщо імпеданс закінчення більше Z 0 , в цій точці буде максимальна напруга; якщо вона менше, там буде поточний максимум.
Визначення «стояча хвиля» ставлення (SWR) являє собою відношення між максимальною напругою (або струмом) знайденим в будь-якій точці вздовж лінії , щоб мінімальне значення , знайдених в будь-якій точці вздовж лінії. Іноді термін VSWR використовується для явного позначення співвідношення напруги. Значення цього відносини безпосередньо пов'язана зі ставленням Z 0 до термінації імпедансу Z T . Зокрема,
SWR = Z T / Z 0 , якщо Z T > Z 0
SWR = Z 0 / Z T , якщо Z T <Z 0
Якщо компонент або антена характеризуються вимірюванням SWR, це завжди визначається стосовно певного номінального опору лінії передачі (зазвичай 50 Ом або 75 Ом, залежно від призначеного застосування). Це лише ще один спосіб констатувати, наскільки близький опір пристрою до номінального значення.
Як показав Дейв Твід у своїй відповіді, співвідношення стоячих хвиль (SWR) - це спосіб характеризувати якість навантаження в системі rf. Тобто він характеризує, наскільки тісно навантажувальний компонент відповідає характерному опору системи.
SWR можна вказати з точки зору сигналів напруги або струму на лінії передачі, хоча найчастіше ми використовуємо напругу, а потім конкретно посилаємося на VSWR.
VSWR використовувався історично, оскільки його можна виміряти за допомогою простого ручного методу. Використовується повітряно-діелектрична коаксіальна лінія передачі з прорізом у зовнішньому провіднику, що дозволяє вставити щуп для контакту з центральним провідником. Зонд переміщується по лінії, щоб знайти точки максимальної та мінімальної амплітуди сигналу, що, звичайно, негайно дає VSWR. Ця методика сьогодні не використовується для коаксіальних ліній через наявність автоматизованих мережевих аналізаторів, але вона все ще застосовується в хвилеводних системах з налаштуванням зонда таким чином:
VSWR часто використовується для характеристики rf компонентів, коли ми хочемо вказати, наскільки вони добре підібрані як навантаження на лінії електропередачі, без посилання на те, чи виробляють вони негативні чи позитивні відбиття.
VSWR також часто використовується для характеристики антен, оскільки його потрібно лише знати величину відбиття для визначення частки потужності джерела, випромінюваної від антени.