Μετρητής SWR: Τι είναι και Πώς να τον Χρησιμοποιήσετε

Τι είναι ένα μετρητής SWR?

Ένας μετρητής σχετικού πλάτους στάσιμης κύματος (SWR) – γνωστός επίσης ως μετρητής SWR, ISWR (current “I” SWR) ή VSWR (voltage SWR) – ορίζεται ως συσκευή που μετρά το σχετικό πλάτος στάσιμης κύματος (SWR) σε μια γραμμή μεταφοράς. Ο μετρητής SWR μετρά έμμεσα το βαθμό αντιστοιχίας μεταξύ μιας γραμμής μεταφοράς και της φορτίας της (συνήθως μιας αντένας). Αυτό είναι χρήσιμο για να γνωρίζουμε την αποτελεσματικότητα της αντιστοιχίας αντιστάσεων που εκτελούν οι τεχνικοί.

Ο μετρητής SWR βοηθά να καθοριστεί πόση ενέργεια ραδιοσυχνότητας ενέργεια επιστρέφεται στον μεταδότη σε σύγκριση με την ποσότητα ενέργειας RF που αποστέλλεται κατά τη διάρκεια λειτουργίας. Αυτός ο λόγος δεν θα πρέπει να είναι υψηλός και η ιδανική αξία είναι 1:1, ώστε η ισχύς να φθάνει στον προορισμό και να μην αντανακλάται ισχύς.

Η κοινή μορφή μετρητή SWR που χρησιμοποιείται στις αγορές ερασιτεχνικών ραδιοσυχνοτήτων περιέχει ένα διπλό διαφορικό coupler. Ο διαφορικός coupler δείχνει μια μικρή ποσότητα ισχύος σε μία κατεύθυνση. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται ένας διόδος για να την ορθοποιήσει πριν εφαρμοστεί στο μετρητή.

Όταν χρησιμοποιείται ένας μοναδικός coupler, μπορεί να περιστραφεί 180 μοίρες, για να δείξει την ισχύ που προέρχεται από κάθε κατεύθυνση. Η μεταδιδόμενη και αντανακλώμενη ισχύς που μετράται από το coupler χρησιμοποιείται για το μέτρημα SWR. Διαφορετικά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δύο couplers, ένας για κάθε κατεύθυνση.

Αυτή η μέθοδος βοηθά στο μέτρημα της σύγκρισης μεταξύ των μέγιστων και ελάχιστων τιμών επίπεδου τάσης άμεσα. Χρησιμοποιείται σε VHF και υψηλότερες συχνότητες. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί με χαμηλές συχνότητες, επειδή οι γραμμές θα ήταν πρακτικά μακρές.

Για HF μέχρι μικροκυματικές συχνότητες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορικοί couplers. Είναι πιο μακροί και, συνεπώς, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υψηλές συχνότητες.

Ο μετρητής που χρησιμοποιείται για το μέτρημα SWR ονομάζεται μετρητής SWR. Ο ISWR μετρητής μπορεί να μετρήσει το τρέχον SWR και ο VSWR μπορεί να μετρήσει το voltage SWR.

Τι είναι το Σχετικό Πλάτος Στάσιμης Κύματος (SWR)?

Ο λόγος του μέγιστου ραδιοσυχνότητας τάσης προς την ελάχιστη ραδιοσυχνότητα τάσης κατά μήκος της γραμμής μεταφοράς ονομάζεται Σχετικό Πλάτος Στάσιμης Κύματος (SWR). Όταν το SWR αναγνωρίζεται σε όρους μέγιστης και ελάχιστης AC τάσης κατά μήκος των γραμμών μεταφοράς, ονομάζεται voltage SWR. 

Ο λόγος του μέγιστου RF ρεύματος προς το ελάχιστο RF ρεύμα στη γραμμή μεταφοράς ονομάζεται current SWR.

Τα στάσιμα κύματα είναι γνωστά ως σταθερά κύματα στη φυσική. Τέτοια κύματα ταλαντώνονται στο χρόνο, αλλά η αμπλιτούδα δεν κινείται. Η αμπλιτούδα παραμένει σταθερή με το χρόνο.

Στη μικροκυματική μηχανική και την τηλεπικοινωνία, η μέτρηση της αντιστοιχίας αντιστάσεων των φορτίων στην αντίσταση μιας γραμμής μεταφοράς ονομάζεται SWR. Όταν υπάρχει μια αντιστοιχία στην αντίσταση, αυτό αποτελεί στάσιμα κύματα κατά μήκος της γραμμής μεταφοράς, τα οποία αυξάνουν τις απώλειες της γραμμής μεταφοράς.

Το SWR χρησιμοποιείται συνήθως για το μέτρημα της αποτελεσματικότητας μιας γραμμής επικοινωνίας. Αυτή η γραμμή μπορεί να περιλαμβάνει άλλα καλώδια που επιτρέπουν ραδιοσυχνότητες και σήματα καλωδικής τηλεόρασης.

Μεθόδοι μέτρησης SWR

Παρά το γεγονός ότι υπάρχουν πολλές μεθόδοι μέτρησης SWR, η πιο έμμετρη μέθοδος χρησιμοποιεί μια γραμμή μεταφοράς με ένα ανοιχτό χάσμα, το οποίο επιτρέπει τη διέλευση ενός probe. Αυτός ο probe βοηθά να ανιχνευθεί η πραγματική τάση σε διάφορα σημεία κατά μήκος της γραμμής.

Πώς λειτουργεί ένας Διαφορικός μετρητής SWR?

Χρησιμοποιώντας διαφορικούς couplers, ένας διαφορικός μετρητής SWR χρησιμοποιείται για την καθορίση της πληθάρθρησης των μεταδιδομένων και αντανακλώμενων κυμάτων.

Από το παραπάνω διάγραμμα, φαίνεται ότι ο μεταδότης και η αντένα είναι συνδεδεμένοι μέσω μιας εσωτερικής γραμμής μεταφοράς. Η γραμμή είναι ηλεκτρομαγνητικά συνδεδεμέν