Danes so merilniki SWR na voljo na skoraj vseh amaterskih radijskih postajah - vgrajeni v opremo blagovnih znamk, naprave neodvisnih blagovnih znamk ali domače naprave. Njihovi rezultati
delo (SWR antensko-dovodne poti) radioamaterji na veliko razpravljajo.

Kot je znano, je koeficient stojnega vala v podajalniku enolično določen z vhodno impedanco antene in karakteristično impedanco podajalnika. Ta značilnost antensko-dovodne poti ni odvisna niti od ravni moči niti od izhodne impedance oddajnika. V praksi ga je treba meriti na določeni razdalji od antene - najpogosteje neposredno na oddajniku. Znano je, da podajalnik transformira vhodno impedanco antene na nekatere njene vrednosti, ki so določene z dolžino podajalnika. Toda hkrati so v katerem koli odseku podajalnika takšne, da se ustrezna vrednost SWR ne spremeni. Z drugimi besedami, za razliko od impedance, zmanjšane na konec podajalnika, ki je najbolj oddaljen od antene, ni odvisna od dolžine podajalnika, tako da se SWR lahko meri neposredno na anteni in na določeni razdalji od nje (npr. na oddajniku).

V radioamaterskih krogih kroži veliko legend o "polvalovnih repetitorjih", ki naj bi izboljšali SWR. Napajalnik z električno dolžino polovice delovne valovne dolžine (ali celo število njih) je dejansko "sledilec" - impedanca na koncu, ki je najbolj oddaljen od antene, bo enaka vhodni impedanci antene. Edina prednost tega učinka je možnost daljinskega merjenja vhodne impedance antene. Kot smo že omenili, to ne vpliva na vrednost SWR (tj. energijska razmerja na poti antena-dovodnik).

Dejstvo je, da se pri merjenju SWR na razdalji od točke povezave podajalnika z anteno njegova zabeležena vrednost vedno nekoliko razlikuje od prave. Te razlike so razložene z izgubami v podajalniku. So strogo deterministični in lahko samo "izboljšajo" zabeleženo vrednost SWR. Vendar je ta učinek v praksi pogosto nepomemben, če se uporablja kabel z nizkimi linearnimi izgubami in je dolžina podajalnika relativno kratka.

Če vhodna impedanca antene ni čisto aktivna in enaka karakteristični impedanci dovodnika, se v njej vzpostavijo stoječi valovi, ki so razporejeni po dovodniku in so sestavljeni iz izmenjujočih se minimumov in maksimumov RF napetosti.

Na sl. Slika 1 prikazuje porazdelitev napetosti v liniji s čisto uporovno obremenitvijo, nekoliko večjo od karakteristične impedance podajalnika. Če je v obremenitvi reaktivnost, se porazdelitev napetosti in toka premakne v levo ali desno vzdolž osi ^, odvisno od narave obremenitve. Obdobje ponavljanja minimumov in maksimumov vzdolž dolžine voda je določeno z delovno valovno dolžino (v koaksialnem podajalniku - ob upoštevanju faktorja skrajšanja). Njihova značilnost je vrednost SWR - razmerje največje in najmanjše napetosti prav v tem stoječem valu, to je SWR = Umax/Umin.

Vrednosti teh napetosti se neposredno določajo le s pomočjo merilnih linij, ki se v amaterski praksi (v kratkovalovnem območju – tudi v strokovni praksi) ne uporabljajo.Razlog za to je preprost: da bi se če lahko merimo spremembe te napetosti vzdolž dolžine voda, mora biti njegova dolžina opazno daljša od četrtine vala. Z drugimi besedami, tudi za najvišje frekvenčno območje 28 MHz bi moralo biti že nekaj metrov in zato še večje za nizkofrekvenčna območja.
Iz tega razloga so bili razviti majhni senzorji sprednjih in povratnih valov v podajalniku ("usmerjeni spojniki"), na podlagi katerih se izdelujejo sodobni merilniki SWR v kratkovalovnem območju in v nizkofrekvenčnem delu VHF. območju (do približno 500 MHz). Merijo visokofrekvenčne napetosti in tokove (naprej in nazaj) na določeni točki v podajalniku, na podlagi teh meritev pa se izračuna pripadajoči SWR. Matematika vam omogoča, da ga izračunate natančno iz teh podatkov - s tega vidika je metoda popolnoma poštena. Problem je napaka samih senzorjev.

Po fiziki delovanja takšnih senzorjev morajo meriti tok in napetost na isti točki podajalnika. Obstaja več različic senzorjev - diagram ene najpogostejših možnosti je prikazan na sl. 2.

Zasnovane morajo biti tako, da ko je merilna enota obremenjena z ekvivalentom antene (uporovno neinduktivno breme z uporom, ki je enak karakteristični impedanci podajalnika), napetost na senzorju, ki je vzeta iz kapacitivnega delilnik na kondenzatorjih C1 in C2 ter napetost na tokovnem senzorju, ki je vzet iz polovice sekundarnega navitja transformatorja T1, sta bili enaki po amplitudi in fazno zamaknjeni za natanko 180° oziroma 0°. Poleg tega je treba ta razmerja vzdrževati v celotnem frekvenčnem pasu, za katerega je zasnovan ta SWR merilnik. Nato se ti dve RF napetosti bodisi seštejeta (registracija valov naprej) ali odštejeta (registracija valov nazaj).
Prvi vir napake pri tem načinu beleženja SWR je v tem, da senzorji, zlasti v doma izdelanih izvedbah, ne zagotavljajo zgoraj omenjenih razmerij med obema napetostoma v celotnem frekvenčnem pasu. Posledično pride do "sistemskega neravnovesja" - prodiranja RF napetosti iz kanala, ki obdeluje informacije o prednjem valu, v kanal, ki to počne za povratni val, in obratno. Stopnja izolacije teh dveh kanalov je običajno označena s koeficientom usmerjenosti naprave. Tudi pri na videz dobrih napravah, namenjenih radioamaterjem, še bolj pa pri domačih, le redkokdaj preseže 20...25 dB.

To pomeni, da ne morete zaupati odčitkom takšnega "SWR merilnika" pri določanju majhnih vrednosti SWR. Še več, glede na naravo obremenitve na merilni točki (in odvisno od dolžine podajalnika!) so lahko odstopanja od prave vrednosti v eno ali drugo smer. Tako lahko s koeficientom usmerjenosti naprave 20 dB vrednost SWR = 2 ustreza odčitkom naprave od 1,5 do 2,5. Zato je eden od načinov testiranja tovrstnih naprav tudi merjenje SWR, ki ni enak 1 pri dolžinah podajalnika, ki se razlikujejo za četrtino delovne valovne dolžine. Če so pridobljene različne vrednosti SWR, to samo pomeni, da ima določen merilnik SWR premajhno usmerjenost ...
Prav ta učinek je očitno povzročil legendo o vplivu dolžine podajalnika na SWR.

Druga točka je ne povsem "točkovna" narava meritev v takih napravah (točke, na katerih se zbirajo informacije o napetosti in toku, ne sovpadajo).

Vpliv tega učinka je manj pomemben. Drug vir napak je padec rektifikacijske učinkovitosti senzorskih diod pri nizkih RF napetostih. Ta učinek pozna večina radioamaterjev. Vodi do "izboljšanja" SWR pri nizkih vrednostih. Zaradi tega merilniki SWR skoraj nikoli ne uporabljajo silicijevih diod, katerih neučinkovito rektifikacijsko območje je veliko večje kot pri germanijevih ali Schottkyjevih diodah. Prisotnost tega učinka v določeni napravi je enostavno preveriti s spreminjanjem ravni moči, pri kateri se izvajajo meritve. Če se SWR začne "povečevati" z naraščajočo močjo (govorimo o njegovih majhnih vrednostih), potem dioda, odgovorna za snemanje povratnega vala, očitno podcenjuje vrednost napetosti, ki ji ustreza.

Ko je RF napetost na senzorskem usmerniku nižja od 1 V (rms vrednost), je linearnost voltmetra, vključno s tistimi, izdelanimi z germanijevimi diodami, motena. Ta učinek je mogoče zmanjšati z umerjanjem skale merilnika SWR ne z izračunom (kot se pogosto počne), ampak z dejanskimi vrednostmi SWR obremenitve.

In končno, ne moremo omeniti toka, ki teče skozi zunanjo pletenico podajalnika. Če se ne sprejmejo ustrezni ukrepi, je to lahko opazno in vpliva na odčitke števca. Pri merjenju SWR pravih anten je nujno preveriti njegovo odsotnost.

Vse te težave so prisotne v tovarniško izdelanih napravah, še posebej pa se poslabšajo pri domačih izvedbah. Tako lahko v takšnih napravah celo nezadostna zaščita znotraj bloka senzorjev za naprej in nazaj igra pomembno vlogo.

Kar zadeva tovarniško izdelane naprave, lahko za ponazoritev njihovih dejanskih lastnosti navedemo podatke iz ocene, objavljene v. Laboratorij ARRL je testiral pet merilnikov moči in SWR različnih podjetij. Cena - od 100 do 170 ameriških dolarjev. Štiri naprave so uporabljale dvostopenjske indikatorje moči naprej in nazaj (odbito), kar je omogočalo takojšnje odčitavanje vrednosti SWR na kombinirani skali naprave. Skoraj vse naprave so imele opazno napako pri merjenju moči (do 10 ... 15%) in opazno neenakomernost njene indikacije v frekvenci (v frekvenčnem pasu 2 ... 28 MHz). To pomeni, da lahko pričakujemo, da bo napaka odčitavanja SWR višja od danih vrednosti. Poleg tega niso vse naprave, ki so bile priključene na enakovredno anteno, pokazale SWR=1. Eden (ne najcenejši) je pokazal celo 1,25 pri 28 MHz.
Z drugimi besedami, pri preverjanju domačih merilnikov SWR z instrumenti, ki so izdelani za radioamaterje, morate biti previdni. In v luči povedanega povsem smešno zvenijo izjave nekaterih radioamaterjev, ki jih lahko pogosto slišimo v etru ali preberemo v radioamaterskih člankih na internetu ali v revijah, da je njihov SWR npr. 1,25 ... In smiselnost uvedbe digitalnega odčitavanja vrednosti v takšne naprave VSWR se ne zdi tako praktična.

Boris STEPANOV

Povratna izguba, odbojni koeficient in razmerje stoječih valov se uporabljajo za ovrednotenje doslednosti/ujemanja kompleksnih impedanc (električnih impedanc) vira, bremena in prenosnega voda. Oglejmo si fizični pomen teh parametrov in njihovo razmerje.

Definicije

Povratna izguba je izguba moči v signalu, ki se vrne/odbije od nehomogenosti v prenosnem vodu ali optičnem vlaknu. Ta vrednost je običajno izražena v decibelih (dB):

• RL dB - povratna izguba v decibelih;
• P pad - padajoča moč;
• P neg - odbita moč.

Koeficient odboja napetosti, Γ - razmerje kompleksnih amplitud napetosti odbitih in vpadnih valov.

\[Γ = ( U_(neg) \nad U_(inc))\]

Koeficient refleksije je določen s kompleksnimi upornostmi obremenitve Z obremenitve in vira Z vira:

\[Γ = ( (Z_(nalaganje) - Z_(vir)) \nad ( Z_(nalaganje) + Z_(vir) ) )\]

Upoštevajte, da negativna odbojnost pomeni, da je odbiti val za 180° izven faze.

Razmerje stojnega vala (SWR, VSWR, napetostni razmerje stojnega vala, SWR, VSWR) je razmerje med največjo vrednostjo amplitude napetosti stojnega vala in najmanjšo.

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

Ker je neenakomerna porazdelitev amplitude stoječega vala vzdolž črte posledica interference (»seštevanje in odštevanje«) vpadnega in odbitega valovanja, je največja vrednost amplitude U st.wave.max valovanja vzdolž črta (to je vrednost amplitude na antinodu) je:

U pad + U neg

in najmanjša vrednost amplitude (to je vrednost amplitude v vozlišču) je

U pad - U neg

Zato

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

Razmerje med SWR, povratno izgubo in odbojnim koeficientom

Če zamenjate spodnje formule in jih preprosto preoblikujete, dobite naslednje:

\[Γ = ( (SWR-1) \nad (SWR+1) )\]

\[SWR = ( (1+Γ) \nad (1-Γ) )\]

\[Γ = 10^((-RL) \nad 20)\]

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

Pretvorbena tabela za vrednosti SWR, povratne izgube in odbojnega koeficienta

Koeficient odboja |Γ| V %	Povratna izguba, dB	Razmerje stojnih valov
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

Skoraj vsak uporabnik radijske postaje ali oddajnika se sooča s potrebo po optimalnem usklajevanju antensko dovodne naprave in oddajnika. Ta težava je pomembna za tiste, ki uporabljajo "stacionarne" radijske postaje (vključno z radijskim prometom v civilnem pasu 27 MHz), in za tiste, ki uporabljajo avtomobilske sprejemnike AM in FM. Za povečanje območja pokritosti prenosne (nosljive) radijske postaje priključite ustrezno zunanjo anteno. Rešitev tega problema je pomembna za tiste, ki že imajo ali nameravajo kupiti in registrirati radijsko postajo ter izvajati aktivno in učinkovito (na velike razdalje) radijsko izmenjavo. Zato potrebujete merilnik SWR.

Merilnik SWR je merilnik razmerja stoječih valov. Avtor ima v svojem laboratoriju dva industrijska merilnika SWR - SWR-430 Optim (različica SWR-121) in SX-40 (različica SX-40). Splošna načela postavitve antenskega sistema z uporabo merilnikov SWR so dobro opisana v.

SWR merilnik SWR-430
SWR-430 SWR meter, katerega videz je prikazan v fotografija 1, meri SWR v električnih vodih (feeder vodih) antenskega sistema v civilnem območju 27 MHz (merilno frekvenčno območje 24...30 MHz) in je nujna naprava za kakovostno uglaševanje anten. To pa zagotavlja kakovostno delovanje oddajno-sprejemnih naprav. Ker je katera koli antena nastavljena "na oddajnik", sta učinkovitost in obseg delovanja določenega radijskega dopisnika odvisna od resonance antenskega sistema in oddajne poti določene radijske postaje.

Poleg SWR lahko naprava SWR-430 meri izhodno moč oddajnika radijske postaje. Indikatorska skala ( fotografija 1) v napravi je samo ena, funkcije merjenja SWR in moči oddajnika se preklopijo na sprednji plošči s tračnim stikalom.

Napaka naprave ni večja od 5%, impedanca 50 Ohmov. Naprava je primerna za merjenje prepustne moči do 100 W, kar v celoti zadovoljuje potrebe radioamaterjev, saj ima večina sodobnih oddajnikov največjo moč do 100 W, poleg tega pa v Rusiji po zahtevah Roskomnadzorja le strokovnjaki lahko delajo z močjo nad to vrednostjo.
Kalibracijsko območje kazalnika je 1…1:3. To je naprava nizke merilne natančnosti, vendar z njeno pomočjo lahko na preprost način uglasite anteno, kar je vsekakor bolje kot popolna odsotnost naprav za uravnavanje antene.
Ugotavljam, da lahko napravi SWR-420 Optim in SWR-121, podobni po značilnostih, spremenita le SWR brez možnosti merjenja moči.

SWR in merilniki močiSX-20 inSX-40
SWR in merilniki moči SX-20 in SX-40 (glej. fotografija 1) je naprava z dvema funkcijama: omogoča merjenje moči in SWR v območju 140..525 MHz.

Stikalo za največjo moč 15/150 W je nameščeno na sprednji plošči naprave. Poleg tega je najmanjša izmerjena moč le 1 W, kar vam omogoča, da konfigurirate antenski sistem prenosnih radijskih postaj v načinu "LOW", brez strahu pred odpovedjo izhodne stopnje pri kateri koli od možnih vrednosti antenskega vhoda. impedanca.

Merilnik SWR model SX-20 je zasnovan za merjenje moči in SWR v območju 1,8...200 MHz. Ima stikalo za največjo izmerljivo moč 30/300 W.

Obe napravi imata karakteristično impedanco 50 ohmov (za povezavo s kablom z karakteristično impedanco 50 ohmov), povezana z UHF konektorjem. Najmanjša moč radijske postaje je 2 W.

Domači SWR meter
Tisti radioamaterji, ki redko popravljajo in nastavljajo radijske postaje, uporabljajo storitve "terenskih strokovnjakov" za konfiguriranje in usklajevanje oddajnikov in AFU, kar je danes zelo drago, tako kot vsako delo na področju vzdrževanja in popravil. Čeprav strokovnjaki še vedno uporabljajo iste merilnike SWR za nastavitev in koordinacijo. Torej, ali ga ni lažje sestaviti sam? Za tiste, ki so pripravljeni sami sestaviti merilnik SWR in se ga naučiti uporabljati, ponujam naslednja priporočila.

Za uskladitev izhoda oddajnika s podajalnikom se uporablja posebna naprava za usklajevanje, antena pa se uskladi s kablom, običajno s spreminjanjem dolžine antene.

Shema vezja domačega merilnika SWR z ustrezno napravo je prikazana v Slika 1.

Ustrezna naprava je sestavljena iz dveh spremenljivih kondenzatorjev C1 in C2 z zračnim dielektrikom (na primer KPE-4...50, 1KLMV-1) in induktorja L1 brez okvirja. Vsebuje 8 zavojev bakrene žice brez izolacije s premerom 2,2 mm s premerom navitja 25 mm in dolžino 22 mm. Induktivnost takšne tuljave bo 1,2 μH. Ujemanje se prilagodi s kondenzatorjema C1 in C2. Odčitki se odčitajo na miliampermetrski lestvici IP. Pri nastavitvi je merilnik SWR nameščen med ujemajočo napravo in dovodnim vodom.

Merilnik SWR kaže, kako blizu je sistem radijska postaja-dovodnik-antena načinu potujočega vala (ni odbitega signala od bremena).
Ustrezna naprava merilnika je priključena na vtičnico antene oddajnika s kablom (več kot 1 m) z karakteristično impedanco 50 ohmov, na primer RK-50 ali podobnim.

Merilni del SWR merilnika je konstrukcijsko izdelan iz kosa istega kabla dolžine 160 mm z odstranjeno zunanjo izolacijo. Po vseh pripravljalnih delih je ta del kabla upognjen v podkev. Žični oklop je povezan s "skupno žico" oddajnika. Zasnova in videz končnega odseka kabla sta prikazana v Slika 2.

Notranje jedro kabla (2) je na enem koncu priključeno na prilagodilno napravo (kondenzator C2), na drugem koncu pa na antenski podajalnik. Znotraj oklopne žice merilnika SWR (kos kabla dolžine 160 mm z odstranjeno izolacijo - 1) je z iglo previdno položena gibka izolirana žica tipa MGTF-0,8 (3), iz njene sredine pa se izvleče pipa. za priključitev upora R1. Konci notranje žice MGTF-0,8 (lahko uporabite katero koli podobno žico MGTF-1, MGTF-2) so spajkani na germanijeve diode VD1, VD2.

O podrobnostih
Upor R1 z močjo 2 W z uporom v območju 30 ... 150 Ohmov. Spremenljivi upor R2 tipa SPO-1. Kot diode VD1, VD2 uporablja "stare" germanijeve diode iz serije D2, D9, D220, D311 s katerim koli črkovnim indeksom.
Katera koli kalibrirana merilna naprava s skupnim odklonskim tokom 1 mA. Stikalo SB1 je preklopno stikalo, na primer MTS-1. Ohišje za napravo SWR meter lahko izberete poljubno primerno, zaščiteno.

Videz končne naprave je lahko enak (na primer kot v avtorski različici), kot je prikazano v fotografija 2.

Pred vklopom radijske postaje in ujemajoče se naprave se izvedejo potrebna pripravljalna dela: priključite antensko-dodajalno napravo, nastavite stikalo SB1 v položaj "PR" (v levi položaj po diagramu) in nastavite spremenljivko drsnik upora R2 v srednji položaj.

Po napajanju radijske postaje in preklopu v način "oddajanje", s premikanjem drsnika spremenljivega upora R2 dosežemo največje odstopanje igle miliampermetra v desno, na primer do številke "10" ( če je to število največja graduirana vrednost na lestvici). Po tem se stikalo SB1 preklopi v položaj "OBR" in na skali instrumenta se zabeleži nov odčitek (opazno manjši od prejšnjega), ki ustreza vrednosti povratnega vala.

S formulo SWR = (P pr + P arr) / (P pr – P arr) poiščite vrednost SWR, kjer je P pr odčitek naprave v načinu neposrednega valovanja (stikalo SB1 v levem položaju v skladu z diagramom).

P obr – odčitek instrumenta za povratni val. Na primer, P pr =10, P arr =2, potem je SWR = (10 + 2) / (10 - 2) = 1,5.
Izgube odboja valov v vezju "oddajnik-dovodnik-antena" so odvisne od vrednosti SWR in so podane v tabela.

Za optimalno ujemanje je zaželeno imeti SWR v območju 1,1 ... 1,5; v tem primeru bo izguba odboja valov 5 ... 12%, kar je povsem sprejemljivo.
Preden začnete nastavljati anteno, je priporočljivo, da se prepričate, ali so odčitki obstoječega merilnika SWR pravilni in imajo "kontrolno" anteno, ki je lahko standardna antena iz prenosne radijske postaje ali celo doma narejena četrtvalovna ( 1/4) "zatič".

Dobro je imeti v svojem inventarju dva SWR merilnika, zasnovana za delo s podajalniki z značilno impedanco 50 in 75 Ohmov, in seveda več "vzorcev" uporabljenih kablov.

Primerjalne meritve (primerjalna učinkovitost) se zmanjšajo na določitev ravni poljske jakosti in nato na zajemanje sevalnega vzorca antene, vendar nimajo vsi radioamaterji takšnih zmožnosti.
Usklajevanje antenskega sistema z obravnavano domačo napravo se zmanjša na dejstvo, da pod pogojem, da je dolžina antenskega zatiča konstantna, s spreminjanjem kapacitivnosti kondenzatorjev C1 in C2 naprave za ujemanje, pa tudi s spreminjanjem kapacitivnosti nastavitvenega kondenzatorja na dnu antene so dosežene zahtevane vrednosti SWR.

Če je zatič antene in v nekaterih modelih njegova "protiutež" strukturno sposoben prilagoditi dolžino, potem je to dodatna priložnost za konfiguracijo celotnega sistema ujemanja.
To preprosto metodo je mogoče uporabiti za konfiguracijo amaterskih radijskih VHF oddajnikov in celo avtoradiev, ki delujejo v civilnem frekvenčnem območju, z izhodno močjo 0,5...15 W in so opremljeni s preprosto zasnovo antene.

Ste postali ponosni lastnik prenosnega ali avtoradia? Zdaj je čas, da radio pripravite za delo. Mehanski del dela, ki ga proizvajalec opisuje v navodilih, ne povzroča težav - to zahteva minimalen nabor orodij in malo iznajdljivosti. Toda namestitev antene ni tako preprosta.

Če po diagramu mehansko povežete žice, potem najverjetneje ne boste slišali. Začnemo razumeti in pojavi se vprašanje: kakšno je razmerje stoječega valovanja antene ali SWR, če so navodila v angleščini.

To je koeficient, ki kaže, kolikšen del energije radijskih valov gre v anteno in kateri del se vrne nazaj v podajalnik. Brez pravilne nastavitve SWR vaš walkie-talkie ne bo deloval pravilno in ne bo zagotavljal udobne komunikacije.

Razmerje stojnih valov antene

Preprosto povedano, to je številka na merilni napravi, ki označuje pravilne nastavitve vaše radijske postaje. Razumejmo fizično bistvo SWR.

Radijski valovi se širijo po valovodu – antensko dovodni poti. To pomeni, da signal, ki prihaja iz oddajnika, doseže anteno prek priključka za kabel. Brez poglabljanja v teorijo valov mora uporabnik radijske postaje razumeti, da vsak valovod vsebuje vpadne in odbite valove. Vpadni valovi pridejo neposredno do antene, odbiti pa se vrnejo nazaj v podajalnik in ne naredijo nič drugega kot segrejejo okoliško atmosfero. Vsi valovi se ponavadi seštevajo. Zaradi seštevanja amplitud odbitih in vpadnih valov ustvari neenakomerno polje vzdolž celotne dolžine napajalnega kabla. Tako nastanejo povratne izgube SWR. Več kot jih je, šibkejši je signal vaše radijske postaje in slabše vas bodo naročniki slišali.

Strokovnjaki razlikujejo med razmerji stoječih valov glede na napetost (VSWR) in moč (SWR). V praksi so ti koncepti med seboj tako povezani, da za uporabnika, ki nastavi svojo radijsko postajo, ni nobene razlike.

Razmerje stojnih valov: formula za izračun

Koeficient KSV pri nastavitvi radijske postaje se ne izračuna po formulah, ampak se določi s posebno napravo. Kaj je SWR meter? To je elektronska naprava, enostavna za uporabo, ki prikazuje razliko v amplitudah vibracij, to pa je razmerje stoječih valov.

Formula za izračun SWR ni najbolj zapletena:

SWR = Umax/Umin

Vsebuje največje in najmanjše amplitude v števcu in imenovalcu:

• Umax je vsota moči vpadnega in odbitega valovanja;
• Umin - razlika med modaliteto vpadnega in odbitega signala.

Zlahka sklepamo, da če sta Umax in Umin enaka, bo SWR enak enoti in to so idealni pogoji za učinkovito delovanje vaše radijske postaje. Ker pa idealni pogoji v naravi ne obstajajo, boste morali pri prilagajanju SWR antene poskušati spraviti SWR na enoto.

Kaj bi lahko bil vzrok za povečan SWR? Dejavnikov je veliko:

• karakteristična impedanca kabla in vira radijskega signala;
• nepravilno spajkanje, nehomogenost valovodov;
• nekvalitetno rezanje kablov v konektorskih čepih;
• adapterji;
• povečan upor na stičišču kabla in antene;
• slaba kakovost montaže oddajnika in VSWR antene.

Če se ne spuščamo v formule za izračun SWR, ki lastnika avtoradia malo zanimajo, potem preidimo na praktični vidik nastavitve antene.

Kako izmeriti SWR

Najprej potrebujete SWR meter. Možno ga je kupiti ali najeti. Nato:

• vklopite radio in nastavite njegovo stikalo v položaj SWR;
• pritisnite prestavo na PTT in uporabite regulator SWR merilnika, da premaknete puščico na maksimum;
• kliknite REF in ponovno pritisnite gumb PTT;
• poglejte, kaj kaže puščica na lestvici SWR - to je vaš SWR.

Seveda bo daleč od idealnega, a zdaj imate kaj početi. Mimogrede, z indikatorjem znotraj:

• 1,1-1,5 lahko deluje;
• 1,5-2,5 - na splošno zadovoljivo;
• več kot 2,5 - potrebuje delo.

Kaj storiti? To je tema ločenega velikega članka ali razlog, da se obrnete na strokovnjaka, ki ve, kaj je SWR in kako delati z njim.

Napravo za določanje SWR lahko kupite zdaj na naši spletni strani. Katalog vam predstavlja profesionalne in amaterske modifikacije blagovnih znamk VEGA in Optim, ki se lahko uporabljajo ne le pri namestitvi antene, temveč tudi za stalno spremljanje delovanja radijske postaje.

Izračun napetostnega koeficienta stojnega vala s spektralnim analizatorjem izvedemo s preračunom preko izmerjene vrednosti odbojnega koeficienta.

Merjenje odbojnosti
Postopek umerjanja za meritve odbojnosti običajno uporablja kratek stik, povezan s konektorjem, na katerega bo priključena preskušana naprava (glejte sliko 1). Kratkostično vezje s koeficientom refleksije 1 odraža vso vpadno moč in določa referenčno raven povratne izgube 0 dB.

riž. 1. Priključni diagram za kalibracijo pri merjenju odbojnosti s kratkim stikom

primer:
Merjenje povratne izgube filtra. Sledi postopek za merjenje odbojnosti z uporabo spojnika ali usmerjenega mostu. V tem primeru je testirana naprava širokopasovni filter 200 MHz.

Opomba:
Nastavite analizator tako, da slika zavzema večino zaslona, ​​nato pa sledite spodaj opisanim korakom.

Kalibracija merjenja odboja
1. Priključite DUT na usmerjeni most ali spojnik, kot je prikazano na sliki 1. Priključite breme na odprta vrata na DUT.
Opomba:
Če je mogoče, uporabite usmerjen spojnik ali most z ustreznimi konektorji za povezavo s preskusnimi vrati tako za postopek umerjanja kot za postopek merjenja. Vsak adapter, priključen med preskusna vrata in preizkušano napravo, bo poslabšal ujemanje vira. V idealnem primeru je treba za kalibracijo in merjenje uporabiti isti adapter. V primeru merjenja odbojnega koeficienta kvadripola se prepričajte, da je na drugi priključek priključena usklajena obremenitev.
2. Priključite izhod sledilnega generatorja analizatorja na usmerjeni most ali spojnik.
3. Priključite vhod analizatorja na odcepni priključek usmerjenega mostu ali spojnika.
4. Izvedite tovarniško nastavitev s pritiskom na tipki Preset, Factory Preset.
5. Vklopite sledilni generator in po potrebi nastavite izhodno moč na -10 dB s pritiskom na tipke Vir, Amplituda (Vklop), -10, dBm.
Pozor:
Izjemno visoke ravni vhodnega signala lahko poškodujejo preskušano napravo. Ne prekoračite največje dovoljene ravni moči za preizkušano napravo.
6. Nastavite razpon na 100 MHz s pritiskom na SPAN, Span, 100, MHz.
7. Nastavite srednjo frekvenco na 200 MHz s pritiskom na tipke FREQUENCY, Center Freq, 200, MHz.
8. Nastavite pasovno širino na 3 MHz s pritiskom na tipke BW/Avg, Res BW, 3, MHz.
9. Priključite kratek stik namesto testirane naprave.
10. Normalizirajte meritve s pritiskom na tipke Trace/View, More, Normalize, Store Ref (1>3), Normalize (On) (slika 2).

riž. 2. Normalizacija kratkega stika

Ta operacija omogoča funkciji odštevanje rezultatov meritve 3 od rezultatov meritve 1 in prikaz rezultatov v grafu meritve 1 (označeno kot »sled 1«). Normalizirana meritev ustreza povratni izgubi 0 dB. Normalizacija se zgodi vsakič, ko se izvede pometanje.
Namesto kratkega stika priključite preskušano napravo.
Opomba:
Ker referenčna meritev je shranjena na grafu 3, sprememba meritve 3 na Clear Write (trenutna vrednost) bo povzročila, da bo normalizacija nepravilna.

Merjenje povratne izgube
1. Po zgoraj opisanem postopku umerjanja sistema ponovno priključite filter na mesto kratkega stika, ne da bi spremenili katero koli od nastavitev analizatorja.
2. Z markerjem določite vrednost povratne izgube. Pritisnite tipko Marker in uporabite vrtljivi gumb, da postavite marker, da določite količino povratne izgube pri določeni frekvenci. Funkcijo Min Search lahko uporabite tudi s pritiskom na tipki Peak Search, Min Search; v tem primeru bo analizator samodejno nastavil marker na točko, kjer je povratna izguba največja (glejte sliko 3).

riž. 3. Merjenje povratne izgube filtra

Pretvarjanje povratne izgube v VSWR
Velikost povratne izgube je mogoče izraziti z razmerjem napetostnega stojnega vala z uporabo naslednje tabele ali formule:

Tabela 1. Pretvorba odbite moči v VSWR

kjer je RL (Return Loss) izmerjena vrednost povratne izgube. VSWR je včasih prikazan kot razmerje. Na primer 1,2:1 VSWR. Prva številka označuje vrednost VSWR, ki je vzeta iz tabele ali izračunana po formuli. Druga številka je vedno 1.