VSWR은 무엇입니까?

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VSWR (로 알려진 전압 정재파 비)은 무선 주파수 전력이 전원에서 전송선을 통해 부하로 (예를 들어, 전력 증폭기 전송 라인을 통해 안테나).

정상파는 전송 라인 / 피더를 사용하는 모든 시스템의 핵심 가치입니다. VSWR의 측정, 전압 정재파 비가 중요.

정상파는 피더 / 전송선을 볼 때 중요한 문제이며, 정상 파비 또는보다 일반적으로 전압 정상파 비인 VSWR은 피더의 정상파 레벨을 측정하는 것입니다.

정상파는 부하에 의해 수용되지 않고 송전선 또는 피더를 따라 다시 반사되는 전력을 나타냅니다.

정상파와 VSWR이 매우 중요하지만 종종 VSWR 이론과 계산은 실제로 발생하는 상황을 숨길 수 있습니다. 다행스럽게도 VSWR 이론에 너무 깊이 파고 들지 않고 주제를 잘 볼 수 있습니다.

스탠딩 웨이브 기본
전송 라인을 포함하는 시스템을 볼 때 소스, 전송 라인 / 피더 및 부하에는 모두 고유 한 임피던스가 있음을 이해해야합니다. 50Ω은 일부 시스템에서 때때로 다른 임피던스를 볼 수 있지만 RF 애플리케이션에 매우 일반적인 표준입니다.

소스에서 전송 라인으로 또는 전송 라인에서로드로의 최대 전력 전송을 얻으려면 저항, 다른 시스템에 대한 입력 또는 안테나임피던스 레벨이 일치해야합니다.

다시 말해, 50Ω 시스템의 경우 소스 또는 신호 발생기는 50Ω의 소스 임피던스를 가져야하고 전송 라인은 50Ω이어야하며 부하도 있어야합니다.

최대 동력 전달을 위해 일치하는 피더 및 부하가 필요합니다

전력이 송전선로나 급전선으로 전달되어 부하쪽으로 이동할 때 문제가 발생합니다. 불일치가있는 경우, 즉 부하 임피던스가 전송 라인의 임피던스와 일치하지 않으면 모든 전력을 전송할 수 없습니다.

전력이 사라질 수 없으므로 부하로 전달되지 않은 전력은 어딘가로 이동해야하며 전송 라인을 따라 소스를 향해 다시 이동합니다.

참조 : 안테나 전에 송신기 회로가 필요한 이유는 무엇입니까?

이러한 상황이 발생하면 피더의 순방향 및 반사파의 전압 및 전류는 위상에 따라 피더를 따라 다른 지점에서 가감합니다. 이런 식으로 정재파가 설정됩니다.

효과가 발생하는 방식은 로프 길이로 설명 할 수 있습니다. 한쪽 끝이 비어 있고 다른 쪽 끝이 아래로 이동하면 파도 움직임이 로프를 따라 아래로 움직이는 것을 볼 수 있습니다. 그러나 한쪽 끝이 고정되면 정재파 운동이 설정되고 최소 및 최대 진동 지점을 볼 수 있습니다.

부하 저항이 피더 임피던스 전압보다 낮 으면 전류 크기가 설정됩니다. 여기서로드 포인트의 총 전류는 완벽하게 일치하는 라인의 전류보다 높지만 전압은 더 낮습니다.

피더 임피던스보다 낮은 부하에서 작은 임피던스 불일치를위한 전압 및 전류 정재파 패턴

참조 : VSWR 계산 도구

피더에 따른 전류 및 전압 값은 피더에 따라 다릅니다. 반사 전력의 작은 값의 경우 파형은 거의 정현파이지만 큰 값의 경우 전파 정류 사인파와 비슷해집니다. 이 파형은 순방향 전력의 전압 및 전류와 반사 된 전력의 전압 및 전류로 구성됩니다.

전압 및 전류 정재파 패턴단락 피더 종단 용

Als 참조o: RF 회로 설계에서 반사 및 정재파 이해

부하로부터 파장의 1/4 거리에서 결합 된 전압은 최대 값에 도달하는 반면 전류는 최소값에 도달합니다. 부하로부터 파장의 반 거리에서 전압과 전류는 부하와 동일합니다.

부하 저항이 피더 임피던스보다 큰 경우에도 비슷한 상황이 발생하지만 이번에는 부하의 총 전압이 완벽하게 일치하는 라인의 값보다 높습니다. 전압은 부하로부터 파장의 1/4 거리에서 최소에 도달하고 전류는 최대입니다. 그러나 부하와 반 파장 거리에서 전압과 전류는 부하와 동일합니다.

로드 하이 그와 작은 임피던스 불일치를위한 전압 및 전류 정재파 패턴피더 임피던스보다 그녀

 참조 : VSWR (SWR) 계산

그런 다음 라인 끝에 개방 회로가 있으면 피더의 정재파 패턴은 단락 회로와 유사하지만 전압 및 전류 패턴이 반전됩니다.

참조 : 집에서이 라디오 리피터 회로 만들기

VSWR 정의
VSWR의 정의는 모든 계산 및 공식의 기초를 제공합니다.

VSWR 정의 :
전압 정재파 비, VSWR은 무손실 라인에서 최대 전압 대 최소 전압의 비로 정의된다.

결과 비율은 일반적으로 비율 (예 : 2 : 1, 5 : 1 등)로 표현됩니다. 완벽하게 일치하는 것은 1 : 1이며 완전 불일치, 즉 단락 또는 개방 회로는 ∞ : 1입니다.

실제로 피더 나 송전선에 손실이 있습니다. VSWR을 측정하기 위해 시스템의 해당 지점에서 순방향 및 역방향 전원이 감지되고 VSWR의 수치로 변환됩니다. 이러한 방식으로, VSWR은 특정 지점에서 측정되며 전압 최대 값과 최소값은 라인의 길이를 따라 결정될 필요가 없습니다.

VSWR 대 SWR
VSWR 및 SWR이라는 용어는 RF 시스템의 정재파에 대한 문헌에서 종종 볼 수 있으며 많은 사람들이 그 차이에 대해 묻습니다.

SWR :   SWR은 정재파 비를 나타냅니다. 라인에 나타나는 전압 및 전류 정재파를 설명합니다. 전류 및 전압 정재파에 대한 일반적인 설명입니다. 정재파 비를 감지하는 데 사용되는 미터와 관련하여 종종 사용됩니다. 주어진 불일치에 대해 전류와 전압이 동일한 비율로 상승 및 하강합니다.

VSWR: VSWR 또는 전압 정재파 비율은 특히 피더 또는 전송 라인에 설정된 전압 정재파에 적용됩니다. 전압 정재파를 감지하는 것이 더 쉽고, 많은 경우 전압이 장치 고장 측면에서 더 중요하기 때문에 특히 RF 설계 영역에서 VSWR이라는 용어가 자주 사용됩니다.

파워 스탠딩 웨이브라는 용어도 때때로 볼 수 있습니다. 그러나 이것은 순방향 및 반사 된 전력이 일정하고 (피더 손실이 없다고 가정 할 때) 순방향 및 반사 된 요소의 합산 인 전압 및 전류 정재 파형과 같은 방식으로 전력이 상승 및 하강하지 않기 때문에 완전한 오류입니다.

일반적인 VSWR 미터 트란과 함께 사용스 미터

VSWR이 성능에 미치는 영향
VSWR이 성능에 영향을 미치는 몇 가지 방법이 있습니다. 송신기 시스템 또는 RF 및 일치 임피던스를 사용할 수있는 시스템.

VSWR이라는 용어가 일반적으로 사용되지만 전압 및 전류 정재파 모두 문제를 일으킬 수 있습니다. 영향 중 일부는 다음과 같습니다.

송신기 전력 증폭기가 손상 될 수 있습니다.   정상파의 결과 피더에서 볼 수있는 전압 및 전류의 증가 된 레벨은 출력을 손상시킬 수 있습니다 tra니스터 송신기의. 반도체 장치는 지정된 한계 내에서 작동하는 경우 매우 신뢰할 수 있지만 피더의 전압 및 전류 정재파는 장치가 한계를 벗어나 작동 할 경우 치명적인 손상을 일으킬 수 있습니다.

PA 보호는 출력 전력을 줄입니다.   높은 SWR 레벨이 전력 증폭기의 손상을 유발할 수있는 실질적인 위험을 고려하여 많은 송신기에는 보호 회로가 내장되어있어 SWR이 증가함에 따라 송신기의 출력을 줄입니다. 이는 피더와 안테나 사이의 불일치로 인해 SWR이 높아 출력이 감소하여 전송 전력이 크게 손실됨을 의미합니다.

고전압 및 전류 레벨은 피더를 손상시킬 수 있습니다.   높은 정재파 비로 인한 고전압 및 전류 레벨은 피더에 손상을 줄 수 있습니다. 대부분의 경우 피더가 한계 내에서 제대로 작동하고 전압과 전류의 배가를 수용 할 수 있어야하지만 손상이 발생할 수있는 상황이 있습니다. 최대 전류는 과도한 국소 가열을 일으켜 사용 된 플라스틱을 변형 시키거나 녹일 수 있으며 고전압은 일부 상황에서 아크를 유발하는 것으로 알려져 있습니다.

반사로 인한 지연은 왜곡을 일으킬 수 있습니다.   불일치에 의해 신호가 반사되면 소스를 향해 다시 반사 된 다음 다시 안테나를 향해 반사 될 수 있습니다. 피더를 따라 신호의 전송 시간의 두 배에 해당하는 지연이 발생합니다. 데이터가 전송되면 심볼 간 간섭이 발생할 수 있으며 아날로그 텔레비전이 전송되는 다른 예에서는 "고스트"이미지가 나타납니다.

완벽하게 일치하는 시스템과 비교하여 신호 감소 :   흥미롭게도 불량한 VSWR로 인한 신호 레벨 손실은 일부 사람들이 상상하는 것만 큼 크지 않습니다. 부하에 의해 반사 된 모든 신호는 송신기로 다시 반사되고 송신기에서 일치하면 신호가 안테나로 다시 반사 될 수 있으므로 발생하는 손실은 기본적으로 피더에 의해 도입 된 손실입니다. 가이드로서 30MHz에서 약 1.5dB의 손실을 가진 30m 길이의 동축은 VSWR로 작동하는 안테나가 완벽하게 일치하는 안테나에 비해이 주파수에서 1dB가 조금 넘는 손실만을 제공함을 의미합니다.

정재파 비는 모든 피더 시스템에 중요한 매개 변수입니다. 전류 및 전압 정재파가 모두 설정되지만, 감지 및 측정이 더 쉽다는 사실로 인해 더 널리 논의되는 전압 정재파 비율이 종종 있습니다.

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