Je! Ni ufafanuzi gani wa uwiano wa kusimama kwa voltage?

Ufahamu na asiliKatika mfumo wa kupitisha umeme wa redio (RF), kiwango cha wimbi linalosimama (SWR) ni kipimo cha jinsi nguvu ya RF inavyopitishwa kutoka kwa chanzo cha nguvu, kupitia waya wa kupitishia, na kuingia kwenye mzigo. Mfano wa kawaida ni kipandishaji cha nguvu kilichounganishwa kupitia mstari wa maambukizi kwa antenna.
SWR ni, kwa hivyo, uwiano kati ya mawimbi yaliyopitishwa na yaliyoonyeshwa. SWR ya juu inaonyesha ufanisi wa laini ya upitishaji na nishati inayoonyeshwa, ambayo inaweza kuharibu transmitter na kupungua kwa ufanisi wa usambazaji. Kwa kuwa SWR kawaida hurejelea uwiano wa voltage, kawaida hujulikana kama uwiano wa wimbi la voltage (VSWR).


VSWR na Ufanisi wa Mfumo

Katika mfumo bora wa 100% ya nishati hupitishwa kutoka hatua za nguvu hadi mzigo. Hii inahitaji mechi halisi kati ya kuingizwa kwa chanzo, yaani, tabia ya kuingizwa kwa mstari wa maambukizi na viunganisho vyake vyote, na kuzingatiwa kwa mzigo. Voltage ya ishara ya AC itakuwa sawa kutoka mwisho hadi mwisho kwani inapita bila kuingiliwa.

Katika mifumo halisi, hata hivyo, uingizwaji usiofaa husababisha baadhi ya nguvu kudhihirishwa nyuma kwa chanzo (kama echo). Tafakari husababisha uingiliaji wa kujenga na uharibifu, unaosababisha peaks na mabonde kwenye voltage kwa nyakati na umbali mrefu kando ya mstari. VSWR hupima tofauti hizi za voltage. Ni uwiano wa voltage ya hali ya juu mahali popote kwenye mstari wa maambukizi kwa voltage ya chini.

Kwa kuwa voltage haina tofauti katika mfumo mzuri, VSWR yake ni 1.0 au, kama kawaida huonyeshwa kama uwiano wa 1: 1. Wakati tafakari zinafanyika, voltages zinatofautiana na VSWR ni kubwa zaidi, kwa mfano 1.2, au 1.2: 1.


Iliyopewa Nishati

Wakati wimbi linalopitishwa litakapopiga mpaka kama vile ile kati ya laini ya maambukizi na mzigo (Kielelezo 1), nishati zingine zitapelekwa kwa mzigo na zingine zitaonyeshwa. Utaftaji wa tafakari unahusiana na mawimbi yanayokuja na yaliyoonyeshwa kama:

Γ = V- / V + (Eq1.)

Ambapo V- ni wimbi linaloonyeshwa na V + ndio wimbi linaloingia. VSWR inahusiana na ukubwa wa mgawo wa kutafakari kwa voltage (Γ) na:

VSWR = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (Eq2.)

VSWR inaweza kupimwa moja kwa moja na mita ya SWR. Chombo cha mtihani wa RF kama vile mchambuzi wa mtandao wa vector (VNA) kinaweza kutumika kupima mgawo wa kiashiria cha bandari ya pembejeo (S11) na bandari ya pato (S22). S11 na S22 ni sawa na Γ kwenye bandari ya pembejeo na pato, mtawaliwa. VNA zilizo na njia za hesabu zinaweza pia kuhesabu moja kwa moja na kuonyesha dhamana ya kusababisha ya VSWR.

Hasara ya kurudi kwenye bandari za pembejeo na pato zinaweza kuhesabiwa kutoka mgawo wa tafakari, S11 au S22, kama ifuatavyo:

RLIN = 20log10 | S11 | dB (Eq3.)

NJIA = 20log10 | S22 | dB (Eq4.)

Utaftaji wa tafakari unahesabiwa kutoka kwa tabia ya kuingizwa kwa mstari wa maambukizi na uingizaji wa mzigo kama ifuatavyo.

Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (Eq5.)

Ambapo ZL ni uwezishaji wa mzigo na ZO ni tabia ya kuingizwa kwa mstari wa maambukizi.

VSWR pia inaweza kuelezewa kwa suala la ZL na ZO. Kuingiza Equation 5 kuwa equation 2, tunapata:

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

Kwa ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO

Kwa hiyo:

VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Eq6.)

Kwa ZL <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL

Kwa hiyo:

VSWR = (ZL + ZO + ZO - ZL) / (ZL ​​+ ZO - ZO + ZL) = ZO / ZL. (Eq7.)

Tulibaini hapo juu kuwa VSWR ni uainishaji uliopeanwa katika uwiano wa fomu ya 1, kama mfano 1.5: 1. Kuna kesi mbili maalum za VSWR, ∞: 1 na 1: 1. Uwiano wa infinity kwa moja hutokea wakati mzigo ni mzunguko wazi. Uwiano wa 1: 1 hufanyika wakati mzigo umefanana kabisa na usambazaji wa tabia ya upitishaji.

VSWR hufafanuliwa kutoka kwa wimbi lililosimama ambalo linatoka kwenye mstari wa maambukizi yenyewe na:

VSWR = | VMAX | / | VMIN | (Eq8.)

Ambapo VMAX ni upeo wa kiwango cha juu na VMIN ni kiwango cha chini cha wimbi la kusimama. Na mawimbi mawili yaliyowekwa kwa nguvu, upeo hujitokeza na kuingiliwa kwa kujenga kati ya mawimbi yanayoingia na yaliyoonyeshwa. Kwa hivyo:

VMAX = V + + V- (Eq9.)

Kwa uingiliaji mkubwa wa kujenga. Kiwango cha chini cha hali ya hewa hufanyika na usumbufu unaovutia, au:

VMIN = V + - V- (Eq10.)

Kuingiza Viwango 9 na 10 katika mavuno ya equation 8

VSWR = | VMAX | / | VMIN | = (V + + V -) / (V + - V -) (Eq11.)

Kiwango cha kuingiliana 1 kuwa equation 11, tunapata:

VSWR = V + (1 + | Γ |) / (V + (1 - | Γ |) = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (Eq12.)

Mfumo wa Ufuatiliaji wa VSWR

MAX2016 ni kizuizi cha kumbukumbu / mtawala wa mbili anayetumiwa kufuatilia upotezaji wa VSWR / kurudi kwa antenna, wakati imewekwa na mzunguko na mpokeaji. MAX2016 hutoa tofauti kati ya vifaa vya umeme mbili.

MAX2016 iliyojumuishwa na potentiometer ya dijusi ya MAX5402 na MAX1116 / MAX1117 ADC huunda mfumo kamili wa ufuatiliaji wa VSWR. Potentiometer ya dijiti hufanya kama mgawanyaji wa voliti kwa kutumia pato la voltage ya kumbukumbu ya MA2016. Voltage ya kumbukumbu ya ndani inaweza kawaida kupata 2mA ya sasa. Voltage hii inaweka vizingiti vya voltage kwa kilinganisho cha ndani (siri CSETL). Kengele inaweza kuzalishwa wakati voltage ya pato inapovuka kizingiti (pini COUTL). MAX1116 ADC inahitaji 2.7V hadi usambazaji wa 3.6V, wakati MA1117 ADC inahitaji 4.5V hadi 5.5V. ADC pia inaweza kutumia voltage ya kumbukumbu ya nje, iliyotolewa na MAX2016. ADC iliyochorwa na microcontroller inaruhusu ufuatiliaji wa mara kwa mara wa VSWR ya antenna.

Muhtasari
Kwa kukagua, mafunzo haya yanaelezea SWR au VSWR kama njia ya kupima kukosekana kwa usawa wa laini na ufanisi. VSWR inahusiana na mgawo wa tafakari. Kiwango cha juu kinaonyesha upotezaji mkubwa, wakati 1: uwiano wa 1 unafanana kikamilifu. Mechi hii au mismatch inatokea kwa upeo wa wimbi la kusimama la chini na chini. SWR inahusiana na uwiano kati ya nishati iliyopitishwa na iliyoonyeshwa. MAX2016 imeonyeshwa kama mfano wa jinsi ya kuunda mfumo wa kufuatilia antenna VSWR.

Unaweza pia kama:

Jinsi ya Kuhesabu VSWR

Je! Ni nini VSWR: Ushuru wa Wimbi la Kudumu kwa Voltage

Nini ni VSWR na Rudisha Loss?

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe