 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( май 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Измеритель коэффициента стоячей волны , КСВ метр , ISWR метр (текущее « Я » К), или КСВ метр (напряжение К) измеряет коэффициент стоячей волны (К) в линии передачи . [a] Измеритель косвенно измеряет степень рассогласования между линией передачи и ее нагрузкой (обычно антенной ). Специалисты по электронике используют его для настройки радиопередатчиков, их антенн и фидеров для согласования импеданса, чтобы они работали вместе, и для оценки эффективности других усилий по согласованию импедансов.
Направленный КСВ метр [ править ]
Направленный КСВ-метр измеряет величину прямой и отраженной волн, измеряя каждую из них индивидуально с помощью направленных ответвителей . Затем вычисление дает КСВ.
Как показано на схеме выше, терминалы передатчика (TX) и антенны (ANT) подключаются через внутреннюю линию передачи. Эта основная линия электромагнитно связана с двумя меньшими измерительными линиями (направленными ответвителями). Они оканчиваются резисторами на одном конце и диодными выпрямителями на другом. В некоторых измерителях используется печатная плата с тремя параллельными дорожками, образующими линию передачи и две линии считывания. Резисторы соответствуют характеристическому импедансу сенсорных линий. Диоды преобразуют величины прямой и обратной волн на клеммы FWD и REV, соответственно, в напряжения постоянного тока, которые сглаживаются конденсаторами. [1] ( стр. 27-21 ) Измеритель или усилитель (не показаны), подключенные к клеммам FWD и REV, действуют как требуемый резистор стока и определяют время выдержки показаний измерителя.
Чтобы рассчитать КСВ, сначала рассчитайте коэффициент отражения:
(напряжения должны включать относительный фазовый коэффициент).
Затем рассчитайте КСВ:
В пассивном измерителе это обычно указывается в нелинейной шкале.
КСВ-метры радистов [ править ]
На протяжении десятилетий [2] [3] радисты строили и использовали измерители КСВ в качестве простого инструмента настройки и диагностики. При нарушении экранирования пара коаксиальных или сдвоенных линий передачи, расположенных достаточно близко, страдает от перекрестных помех . Волна, движущаяся по ведомой линии, вызывает волны в измерительной линии. Помещенная параллельно (прямая или свободно закрученная) ведомая волна усиливает или гасит индуцированную волну в том же или противоположном направлении. Если длина пары кабелей превышает половину длины волны, аннулирование завершается, и мощность, рассеиваемая на согласованном оконечном устройстве, приблизительно пропорциональна прямой и отраженной мощности.
Приближение улучшается по мере ослабления перекрестных помех и увеличения номера гармоники. Со временем нелинейные усилители с высоким коэффициентом усиления заменили нелинейные электромеханические механизмы, которые заменили лампы накаливания, чтобы требовать меньше перекрестных помех и улучшить линейный частотный диапазон.
Поскольку все частоты выше минимума вносят свой вклад, измеренное отношение является мерой качества единственной частоты , которое увеличивается с непреднамеренными гармониками и побочными излучениями, а также с фактическим КСВ. По аналогии, измерительный кабель представляет собой кристаллический радиоприемник (недискриминационный приемник), представляющий все радиоприемники, которые могут испытывать помехи от грязных излучений. Хотя это и называется измерителем КСВ, низкий измеренный коэффициент указывает не только на хорошее согласование, но и на чистое излучение A3, F3 или G3 без чрезмерных гармоник или паразитной (внеканальной) мощности.
SWR мост [ править ]
КСВ также можно измерить с помощью импедансного моста . Мост сбалансирован (0 В на детекторе) только тогда, когда испытательный импеданс точно соответствует эталонному импедансу. Когда линия передачи несовместима ( КСВ> 1: 1 ), ее входной импеданс отклоняется от характеристического импеданса; таким образом, мост может использоваться для определения наличия или отсутствия низкого КСВ.
Для проверки соответствия эталонное сопротивление моста устанавливается равным ожидаемому сопротивлению нагрузки (например, 50 Ом), а линия передачи подключается как неизвестное полное сопротивление. РФна цепь подается питание. Напряжение на линейном входе представляет собой векторную сумму прямой волны и волны, отраженной от нагрузки. Если мы знаем, что характеристическое сопротивление линии составляет 50 Ом, мы знаем величину и фазу прямой волны. Эта же волна присутствует на другой стороне детектора. Вычитание этой известной волны из волны на линейном входе дает отраженную волну. Правильно спроектированная мостовая схема может указывать не только на совпадение, но и на степень несовпадения, что позволяет рассчитать КСВ. Это обычно включает в себя попеременно подключения опорной волны и отраженной волны к измерителю мощности, и сравнения величины полученных отклонений. [1] ( стр. 27‑03 )
Ограничения [ править ]
Измеритель КСВ измеряет не фактическое сопротивление нагрузки (сопротивление и реактивное сопротивление), а только коэффициент рассогласования. Для измерения фактического импеданса требуется антенный анализатор или другое подобное устройство для измерения радиочастот. Для получения точных показаний сам КСВ-метр должен также соответствовать импедансу линии (обычно 50 или 75 Ом). Для учета нескольких импедансов некоторые КСВ-измерители имеют переключатели, которые выбирают импеданс, соответствующий чувствительным линиям.
Измеритель КСВ должен подключаться к линии как можно ближе к антенне: все практические линии передачи имеют определенное количество потерь, которые ослабляют отраженную волну, когда она движется обратно по линии. Таким образом, КСВ является наибольшим ближе всего к нагрузке и улучшается только по мере увеличения расстояния от нагрузки, создавая ложное впечатление согласованной системы. [1] ( стр. 28‑07 )
Сноски [ править ]
- ^ Термины ISWR (коэффициент стоячей волны по напряжению) и VSWR (коэффициент стоячей волны по напряжению) иногда используются, чтобы подчеркнуть метод, с помощью которого выполняется измерение, однако при отсутствии ошибок измерения эти два числа идентичны. Осмотрительный термин КСВ предпочтительнее, чтобы избежать ложной точности. [1]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d Книга по антеннам ARRL (21-е изд.). Американская радиорелейная лига, Inc. 2007. ISBN 0-87259-987-6.
- ^ Grebenkemper, Джон, KI6WX (1997). «Тандемный матч - точный направленный ваттметр». Справочник для радиолюбителей (PDF) . Американская лига радиорелейной связи, Inc. Глава 22: Установка станции и дополнительные проекты, страницы 22.36–22.42. [ требуется полная ссылка ]
- ^ Kaune, Билл, W7IEQ (2012). «Современный направленный измеритель мощности / КСВ». Справочник для радиолюбителей (PDF) . Американская радиорелейная лига, Inc.
 | Викискладе есть медиафайлы по теме КСВ-метры . |
