Dnes jsou měřiče SWR k dispozici na téměř každé radioamatérské stanici – zabudované do značkového vybavení, nezávislých značkových přístrojů nebo podomácku vyrobených. Jejich výsledky
práce (SWR cesty anténa-napáječ) je široce diskutována radioamatéry.

Jak je známo, koeficient stojaté vlny v napáječi je jednoznačně určen vstupní impedancí antény a charakteristickou impedancí napáječe. Tato charakteristika dráhy antény-napáječe nezávisí ani na úrovni výkonu, ani na výstupní impedanci vysílače. V praxi se musí měřit v určité vzdálenosti od antény - nejčastěji přímo u transceiveru. Je známo, že napáječ transformuje vstupní impedanci antény na některé její hodnoty, které jsou určeny délkou napáječe. Ale zároveň jsou v jakékoli sekci podavače takové, že se odpovídající hodnota SWR nemění. Jinými slovy, na rozdíl od impedance redukované na konec napáječe nejdále od antény nezávisí na délce napáječe, takže SWR lze měřit jak přímo u antény, tak v určité vzdálenosti od ní (např. u transceiveru).

V amatérských rádiových kruzích existuje mnoho legend o „půlvlnných opakovačích“, které údajně zlepšují SWR. Napáječ s elektrickou délkou poloviny pracovní vlnové délky (nebo jejich celý počet) je skutečně „následovník“ - impedance na konci nejdále od antény se bude rovnat vstupní impedanci antény. Jedinou výhodou tohoto efektu je možnost vzdáleného měření vstupní impedance antény. Jak již bylo uvedeno, toto neovlivňuje hodnotu SWR (tj. energetické vztahy v cestě anténa-napáječ).

Ve skutečnosti při měření SWR ve vzdálenosti od místa připojení napáječe k anténě je jeho zaznamenaná hodnota vždy mírně odlišná od skutečné. Tyto rozdíly se vysvětlují ztrátami v podavači. Jsou přísně deterministické a mohou pouze „vylepšit“ zaznamenanou hodnotu SWR. Tento efekt je však v praxi často nevýznamný, pokud je použit kabel s nízkými lineárními ztrátami a délka samotného napáječe je relativně krátká.

Pokud vstupní impedance antény není čistě aktivní a rovná se charakteristické impedanci napáječe, ustavují se v ní stojaté vlny, které se šíří po napáječi a sestávají ze střídavých minim a maxim vf napětí.

Na Obr. Obrázek 1 ukazuje rozložení napětí ve vedení s čistě odporovou zátěží, o něco větší než je charakteristická impedance napáječe. Pokud je v zátěži reaktivita, posouvá se rozložení napětí a proudu podél osy ^ doleva nebo doprava, v závislosti na charakteru zátěže. Perioda opakování minim a maxim po délce vedení je dána provozní vlnovou délkou (v koaxiálním podavači - s přihlédnutím ke zkracovacímu faktoru). Jejich charakteristikou je hodnota SWR - poměr maximálního a minimálního napětí v této právě stojaté vlně, tedy SWR = Umax/Umin.

Hodnoty těchto napětí se přímo zjišťují pouze pomocí měřicích vedení, které se v amatérské praxi (v oblasti krátkých vln - i v profesionální praxi) nepoužívají. Důvod je jednoduchý: aby schopen měřit změny tohoto napětí po délce vedení, jeho délka musí být znatelně delší než čtvrtvlna. Jinými slovy, i pro nejvyšší frekvenční rozsah 28 MHz by to již mělo být několik metrů, a tedy ještě větší pro nízkofrekvenční rozsahy.
Z tohoto důvodu byly vyvinuty malorozměrové snímače dopředných a zpětných vln v podavači („směrové vazební členy“), na jejichž základě jsou vyráběny moderní SWR metry v rozsahu krátkých vln a v nízkofrekvenční části VKV. dosah (až přibližně 500 MHz). Měří vysokofrekvenční napětí a proudy (vpřed a vzad) v konkrétním místě napáječe a na základě těchto měření se vypočítá odpovídající SWR. Matematika vám to umožňuje přesně z těchto dat vypočítat – z tohoto pohledu je metoda naprosto poctivá. Problémem je chyba samotných senzorů.

Podle fyziky fungování takových snímačů musí měřit proud a napětí ve stejném místě napáječe. Existuje několik verzí snímačů - schéma jedné z nejběžnějších možností je na Obr. 2.

Musí být navrženy tak, aby při zatížení měřicí jednotky ekvivalentem antény (odporová neindukční zátěž s odporem rovným charakteristické impedanci napáječe) se napětí na snímači, které je odebíráno z kapacitního dělič na kondenzátorech C1 a C2 a napětí na proudovém snímači, které je odebíráno z polovičního sekundárního vinutí transformátoru T1, byly stejné amplitudy a posunuty ve fázi přesně o 180°, respektive 0°. Kromě toho musí být tyto poměry zachovány v celém frekvenčním pásmu, pro které je tento měřič SWR navržen. Dále jsou tato dvě RF napětí buď sečtena (dopředná registrace vlny) nebo odečtena (registrace zpětné vlny).
Prvním zdrojem chyb u tohoto způsobu záznamu SWR je to, že snímače, zejména v domácím provedení, neposkytují výše uvedené vztahy mezi dvěma napětími v celém frekvenčním pásmu. V důsledku toho dochází k „systémové nerovnováze“ - pronikání RF napětí z kanálu, který zpracovává informace o dopředné vlně, do kanálu, který to dělá pro zpětnou vlnu, a naopak. Stupeň izolace těchto dvou kanálů je obvykle charakterizován koeficientem směrovosti zařízení. I u zdánlivě dobrých přístrojů určených pro radioamatéry, a tím spíše pro podomácku vyrobené, málokdy překročí 20...25 dB.

To znamená, že při určování malých hodnot SWR nemůžete důvěřovat hodnotám takového „měřiče SWR“. Navíc v závislosti na povaze zatížení v místě měření (a to závisí na délce podavače!) mohou být odchylky od skutečné hodnoty v jednom nebo druhém směru. S koeficientem směrovosti zařízení 20 dB tedy může hodnota SWR = 2 odpovídat údajům zařízení od 1,5 do 2,5. Proto je jednou z metod testování takových zařízení měření SWR, které se nerovná 1 u délek napáječů, které se liší o čtvrtinu pracovní vlnové délky. Pokud jsou získány různé hodnoty SWR, znamená to pouze, že konkrétní měřič SWR má nedostatečnou směrovost...
Právě tento efekt dal zřejmě vzniknout legendě o vlivu délky feederu na SWR.

Dalším bodem je ne zcela „bod po bodu“ povaha měření v takových zařízeních (body, ve kterých se shromažďují informace o napětí a proudu, se neshodují).

Vliv tohoto efektu je méně významný. Dalším zdrojem chyb je pokles účinnosti usměrnění senzorových diod při nízkém vysokofrekvenčním napětí. Tento efekt je znám většině radioamatérů. Vede ke „zlepšení“ SWR při nízkých hodnotách. Z tohoto důvodu SWR měřiče téměř nikdy nepoužívají křemíkové diody, jejichž neúčinná usměrňovací zóna je mnohem větší než u germaniových nebo Schottkyho diod. Přítomnost tohoto efektu v konkrétním zařízení lze snadno ověřit změnou úrovně výkonu, při které se provádí měření. Pokud se SWR začne „zvyšovat“ s rostoucím výkonem (mluvíme o jeho malých hodnotách), pak dioda zodpovědná za záznam zpětné vlny jasně podhodnocuje jí odpovídající hodnotu napětí.

Když je vysokofrekvenční napětí na usměrňovači snímače nižší než 1 V (efektivní hodnota), linearita voltmetru, včetně těch vyrobených pomocí germaniových diod, je narušena. Tento efekt lze minimalizovat kalibrací stupnice SWR nikoli výpočtem (jak se často dělá), ale skutečnými hodnotami zatížení SWR.

A nakonec nelze nezmínit proud protékající vnějším opletem podavače. Pokud nebudou přijata příslušná opatření, může to být patrné a ovlivnit hodnoty měřiče. Jeho nepřítomnost je nutné bezpodmínečně ověřit při měření SWR skutečných antén.

Všechny tyto problémy jsou přítomny v továrně vyrobených zařízeních, ale jsou zvláště zhoršeny u domácích návrhů. V takových zařízeních tedy může hrát důležitou roli i nedostatečné stínění uvnitř bloku dopředných a zpětných vlnových senzorů.

Pokud jde o továrně vyrobená zařízení, pro ilustraci jejich skutečných vlastností můžeme citovat údaje z recenze publikované v. Laboratoř ARRL testovala pět měřičů výkonu a SWR od různých společností. Cena - od 100 do 170 USD. Čtyři přístroje využívaly dvouručičkové indikátory dopředného a zpětného (odraženého) výkonu, které umožňovaly okamžité odečítání hodnoty SWR na kombinované stupnici přístroje. Téměř u všech přístrojů byla patrná chyba v měření výkonu (až 10...15 %) a znatelná nerovnoměrnost jeho indikace ve frekvenci (ve frekvenčním pásmu 2...28 MHz). To znamená, že můžeme očekávat, že chyba čtení SWR bude vyšší než udávané hodnoty. Navíc ne všechna zařízení připojená k ekvivalentní anténě vykazovala SWR=1. Jeden z nich (ne ten nejlevnější) dokonce ukazoval 1,25 na 28 MHz.
Jinými slovy, musíte být opatrní při kontrole podomácku vyrobených měřidel SWR pomocí přístrojů, které jsou vyráběny pro radioamatéry. A ve světle řečeného zcela legračně vyznívají výroky některých radioamatérů, které lze často slyšet v éteru nebo číst v radioamatérských článcích na internetu či v časopisech, že jejich SWR je např. 1.25... A vhodnost zavedení digitálního odečítání hodnot do takových zařízení VSWR se nezdá být tak praktická.

Boris STEPANOV

Zpětná ztráta, koeficient odrazu a poměr stojatých vln se používají k vyhodnocení konzistence/shody komplexních impedancí (elektrických impedancí) zdroje, zátěže a přenosového vedení. Podívejme se na fyzikální význam těchto parametrů a jejich vztah.

Definice

Zpětná ztráta je ztráta výkonu v signálu vráceném/odraženém od nehomogenity v přenosovém vedení nebo optickém vláknu. Tato hodnota se obvykle vyjadřuje v decibelech (dB):

• RL dB - zpětná ztráta v decibelech;
• P pad - pádová síla;
• P neg - odražený výkon.

Koeficient odrazu napětí, Γ - poměr komplexních amplitud napětí odraženého a dopadajícího vlnění.

\[Γ = ( U_(neg) \over U_(inc) )\]

Koeficient odrazu je určen komplexními odpory zátěže Z zátěže a zdroje Z:

\[Γ = ( (Z_(načtení) - Z_(zdroj)) \over ( Z_(načtení) + Z_(zdroj) )\]

Všimněte si, že záporná odrazivost znamená, že odražená vlna je o 180° mimo fázi.

Poměr stojatých vln (SWR, VSWR, poměr stojatých vln napětí, SWR, VSWR) je poměr největší hodnoty amplitudy napětí stojaté vlny k nejmenší.

\[SWR = ( U_(st.vlna.max) \over U_(st.vlna.min) )\]

Protože nerovnoměrné rozložení amplitudy stojaté vlny podél čáry je způsobeno interferencí („sčítání a odečítání“) dopadajících a odražených vln, největší hodnota amplitudy U st.wave.max vlny podél čára (tj. hodnota amplitudy na antinodě) je:

U pad + U neg

a nejmenší hodnota amplitudy (tj. hodnota amplitudy v uzlu) je

U pad - U neg

Proto

\[SWR = ( (U_(inc) + U_(neg)) \over (U_(inc) - U_(neg)) )\]

Vztah mezi SWR, ztrátou odrazu a koeficientem odrazu

Dosazením do níže uvedených vzorců a jejich jednoduchou transformací získáte následující:

\[Γ = ( (SWR-1) \over (SWR+1) )\]

\[SWR = ( (1+Γ) \over (1-Γ) )\]

\[Γ = 10^((-RL) \over 20)\]

\[SWR = ( (1 + 10^((-RL) \over 20)) \over (1 - 10^((-RL) \over 20)) ) \]

Převodní tabulka pro hodnoty SWR, ztráty odrazem a koeficientu odrazu

Koeficient odrazu |Γ| V %	Zpětná ztráta, dB	Poměr stojatých vln
100,0000	0	∞
89,1251	1	17,3910
79,4328	2	8,7242
70,7946	3	5,8480
63,0957	4	4,4194
56,2341	5	3,5698
50,1187	6	3,0095
44,6684	7	2,6146
39,8107	8	2,3229
35,4813	9	2,0999
31,6228	10	1,9250
28,1838	11	1,7849
25,1189	12	1,6709
22,3872	13	1,5769
19,9526	14	1,4985
17,7828	15	1,4326
15,8489	16	1,3767
14,1254	17	1,3290
12,5893	18	1,2880
11,2202	19	1,2528
10,0000	20	1,2222
8,9125	21	1,1957
7,9433	22	1,1726
7,0795	23	1,1524
6,3096	24	1,1347
5,6234	25	1,1192
5,0119	26	1,1055
4,4668	27	1,0935
3,9811	28	1,0829
3,5481	29	1,0736
3,1623	30	1,0653
2,8184	31	1,0580
2,5119	32	1,0515
2,2387	33	1,0458
1,9953	34	1,0407
1,7783	35	1,0362
1,5849	36	1,0322
1,4125	37	1,0287
1,2589	38	1,0255
1,1220	39	1,0227
1,0000	40	1,0202
0,8913	41	1,0180
0,7943	42	1,0160
0,7079	43	1,0143
0,6310	44	1,0127
0,5623	45	1,0113
0,5012	46	1,0101

Téměř každý uživatel radiostanice nebo transceiveru se potýká s potřebou optimální koordinace zařízení anténa-napáječ a vysílače. Tento problém je relevantní pro ty, kteří používají „stacionární“ rozhlasové stanice (včetně rádiového provozu v civilním pásmu 27 MHz), a pro ty, kteří používají automobilové AM ​​a FM transceivery. Chcete-li zvýšit oblast pokrytí přenosné (nositelné) rozhlasové stanice, připojte vhodnou externí anténu. Řešení tohoto problému je důležité pro ty, kteří již mají nebo plánují zakoupit a zaregistrovat rádiovou stanici a provádět aktivní a efektivní (na velké vzdálenosti) rádiovou výměnu. To je důvod, proč potřebujete měřič SWR.

Měřič SWR je poměrový měřič stojatých vln. Autor má ve své laboratoři dva průmyslové SWR měřiče - SWR-430 Optim (verze SWR-121) a SX-40 (verze SX-40). Obecné principy nastavení anténního systému pomocí SWR metrů jsou dobře popsány v.

SWR měřič SWR-430
SWR-430 Měřič SWR, jehož vzhled je znázorněn v fotka 1, měří SWR v silových vedeních (feederech) anténního systému v civilním rozsahu 27 MHz (frekvenční rozsah měření 24...30 MHz) a je nezbytným zařízením pro kvalitní ladění antén. To zase zajišťuje vysoce kvalitní provoz transceiverových zařízení. Protože jakákoli anténa je naladěna „na vysílač“, účinnost a provozní dosah konkrétního rádiového korespondenta závisí na rezonanci anténního systému a vysílací cestě konkrétní rádiové stanice.

Kromě SWR může zařízení SWR-430 měřit výstupní výkon vysílače radiostanice. Číselník indikátor stupnice ( fotka 1) v přístroji je pouze jeden, funkce měření SWR a výkonu vysílače se zapínají na předním panelu lištovým spínačem.

Chyba zařízení není větší než 5 %, impedance 50 Ohmů. Zařízení je vhodné pro měření propustného výkonu až 100 W, což plně uspokojuje potřeby radioamatérů, protože většina moderních transceiverů má maximální výkon až 100 W, navíc v Rusku podle požadavků Roskomnadzor pouze specialisté mohou pracovat s výkonem nad touto hodnotou.
Rozsah kalibrace úchylkoměru je 1…1:3. Jedná se o zařízení s nízkou přesností měření, ale s jeho pomocí lze anténu jednoduchým způsobem naladit, což je jistě lepší než úplná absence ladicích zařízení antén.
Podotýkám, že zařízení SWR-420 Optim a SWR-121, která mají podobné vlastnosti, mohou změnit pouze SWR bez možnosti měření výkonu.

SWR a měřiče výkonuSX-20 aSX-40
SWR a měřiče výkonu SX-20 a SX-40 (viz. fotka 1) je zařízení se dvěma funkcemi: umožňuje měřit výkon a SWR v rozsahu 140..525 MHz.

Na předním panelu zařízení je instalován maximální výkonový vypínač 15/150 W. Navíc minimální naměřený výkon je pouze 1 W, což umožňuje konfigurovat anténní systém přenosných radiostanic v režimu „LOW“ bez obav ze selhání koncového stupně při jakékoli z možných hodnot anténního vstupu. impedance.

SWR metr model SX-20 je určen pro měření výkonu a SWR v rozsahu 1,8...200 MHz. Má maximální měřitelný výkonový spínač 30/300 W.

Obě zařízení mají charakteristickou impedanci 50 ohmů (pro připojení ke kabelu s charakteristickou impedancí 50 ohmů), připojená pomocí UHF konektoru. Minimální výkon radiostanice je 2W.

Domácí SWR metr
Ti radioamatéři, kteří jen zřídka opravují a ladí radiostanice, využívají služeb „terénních specialistů“ ke konfiguraci a koordinaci transceiverů a AFU, což je dnes velmi drahé, jako každá práce v oblasti údržby a oprav. Ačkoli specialisté stále používají stejné měřiče SWR pro nastavení a koordinaci. Není tedy jednodušší si to sestavit sami? Pro ty, kteří jsou připraveni si sami sestavit měřič SWR a naučit se jej používat, nabízím následující doporučení.

Pro sladění výstupu vysílače s napáječem se používá speciální přizpůsobovací zařízení a anténa je přizpůsobena kabelu, obvykle změnou délky antény.

Schéma zapojení domácího měřiče SWR s odpovídajícím zařízením je znázorněno na Obr. 1.

Přizpůsobovací zařízení se skládá ze dvou proměnných kondenzátorů C1 a C2 se vzduchovým dielektrikem (např. KPE-4...50, 1KLMV-1) a bezrámové tlumivky L1. Obsahuje 8 závitů měděného drátu bez izolace o průměru 2,2 mm s průměrem vinutí 25 mm a délkou 22 mm. Indukčnost takové cívky bude 1,2 μH. Přizpůsobení se nastavuje kondenzátory C1 a C2. Údaje se odečítají na miliampérmetrové stupnici IP. Při nastavování je měřič SWR instalován mezi odpovídající zařízení a napájecí vedení.

Měřič SWR ukazuje, jak blízko je systém radiostanice-napáječ-anténa k režimu postupné vlny (žádný odražený signál od zátěže).
Přizpůsobovací zařízení měřiče se připojuje k anténní zásuvce vysílače pomocí kousku kabelu (délka více než 1 m) s charakteristickou impedancí 50 Ohmů, například RK-50 nebo podobně.

Měřicí část měřiče SWR je konstrukčně vyrobena z kusu stejného kabelu délky 160 mm s odstraněnou vnější izolací. Po všech přípravných pracích je tato část kabelu ohnuta do podkovy. Stínění vodiče je připojeno ke „společnému vodiči“ vysílače. Design a vzhled konečné části kabelu je znázorněn v Obr.2.

Vnitřní jádro kabelu (2) je na jednom konci připojeno k přizpůsobovacímu zařízení (kondenzátor C2) a na druhém konci k anténnímu napáječi. Uvnitř stínícího vodiče měřiče SWR (kus kabelu o délce 160 mm s odstraněnou izolací - 1) je opatrně položen pomocí jehly ohebný izolovaný vodič typu MGTF-0.8 (3) a z jeho středu je vytažen kohout pro připojení rezistoru R1. Konce vnitřního vodiče MGTF-0,8 (lze použít jakýkoli podobný vodič MGTF-1, MGTF-2) jsou připájeny na germaniové diody VD1, VD2.

O podrobnostech
Rezistor R1 o výkonu 2 W s odporem v rozsahu 30...150 Ohmů. Variabilní rezistor R2 typ SPO-1. Jako diody používá VD1, VD2 „staré“ germaniové diody z řady D2, D9, D220, D311 s libovolným písmenným indexem.
Libovolný kalibrovaný měřicí přístroj s celkovou odchylkou proudu 1 mA. Přepínač SB1 je přepínač, například MTS-1. Pouzdro pro zařízení SWR metr lze zvolit jakýmkoli vhodným, stíněným způsobem.

Vzhled hotového zařízení může být stejný (například jako ve verzi autora), jak je znázorněno na fotka 2.

Před zapnutím radiostanice a přiřazovacího zařízení se provedou nezbytné přípravné práce: připojte anténní napáječ, nastavte přepínač SB1 do polohy „PR“ (do levé polohy podle schématu) a nastavte proměnnou jezdec rezistoru R2 do střední polohy.

Po přivedení energie do radiostanice a jejím přepnutí do režimu „vysílání“ se posunutím jezdce proměnného odporu R2 dosáhne maximální výchylky ručičky miliampérmetru doprava, např. na číslo „10“ ( pokud je toto číslo maximální odstupňovanou hodnotou na stupnici). Poté se přepínač SB1 přepne do polohy „OBR“ a na stupnici přístroje se zaznamená nový údaj (znatelně menší než předchozí), který odpovídá hodnotě zpětné vlny.

Pomocí vzorce SWR = (P pr + P arr) / (P pr – P arr) zjistěte hodnotu SWR, kde P pr je údaj přístroje v režimu přímé vlny (přepínač SB1 v levé poloze podle schématu).

P obr – odečet přístroje pro zpětnou vlnu. Například P pr = 10, P arr = 2, pak SWR = (10 + 2) / (10 - 2) = 1,5.
Ztráty odrazem vlny v obvodu „vysílač-napáječ-anténa“ závisí na hodnotě SWR a jsou uvedeny v stůl.

Pro optimální přizpůsobení je žádoucí mít SWR v rozsahu 1,1...1,5, v tomto případě bude ztráta odrazem vlny 5...12%, což je docela přijatelné.
Než začnete ladit anténu, je vhodné se ujistit, že údaje stávajícího měřiče SWR jsou správné a mají „kontrolní“ anténu, což může být standardní anténa z přenosné radiostanice nebo dokonce domácí čtvrtvlnná ( 1/4) „špendlík“.

Je dobré mít ve svém inventáři dva měřiče SWR, určené pro práci s napáječi s charakteristickou impedancí 50 a 75 Ohmů a samozřejmě několik „vzorků“ použitých kabelů.

Srovnávací měření (komparativní účinnost) sestává z určení úrovně intenzity pole a následného měření vyzařovacího diagramu antény, ale ne všichni radioamatéři mají takové schopnosti.
Koordinace anténního systému pomocí uvažovaného podomácku vyrobeného zařízení spočívá v tom, že za předpokladu, že délka anténního kolíku je konstantní, změnou kapacity kondenzátorů C1 a C2 přizpůsobovacího zařízení, jakož i změnou kapacitě ladícího kondenzátoru na základně antény je dosaženo požadovaných hodnot SWR.

Pokud je anténní kolík a u některých modelů jeho „protizávaží“ konstrukčně schopné upravit délku, pak je to další příležitost ke konfiguraci celého systému přizpůsobení.
Touto jednoduchou metodou lze konfigurovat radioamatérské VHF transceivery a dokonce i autorádia pracující v civilním frekvenčním rozsahu s výstupním výkonem 0,5...15 W a vybavená jednoduchými konstrukcemi antén.

Stali jste se hrdým majitelem přenosného nebo autorádia? Nyní je čas připravit rádio k práci. Mechanická část práce, popsaná výrobcem v návodu, nezpůsobuje problémy - to vyžaduje minimální sadu nástrojů a trochu vynalézavosti. Nastavení antény ale není tak jednoduché.

Pokud podle schématu mechanicky připojíte vodiče, s největší pravděpodobností nebudete slyšet. Začínáme rozumět a vyvstává otázka: jaký je poměr stojatých vln antény neboli SWR, pokud jsou pokyny v angličtině.

Jedná se o koeficient, který ukazuje, jaká část energie rádiových vln jde do antény a jaká část se vrací zpět do podavače. Bez správného nastavení SWR nebude vaše vysílačka správně fungovat a nebude poskytovat pohodlnou komunikaci.

Poměr stojatých vln antény

Velmi zjednodušeně jde o číslo na měřicím zařízení, které charakterizuje správné nastavení vaší radiostanice. Pojďme pochopit fyzikální podstatu SWR.

Rádiové vlny se šíří ve vlnovodu - cestě anténa-napáječ. To znamená, že signál přicházející z vysílače dosáhne antény prostřednictvím připojení kabelového napáječe. Aniž by se uživatel rádiové stanice ponořil do teorie vln, musí pochopit, že jakýkoli vlnovod obsahuje dopadající a odražené vlny. Dopadající vlny dorazí přímo k anténě a odražené se vrátí zpět do napáječe a nedělají nic jiného než ohřívají okolní atmosféru. Všechny vlny mají tendenci se sčítat. V důsledku sčítání amplitud odraženého a dopadajícího vlnění vytváří nerovnoměrné pole po celé délce napájecího kabelu. Vznikají tak zpětné ztráty SWR. Čím více jich bude, tím slabší je signál vaší radiostanice a tím hůře vás abonenti uslyší.

Odborníci rozlišují poměry stojatých vln podle napětí (VSWR) a podle výkonu (SWR). V praxi jsou tyto pojmy natolik propojené, že pro uživatele ladícího svou rozhlasovou stanici v tom není žádný rozdíl.

Poměr stojatých vln: výpočetní vzorec

Koeficient KSV při ladění rozhlasové stanice se nevypočítává pomocí vzorců, ale zjišťuje se pomocí speciálního zařízení. Co je měřič SWR? Jedná se o snadno použitelné elektronické zařízení, které ukazuje rozdíl v amplitudách vibrací, a to je poměr stojatých vln.

Vzorec pro výpočet SWR není nejsložitější:

SWR = Umax/Umin

Obsahuje maximální a minimální amplitudy v čitateli a jmenovateli:

• Umax je součet mocnin dopadajících a odražených vln;
• Umin - rozdíl mezi modalitou incidentu a odraženým signálem.

Je snadné dojít k závěru, že pokud jsou Umax a Umin stejné, SWR se bude rovnat jednotě a to jsou ideální podmínky pro efektivní provoz vaší radiostanice. Ale protože v přírodě neexistují ideální podmínky, při nastavování SWR antény se budete muset pokusit uvést SWR do jednoty.

Co by mohlo být příčinou zvýšeného SWR? Existuje mnoho faktorů:

• charakteristická impedance kabelu a zdroje rádiového signálu;
• nesprávné pájení, nehomogenita vlnovodů;
• nekvalitní řezání kabelů v očkách konektoru;
• adaptéry;
• zvýšený odpor na spoji kabelu a antény;
• nekvalitní montáž vysílače a VSWR antény.

Pokud nepůjdeme do vzorců pro výpočet SWR, které majitele autorádia málo zajímají, přejděme k praktickému aspektu ladění antény.

Jak měřit SWR

Nejprve potřebujete měřič SWR. Dá se koupit nebo pronajmout. Pak:

• zapněte rádio a nastavte jeho přepínač do polohy SWR;
• stiskněte ozubené kolečko na PTT a pomocí regulátoru měřiče SWR posuňte šipku na maximum;
• klikněte na REF a znovu stiskněte tlačítko PTT;
• podívejte se, co ukazuje šipka na stupnici SWR - toto je vaše SWR.

Do ideálního to samozřejmě bude mít daleko, ale teď máte co dělat. Mimochodem, s indikátorem uvnitř:

• 1,1-1,5 může fungovat;
• 1,5-2,5 - obecně vyhovující;
• více než 2,5 - vyžaduje práci.

Co dělat? To je téma na samostatný velký článek nebo důvod, proč kontaktovat specialistu, který ví, co je SWR a jak s ním pracovat.

Zařízení pro stanovení SWR si můžete zakoupit již nyní na našem webu. Katalog představuje vaší pozornosti profesionální i amatérské úpravy značek VEGA a Optim, které lze využít nejen při instalaci antény, ale i pro neustálé sledování provozu radiostanice.

Výpočet koeficientu stojaté vlny napětí pomocí spektrálního analyzátoru se provádí přepočtem přes naměřenou hodnotu koeficientu odrazu.

Měření odrazivosti
Kalibrační proces pro měření odrazivosti obvykle používá zkrat připojený ke konektoru, ke kterému bude připojeno testované zařízení (viz obrázek 1). Zkratový obvod s koeficientem odrazu 1 odráží veškerý dopadající výkon a definuje referenční úroveň zpětné ztráty 0 dB.

Rýže. 1. Schéma zapojení pro kalibraci při měření odrazivosti pomocí zkratu

Příklad:
Měření ztráty zpětného toku filtru. Následuje postup měření odrazivosti pomocí spojky nebo směrového můstku. V tomto příkladu je testovaným zařízením širokopásmový filtr 200 MHz.

Poznámka:
Upravte analyzátor tak, aby obraz zabíral většinu displeje, poté postupujte podle níže popsaných kroků.

Kalibrace měření odrazivosti
1. Připojte zkoušené zařízení ke směrovému můstku nebo spojce, jak je znázorněno na obrázku 1. Připojte zátěž k otevřenému portu zkoušeného zařízení.
Poznámka:
Je-li to možné, použijte směrovou spojku nebo můstek s vhodnými konektory pro připojení k testovacímu portu jak pro postup kalibrace, tak pro postup měření. Jakýkoli adaptér připojený mezi testovací port a testované zařízení zhorší shodu zdroje. V ideálním případě by měl být pro kalibraci a měření použit stejný adaptér. V případě měření koeficientu odrazu kvadripólu se ujistěte, že je k druhému portu připojena odpovídající zátěž.
2. Připojte výstup sledovacího generátoru analyzátoru ke směrovému můstku nebo spojce.
3. Připojte vstup analyzátoru k odbočovacímu portu směrového můstku nebo spojky.
4. Proveďte tovární nastavení stisknutím tlačítek Preset, Factory Preset.
5. Zapněte sledovací generátor a v případě potřeby nastavte výstupní výkon na -10dB stisknutím tlačítek Source, Amplitude (On), -10, dBm.
Pozornost:
Extrémně vysoké úrovně vstupního signálu mohou testované zařízení poškodit. Nepřekračujte maximální povolenou úroveň výkonu pro testované zařízení.
6. Nastavte rozsah na 100 MHz stisknutím SPAN, Span, 100, MHz.
7. Nastavte střední frekvenci na 200 MHz stisknutím kláves FREQUENCY, Center Freq, 200, MHz.
8. Nastavte šířku pásma na 3 MHz stisknutím tlačítek BW/Avg, Res BW, 3, MHz.
9. Místo testovaného zařízení připojte zkrat.
10. Normalizujte měření stisknutím kláves Trace/View, More, Normalize, Store Ref (1>3), Normalize (On) (Obrázek 2).

Rýže. 2. Normalizace zkratu

Tato operace umožňuje funkci odečíst výsledky měření 3 od výsledků měření 1 a zobrazit výsledky v grafu měření 1 (označeno jako „stopa 1“). Normalizované měření odpovídá ztrátě zpětného signálu 0 dB. K normalizaci dochází při každém spuštění rozmítání.
Místo zkratu připojte testované zařízení.
Poznámka:
Protože referenční měření je uloženo v grafu 3, změna měření 3 na Clear Write (aktuální hodnota) způsobí, že normalizace bude nesprávná.

Měření návratové ztráty
1. Po výše popsaném procesu kalibrace systému znovu připojte filtr k místu zkratu, aniž byste změnili nastavení analyzátoru.
2. Pomocí značky určete hodnotu návratové ztráty. Stiskněte tlačítko Marker a pomocí otočného ovladače umístěte značku, abyste určili velikost zpětného úbytku při dané frekvenci. Můžete také použít funkci Min Search stisknutím tlačítek Peak Search, Min Search, v tomto případě analyzátor automaticky nastaví značku na bod, kde je návratová ztráta maximální (viz obrázek 3).

Rýže. 3. Měření vratné ztráty filtru

Převod návratové ztráty na VSWR
Velikost zpětného úbytku lze vyjádřit poměrem stojatých vln napětí pomocí následující tabulky nebo vzorce:

Tabulka 1. Převod odraženého výkonu na PSV

kde RL (Return Loss) je naměřená hodnota ztráty návratem. VSWR se někdy zobrazuje jako poměr. Například 1,2:1 VSWR. První číslo označuje hodnotu VSWR, která je převzata z tabulky nebo vypočtena pomocí vzorce. Druhé číslo je vždy 1.