Все о коэффициенте стоячей волны

Взаимосвязь ксв, возвратных потерь и коэффициента отражения

Величина, связанная с КСВ — обратные потери из-за несогласованности антенны и фидера и неуравненности импендансов. Если все элементы в линии передачи идеально согласованы, КСВ равен единице. Вся энергия при этом «уходит» в нагрузку без отражений и потерь.

На практике идеал малодостижим, но нужно стремиться к выравниванию входных и выходных импендансов, согласовывая работу аппаратуры в линии. Возвратные потери, возникающие при коэффициенте больше единицы, приводят к «утечке» энергии в кабель, он нагревается и возникает опасность его теплового повреждения, пробоя линии передачи, выхода из строя транзисторов и так далее.

Коэффициент отражения также связан с SWR — что это такое? Параметр отображает ту же информацию, что и КСВ, характеризуя отношение амплитуд напряженности отраженной и падающей волн. С КСВ он связан по напряжению и току, при КСВ=1 он равен нулю. Коэффициент отражения используют для пересчета в параметр стоячей волны с помощью специального оборудования.

Влияние swr на медицинские приложения

КСВ также может отрицательно сказаться на характеристиках медицинских приложений, использующих микроволновую печь. В микроволновой электрохирургии антенна, которая помещается непосредственно в ткань, не всегда может иметь оптимальное соответствие с линией питания, что приводит к КСВ.

Все о коэффициенте стоячей волны | полезное

• В линии с КСВ>1 наличие отраженной мощности не приводит к потерям передаваемой мощности, хотя некоторые потери наблюдаются из-за конечного затухания в линии в фидерной линии без потерь нет потерь мощности из-за отражения независимо от величины КСВ. На всех KB диапазонах с кабелем, имеющим низкие потери, потери в рассогласованной линии обычно незначительны, однако на УКВ могут быть существенными, а на СВЧ—даже чрезвычайно большими. Затухание в кабеле зависит, прежде всего, от характеристик самого кабеля и его длины. При работе на KB кабель должен быть очень длинным или очень плохим, чтобы потери в кабеле стали весьма существенными.

Отраженная мощность не течет обратно в передатчик и не повреждает его. Повреждения, иногда приписываемые высокому КСВ, обычно вызывает работа выходного каскада передатчика на рассогласованную нагрузку. Передатчик не «видит» КСВ, он «видит» только импеданс нагрузки, который зависит и от КСВ. Это означает, что импеданс нагрузки можно сделать точно соответствующим требуемому (например, с помощью антенного тюнера), не беспокоясь о КСВ в фидере.

• Усилия, затрачиваемые на снижение КСВ ниже 2:1 в любой коаксиальной линии, вообще представляются затраченными впустую — с точки зрения увеличения эффективности излучения антенны, но целесообразны в том случае, если схема защиты передатчика срабатывает, например, при КСВ>1,5.

Высокий КСВ не обязательно указывает, что антенна работает плохо — эффективность излучения антенны определяется соотношением ее сопротивления излучения к общему входному сопротивлению.

Низкий КСВ — не обязательно свидетельство того, что антенная система является хорошей. Напротив, низкий КСВ в широкой полосе частот является поводом для подозрений, что, например, в диполе или вертикальной антенне велико сопротивление потерь, обусловленное плохими соединениями и контактами, неэффективной системой заземления, потерями в кабеле, попаданием влаги в линию и т.д. Так, эквивалент нагрузки обеспечивает в линии КСВ=1,0, но он вообще не излучает, а короткая вертикальная антенна с сопротивлением излучения 0,1 Ом и потерями сопротивления 49,9 Ом излучает лишь 0,2% от поступающей мощности, обеспечивая при этом КСВ 1,0 в фидере.

• Для достижения максимального ВЧ тока излучатель антенной системы не обязательно должен иметь резонансную длину и не требует фидера определенной длины. Существенное рассогласование между линией питания и излучателем не препятствует поглощению излучателем всей реально поступающей мощности. При использовании соответствующего согласования (например, антенного тюнера) для компенсации реактивности не резонансного излучателя в месте подключения фидерной линии случайной длины антенная система является согласованной, и фактически вся подводимая мощность может эффективно излучаться.

На КСВ в фидерной линии не влияет настройка антенного тюнера, установленного возле передатчика. Низкий КСВ в линии, достигнутый с помощью тюнера, обычно является свидетельством того, что в процессе настройки тюнера произошло рассогласование между передатчиком и входом антенного тюнера, и передатчик работает на несогласованную нагрузку.

• Вопреки расхожим представлениям, с хорошим симметричным (балансным) антенным тюнером и открытой двухпроводной фидерной линией излучение питаемого в центре диполя длиной 80 м, работающего в диапазоне 3,5 МГц, не намного эффективнее излучения такой же антенны длиной 48 м, работающей в том же диапазоне и с той же мощностью передатчика. Эффективность излучения диполя, настроенного в резонанс на частоте, например, 3750 кГц, практически такая же, как и на частоте 3500 или 4000 кГц при использовании любого фидера разумной длины; хотя можно ожидать, что КСВ на краях диапазона может достигать 5 и что коаксиальный кабель в действительности будет работать как настроенная линия. В этом случае, разумеется, потребуется использовать соответствующее устройство согласования (например, антенный тюнер) между передатчиком и фидером. Если для достижения согласования коаксиальный фидер любой антенной системы требует определенной длины, тот же самый входной импеданс можно получить с кабелем любой длины с помощью соответствующей простой цепи согласования из индуктивностей и емкостей.

• Высокий КСВ в коаксиальном фидере, вызванный значительным рассогласованием характеристического сопротивления линии и входного сопротивления антенны, сам по себе не вызывает появления ВЧ тока на внешней поверхности оплетки кабеля и излучения фидерной линии. В диапазонах коротких волн высокий КСВ в любой открытой линии, работающей с высоким КСВ, не будет ни вызывать протекание антенного тока по линии, ни приводить к излучению линии при условии, что токи в линии сбалансированы, и расстояние между проводниками линии мало по сравнению с рабочей длиной волны (это справедливо и на УКВ при условии отсутствия острых изгибов линии). Ток на внешней поверхности оплетки фидера и излучение фидера практически отсутствуют, если антенна сбалансирована относительно земли и фидера (например, при использовании горизонтальной антенны фидер должен располагаться вертикально); в таких случаях не нужно применять симметрирующие устройства (балуны) между антенной и фидером.

Читайте про операторов:  Как улучшить и усилить сигнал 3G модема своими руками / усиление 3G модема в 2020 г.

КСВ-метры, установленные на участке между антенной и фидером, не обеспечивают более точное измерение КСВ. КСВ в фидере не может регулироваться изменением длины линии. Если показания КСВ-метра при перемещении по линии существенно различаются, это может указывать на антенный эффект фидера, вызываемый током, текущим по внешней стороне оплетки коаксиального кабеля, и/или на плохую конструкцию КСВ-метра, но не на то, что КСВ изменяется вдоль линии.

• Любая реактивность, добавленная к существующей резонансной нагрузке (имеющей только активное сопротивление) с целью снижения КСВ в линии, вызовет только увеличение отражения. Самый низкий КСВ в фидере наблюдается на резонансной частоте излучающего элемента и совершенно не зависит от длины фидера.

• Эффективность излучения диполей различных типов (из тонкого провода, петлевого диполя, «толстого» диполя, трапового или коаксиального диполя) практически одинакова при условии, что каждый из них имеет незначительные омические потери и питается одинаковой мощностью. Однако «толстые» и петлевые диполи имеют более широкую рабочую полосу частот по сравнению с антенной из тонкого провода.

• Если входное сопротивление антенны отличается от характеристического сопротивления фидерной линии, то сопротивление нагрузки передатчика может весьма значительно отличаться от характеристического сопротивления линии (если электрическая длина линии не кратна L/2), и от сопротивления в месте подключения к антенне. В этом случае импеданс нагрузки передатчика зависит еще и от длины фидера, который действует как трансформатор сопротивлений. В таких случаях, если не установлена подходящая цепь согласования между передатчиком и линией передачи, импеданс нагрузки может быть комплексным (т.е. иметь активную и реактивную составляющие), и с ним выходная схема передатчика может не справиться. В этом случае изменением длины линии передачи иногда удается обеспечить согласование нагрузки с передатчиком — именно это обстоятельство, скорее чем любые потери, связанные с КСВ, привело к возникновению многих неверных представлений о работе фидерных линий.

Любая питаемая в центре антенна любой разумной длины с любым типом фидера с низкими потерями будет обеспечивать достаточно эффективное излучение электромагнитной энергии. При этом, как правило, требуется хороший антенный тюнер, если передатчик рассчитан на работу с низкоомной нагрузкой (например, 50 Ом). Этим объясняется тот факт, что многие годы питаемый в центре диполь остается популярной многодиапазонной антенной.

«RadCom»

Использованная литература

  1. ^Knott, Eugene F .; Шеффер, Джон Ф .; Тулей, Майкл Т. (2004). Поперечное сечение радара. SciTech Radar and Defense Series (2-е изд.). SciTech Publishing. п. 374. ISBN  978-1-891121-25-8.
  2. ^Schaub, Keith B .; Келли, Джо (2004). Производственные испытания ВЧ-устройств и устройств «система на кристалле» для беспроводной связи. Библиотека микроволновой печи Artech House. Артек Хаус. п. 93. ISBN  978-1-58053-692-9.
  3. ^Сэмюэл Сильвер, Теория и конструкция СВЧ-антенн, п. 28, IEE, 1984 (первоначально опубликовано в 1949 г.) ISBN  0863410170
  4. ^ И. Слюсарь, В. Слюсарь, С. Волошко, А. Зинченко, Ю. Уткин. Синтез широкополосной кольцевой антенны двухленточной конструкции. // 12-я Международная конференция по теории и технике антенн (ICATT-2020), 22-27 июня 2020 г., Харьков, Украина.
  5. ^Хатчинсон, Чак, изд. (2000). Справочник ARRL для радиолюбителей 2001 г.. Ньюингтон, Коннектикут: ARRL – национальная ассоциация радиолюбителей. п. 20.2. ISBN  978-0-87259-186-8.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (ссылка на сайт)
  6. ^ абcХатчинсон, Чак, изд. (2000). Справочник ARRL для радиолюбителей 2001 г.. Ньюингтон, Коннектикут: ARRL – национальная ассоциация радиолюбителей. С. 19.4–19.6. ISBN  978-0-87259-186-8.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (ссылка на сайт)
  7. ^Форд, Стив (апрель 1994). “Одержимость SWR”(PDF). QST. Ньюингтон, Коннектикут: ARRL – Национальная ассоциация радиолюбителей. 78 (4): 70–72. Получено 2022-11-04.
  8. ^Хатчинсон, Чак, изд. (2000). Справочник ARRL для радиолюбителей 2001 г.. Ньюингтон, Коннектикут: ARRL – национальная ассоциация радиолюбителей. п. 19.13. ISBN  978-0-87259-186-8.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов (ссылка на сайт)
  9. ^Фредерик Э. Терман, Электронные измерения, McGraw Hill, 1952 г. Каталожный номер Библиотеки Конгресса: 51-12650 p.135ff.
  10. ^«Как на самом деле работает КСВ-метр». Гленн Б. Шульц W9IQ. 24 января 2022 г.. Получено 18 марта, 2022.
  11. ^«Nautel добавляет две модели к серии NX». Наутель. 11 марта 2022 г.. Получено 6 июля, 2022.
  12. ^“Delta Electronics, Inc. Модель OIB-1 и OIB-3”. www.deltaelectronics.com.
  13. ^Кристиан Вольф, «Коэффициент стоячей волны», radartutorial.eu
  14. ^Дж. Х. Гридли, Принципы линий электропередачи в энергетике и связи, п. 265, Эльзевир, 2022 ISBN  1483186032.
  15. ^Бернар Винсент Роллин, Введение в электронику, п. 209, Clarendon Press, 1964 г. OCLC  1148924.
  16. ^«Проблемы с КСВН в медицинских приложениях». microwaves101.com. Получено 6 июля, 2022.

Коэффициент стоячей волны мощности

Период, термин коэффициент мощности стоячей волны (PSWR) иногда называют квадратом коэффициента стоячей волны напряжения. Этот термин часто называют «вводящим в заблуждение».[13] По словам Гридли:[14]

Выражение “коэффициент стоячей волны мощности”, которое может иногда встречаться, еще более вводит в заблуждение, поскольку распределение мощности вдоль линии без потерь является постоянным.

— Дж. Х. Гридли

Однако он соответствует одному типу измерения КСВ с использованием того, что раньше было стандартным измерительным прибором на микроволновых частотах, а именно: линия с прорезями. Линия с прорезями – это волновод (или коаксиальная линия, заполненная воздухом), в которой небольшая чувствительная антенна, которая является частью кристаллический детектор или детектор помещается в электрическое поле в линии.

Читайте про операторов:  Салоны связи Мегафон в Москве | адрес, телефон, часы работы, официальный сайт, скидки, распродажи, акции, отзывы

Напряжение, индуцированное в антенне, выпрямляется либо точечный диод (кристаллический выпрямитель) или Диод с барьером Шоттки который встроен в детектор. Эти детекторы имеют квадратный выход для низких уровней входного сигнала.

Следовательно, показания соответствовали квадрату электрического поля вдоль щели, E2(Икс), с максимальными и минимальными показаниями E2Максимум и E2мин обнаруживается, когда зонд перемещается по прорези.

Этот метод рационализации терминов чреват проблемами.[требуется разъяснение ] В квадратный закон Поведение детекторного диода проявляется только тогда, когда напряжение на диоде ниже изгиба диода.

Как только обнаруженное напряжение превышает колено, отклик диода становится почти линейным. В этом режиме диод и связанный с ним фильтрующий конденсатор создают напряжение, пропорциональное пику измеренного напряжения. У оператора такого детектора не будет готовой индикации режима, в котором работает детекторный диод, и поэтому различать результаты между КСВ или так называемым PSWR нецелесообразно.

Возможно, даже хуже, это общий случай, когда минимальное обнаруженное напряжение ниже колена, а максимальное напряжение выше колена. В этом случае вычисленные результаты в значительной степени бессмысленны. Таким образом, термины PSWR и Power Standing Wave Ratio устарели и должны рассматриваться только с точки зрения устаревших измерений.

Методы измерения коэффициента стоячей волны

Для измерения коэффициента стоячей волны можно использовать множество различных методов. Самый интуитивно понятный метод использует линия с прорезями который представляет собой участок линии передачи с открытым слотом, который позволяет датчику определять фактическое напряжение в различных точках вдоль линии.[9] 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 может 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.[10].

Обычный тип КСВ / измерителя мощности, используемый в любительской эксплуатации, может содержать двунаправленный ответвитель. В других типах используется один соединитель, который можно поворачивать на 180 градусов для измерения мощности, протекающей в любом направлении.

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 измерений 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 в комбинации направленные ответвители и мост, можно создать линейный прибор, который считывает непосредственно комплексный импеданс или КСВ. [12] Стоять один антенные анализаторы также доступны измерения нескольких параметров.

Особенности и расчет ксв

Как измерить КСВ и выявить потери мощности? Для определения коэффициента существуют специальные приборы — КСВ-метры, определяющие мощность и сам коэффициент в разных частотных диапазонах. Что такое КСВ-метр? Прибор представляет собой устройство с рефлектометром, индикатором напряженности электромагнитного поля, разным импендансом и погрешностью.

Купить высокоточные КСВ-метры можно в интернет-магазине Midland-rus. На сайте продаются приборы Optim и других брендов, позволяющие измерить коэффициент в разных диапазонах, настроить автомобильную или иную антенну, выявить их неисправности. На оборудование предоставляется гарантия, покупки доставляются во все регионы РФ.

Связь с коэффициентом отражения

Напряжение составляющей стоячей волны в однородной линия передачи состоит из прямой волны (с сложный амплитуда Vж{ displaystyle V_ {f}}) наложенной на отраженную волну (с комплексной амплитудой Vр{ displaystyle V_ {r}}).Волна частично отражается, когда линия передачи заканчивается с импедансом, отличным от ее характеристическое сопротивление. В коэффициент отраженияΓ{ displaystyle Gamma} можно определить как:

Γ=VрVж.{ displaystyle Gamma = { frac {V_ {r}} {V_ {f}}}.}

или

Γ=ZL−ZОZL ZО{ displaystyle Gamma = {Z_ {L} -Z_ {O} over Z_ {L} Z_ {O}}}

Γ{ displaystyle Gamma} это комплексное число который описывает как величину, так и фазовый сдвиг отражения. Самые простые случаи с Γ{ displaystyle Gamma}измеряется при нагрузке находятся:КСВ прямо соответствует величина из Γ{ displaystyle Gamma}.В некоторых точках вдоль линии прямая и отраженная волны мешать конструктивно, точно по фазе, с результирующей амплитудой VМаксимум{ displaystyle V _ { text {max}}} дается суммой амплитуд этих волн:

|VМаксимум|=|Vж| |Vр|=|Vж| |ΓVж|=(1 |Γ|)|Vж|.{ displaystyle { begin {align} | V _ { text {max}} | & = | V_ {f} | | V_ {r} | & = | V_ {f} | | Gamma V_ { f} | & = (1 | Gamma |) | V_ {f} |. end {align}}}

В других точках волны интерферируют с отклонением по фазе на 180 ° с частичным подавлением амплитуд:

|Vмин|=|Vж|−|Vр|=|Vж|−|ΓVж|=(1−|Γ|)|Vж|.{ displaystyle { begin {align} | V _ { text {min}} | & = | V_ {f} | – | V_ {r} | & = | V_ {f} | – | Gamma V_ { f} | & = (1- | Gamma |) | V_ {f} |. end {align}}}
Читайте про операторов:  . Как восстановить sim-карту Йота. Перевыпуск симки Yota

Тогда коэффициент стоячей волны по напряжению равен

КСВН=|VМаксимум||Vмин|=1 |Γ|1−|Γ|.{ displaystyle { text {VSWR}} = { frac {| V _ { text {max}} |} {| V _ { text {min}} |}} = { frac {1 | Gamma | } {1- | Gamma |}}.}

Поскольку величина Γ{ displaystyle Gamma} всегда попадает в диапазон [0,1], КСВ всегда больше или равен единице. Обратите внимание, что фаза из Vж и Vр изменяются вдоль линии передачи в противоположных направлениях. Следовательно, комплексный коэффициент отражения Γ{ displaystyle Gamma} тоже меняется, но только по фазе. С зависимым от КСВ только на комплексной величине Γ{ displaystyle Gamma}, видно, что КСВ, измеренный при Любые точка вдоль линии передачи (без учета потерь в линии передачи) дает идентичные показания.

Поскольку мощность прямой и отраженной волн пропорциональна квадрату составляющих напряжения каждой волны, КСВ можно выразить через прямую и отраженную мощность:

КСВ=1 пр/пж1−пр/пж.{ displaystyle { text {SWR}} = { frac {1 { sqrt {P_ {r} / P_ {f}}}} {1 – { sqrt {P_ {r} / P_ {f}}) }}}.}

Измеряя комплексное напряжение и ток в точке вставки, измеритель КСВ может вычислить эффективное прямое и отраженное напряжения на линии передачи для характеристического импеданса, для которого был разработан измеритель КСВ. Поскольку прямая и отраженная мощность связана с квадратом прямого и отраженного напряжений, некоторые измерители КСВ также отображают прямую и отраженную мощность.

В частном случае нагрузки рL, который является чисто резистивным, но не равен волновому сопротивлению линии передачи. Z0, КСВ определяется просто их отношением:

КСВ=(рLZ0)±1{ displaystyle { text {SWR}} = left ({ frac {R _ { text {L}}} {Z _ { text {0}}}}} right) ^ { pm 1}}

с ± 1, выбранным для получения значения больше единицы.

Схема стоячей волны

С помощью сложный обозначение амплитуд напряжения для сигнала на частоте ν{ displaystyle nu}, действительные (реальные) напряжения Vактуальный как функция времени т считаются относящимися к комплексным напряжениям в соответствии с:

Vактуальный=ℜ(ея2πνтV){ Displaystyle V _ { текст {актуальный}} = Re (e ^ {i2 pi nu t} V)} .

Таким образом, принимая действительную часть комплексной величины внутри скобок, фактическое напряжение состоит из синусоидальная волна на частоте ν с пиковой амплитудой, равной комплексной величине V, и с фазой, заданной фазой комплекса V.

Vж(Икс)=е−яk(Икс−Икс0)АVр(Икс)=Γеяk(Икс−Икс0)А{ Displaystyle { begin {align} V_ {f} (x) & = e ^ {- ik (x-x_ {0})} A V_ {r} (x) & = Gamma e ^ {ik (x-x_ {0})} A end {выровнено}}}

для некоторой комплексной амплитуды A (соответствующей прямой волне в точке x). Вот k это волновое число из-за направленной длины волны вдоль линии передачи. Обратите внимание, что в некоторых вариантах лечения используются векторы, где зависимость от времени соответствует е−я2πνт{ displaystyle e ^ {- i2 pi nu t}} и пространственная зависимость (для волны в направлении x) е яk(Икс−Икс0){ Displaystyle е ^ { ik (х-х_ {0})}}. Любое соглашение дает тот же результат для Vактуальный.

Согласно принцип суперпозиции чистое напряжение, присутствующее в любой точке x на линии передачи, равно сумме напряжений из-за прямой и отраженной волн:

Vсеть(Икс)=Vж(Икс) Vр(Икс)=е−яk(Икс−Икс0)(1 Γея2k(Икс−Икс0))А{ displaystyle { begin {align} V _ { text {net}} (x) & = V_ {f} (x) V_ {r} (x) & = e ^ {- ik (x-x_ {0})} left (1 Gamma e ^ {i2k (x-x_ {0})} right) A end {align}}}

Поскольку нас интересуют вариации величина из Vсеть вдоль линии (как функции от x) вместо этого мы будем решать квадрат величины этой величины, что упрощает математику. Чтобы получить квадрат величины, мы умножаем указанную выше величину на ее комплексное сопряжение:

|Vсеть(Икс)|2=Vсеть(Икс)Vсеть∗(Икс)=е−яk(Икс−Икс0)(1 Γея2k(Икс−Икс0))Ае яk(Икс−Икс0)(1 Γ∗е−я2k(Икс−Икс0))А∗=[1 |Γ|2 2ℜ(Γея2k(Икс−Икс0))]|А|2{ displaystyle { begin {align} | V _ { text {net}} (x) | ^ {2} & = V _ { text {net}} (x) V _ { text {net}} ^ {* } (x) & = e ^ {- ik (x-x_ {0})} left (1 Gamma e ^ {i2k (x-x_ {0})} right) A , e ^ { ik (x-x_ {0})} left (1 Gamma ^ {*} e ^ {- i2k (x-x_ {0})} right) A ^ {*} & = left [1 | Gamma | ^ {2} 2 Re ( Gamma e ^ {i2k (x-x_ {0})}) right] | A | ^ {2} end {выровнено}}}

В зависимости от фазы третьего члена максимальное и минимальное значения Vсеть (квадратный корень из величины в уравнениях): (1 | Γ |) | A | и (1 – | Γ |) | A | соответственно, для коэффициента стоячей волны:

КСВ=|VМаксимум||Vмин|=1 |Γ|1−|Γ|{ displaystyle { text {SWR}} = { frac {| V _ { text {max}} |} {| V _ { text {min}} |}} = { frac {1 | Gamma | } {1- | Gamma |}}}

как утверждалось ранее. Вдоль линии приведенное выше выражение для |Vсеть(Икс)|2{ Displaystyle | V _ { текст {сеть}} (х) | ^ {2}} колеблется синусоидально между |Vмин|2{ displaystyle | V _ { text {min}} | ^ {2}} и |VМаксимум|2{ displaystyle | V _ { text {max}} | ^ {2}} с периодом 2π / 2k. Это половина длины направленной волны λ = 2π / k для частоты ν. Это можно увидеть из-за интерференции между двумя волнами той частоты, которые распространяются в напротив направления.

Например, на частоте ν = 20 МГц (длина волны в свободном пространстве 15 м) в линии передачи, коэффициент скорости составляет 2/3, длина направленной волны (расстояние между пиками напряжения только прямой волны) будет λ = 10 м. В случаях, когда прямая волна при x = 0 находится в нулевой фазе (пиковое напряжение), тогда при x = 10 м она также будет в нулевой фазе, но при x = 5 м она будет в фазе 180 ° (пик отрицательный Напряжение).

С другой стороны, величина напряжения из-за стоячей волны, создаваемой ее добавлением к отраженной волне, будет иметь длину волны между пиками только λ / 2 = 5 м. В зависимости от местоположения нагрузки и фазы отражения может быть пик величины Vсеть при x = 1,3 м.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector