VSWR (المعروف باسم نسبة الجهد الدائمة الموج) ، هو مقياس لكفاءة إرسال طاقة التردد اللاسلكي من مصدر طاقة ، عبر خط إرسال ، إلى حمل (على سبيل المثال ، من السلطة مكبر للصوت من خلال خط نقل ، إلى هوائي).

الموجات الدائمة هي قيمة رئيسية لأي نظام يستخدم خطوط نقل / مغذيات حيث قياسات VSWR, إن نسبة الموجة الدائمة للجهد مهمة.

تعد الموجات الدائمة مشكلة مهمة عند النظر إلى خطوط التغذية / خطوط النقل ، ونسبة الموجة الدائمة أو أكثر شيوعًا نسبة موجة الجهد الثابت ، تعد VSWR بمثابة قياس لمستوى الموجات الدائمة على وحدة التغذية.

تمثل الأمواج الدائمة قوة غير مقبولة من قبل الحمل وتنعكس مرة أخرى على طول خط النقل أو وحدة التغذية.

على الرغم من أهمية الموجات الثابتة و VSWR ، إلا أن نظرية VSWR والحسابات في كثير من الأحيان يمكن أن تحجب رؤية لما يحدث بالفعل. لحسن الحظ ، من الممكن الحصول على عرض جيد للموضوع ، دون الخوض في نظرية VSWR.

ستانأساسيات موجة دينغ
عند النظر إلى الأنظمة التي تتضمن خطوط نقل ، من الضروري أن نفهم أن المصادر وخطوط النقل / وحدات التغذية والأحمال جميعها لها معاوقة مميزة. 50Ω هو معيار شائع جدًا لتطبيقات الترددات اللاسلكية ، على الرغم من أن المعاوقات الأخرى قد تظهر أحيانًا في بعض الأنظمة.

من أجل الحصول على الحد الأقصى من نقل الطاقة من المصدر إلى خط النقل ، أو خط النقل إلى الحمل ، سواء كان مقاومًا ، أو دخلًا إلى نظام آخر ، أو هوائي، يجب أن تتطابق مستويات المعاوقة.

بمعنى آخر ، بالنسبة لنظام 50Ω ، يجب أن يكون للمصدر أو مولد الإشارة معاوقة مصدر لـ 50Ω ، ويجب أن يكون خط النقل 50Ω وكذلك يجب أن يكون الحمل.

تلزم وحدة التغذية والحمل المتطابقين لأقصى نقل للطاقة

تنشأ المشكلات عند نقل الطاقة إلى خط النقل أو وحدة التغذية وانتقالها باتجاه الحمل. إذا كان هناك عدم تطابق ، أي أن مقاومة الحمل لا تتطابق مع خط النقل ، فلا يمكن نقل جميع القدرة.

نظرًا لأن الطاقة لا يمكن أن تختفي ، فإن الطاقة التي لم يتم نقلها إلى الحمل يجب أن تذهب إلى مكان ما وهناك تنتقل مرة أخرى على طول خط النقل باتجاه المصدر.

تنعكس الطاقة عندما تفعل ممانعات التغذية والحمل لا يتطابق

انظر أيضا: لماذا أحتاج إلى دارة إرسال قبل هوائي؟

عندما يحدث هذا ، فإن الفولتية وتيارات الأمواج المنعكسة والموجودة في وحدة التغذية تضيف أو تطرح في نقاط مختلفة على طول وحدة التغذية وفقًا للمراحل. بهذه الطريقة يتم تعيين موجات دائمة.

يمكن إظهار طريقة حدوث التأثير بطول الحبل. إذا ترك أحد الطرفين حراً وكان الآخر يتحرك للأعلى ، فيمكن رؤية حركة الموجة تتحرك لأسفل على طول الحبل. ومع ذلك ، في حالة إصلاح أحد الطرفين ، يتم إعداد حركة موجة ثابتة ، ويمكن رؤية نقاط الحد الأدنى والحد الأقصى للاهتزاز.

عندما تكون مقاومة الحمل أقل من جهد معاوقة التغذية ويتم ضبط المقاييس الحالية. هنا يكون إجمالي التيار عند نقطة التحميل أعلى من الخط المطابق تمامًا ، بينما يكون الجهد أقل.

أنماط الموجات الدائمة والجهد الحالي لعدم تطابق المعاوقة الصغيرة مع حمل أقل من معاوقة المغذي

انظر أيضا: أدوات حساب VSWR

تختلف قيم التيار والجهد على طول وحدة التغذية على طول وحدة التغذية. بالنسبة للقيم الصغيرة للقوة المنعكسة ، يكون الشكل الموجي شبه جيبي ، لكن بالنسبة للقيم الأكبر ، تصبح أشبه بموجة جيبية كاملة الموجة مصححة. يتكون هذا الشكل من الجهد والتيار من الطاقة الأمامية بالإضافة إلى الجهد والتيار من القوة المنعكسة.

الجهد ونمط الموجة الدائمة الحاليةs لإنهاء مغذي الدائرة القصيرة

انظر Also: فهم تأملات والأمواج الدائمة في تصميم الدوائر RF

على مسافة ربع طول الموجة من الحمل ، تصل الفولتات المركبة إلى قيمة قصوى بينما يكون التيار عند الحد الأدنى. على مسافة نصف طول الموجة من الحمل ، يكون الجهد والتيار متماثلين في الحمل.

يحدث موقف مشابه عندما تكون مقاومة الحمل أكبر من مقاومة التغذية ، ولكن هذه المرة يكون الجهد الكلي في الحمل أعلى من قيمة الخط المطابق تمامًا. يصل الجهد إلى الحد الأدنى على مسافة ربع الطول الموجي من الحمل والتيار بحد أقصى. ولكن على مسافة نصف طول الموجة من الحمل ، يكون الجهد والتيار متماثلين في الحمل.

الجهد الموجي وأنماط الموجة الدائمة الحالية لعدم تطابق المعاوقة الصغيرة مع ارتفاع الحمولةلها من مقاومة التغذية

انظر أيضا: حساب VSWR (SWR)

ثم عندما تكون هناك دائرة مفتوحة موضوعة في نهاية السطر ، فإن نمط الموجة الدائمة لوحدة التغذية يشبه نمط الدائرة القصيرة ، ولكن مع انعكاس أنماط الجهد والتيار.

الجهد وأنماط الموجة الدائمة الحالية للفتح إنهاء مغذي الدائرة

انظر أيضا: اصنع دائرة تكرار الراديو في المنزل

تعريف VSWR
يوفر تعريف VSWR الأساس لجميع العمليات الحسابية والصيغ.

تعريف VSWR:
يتم تعريف نسبة موجة الجهد الدائمة ، VSWR على أنها نسبة الحد الأقصى إلى الحد الأدنى من الجهد على خط أقل خسارة.

يتم التعبير عن النسبة الناتجة عادةً كنسبة ، على سبيل المثال 2: 1 ، 5: 1 ، وما إلى ذلك. التطابق التام هو 1: 1 وعدم تطابق كامل ، أي دائرة قصيرة أو مفتوحة هي ∞: 1.

في الممارسة العملية ، هناك خسارة في أي وحدة تغذية أو خط نقل. لقياس VSWR ، يتم الكشف عن الطاقة الأمامية والخلفية في تلك المرحلة على النظام ويتم تحويل هذا إلى رقم VSWR. وبهذه الطريقة ، يتم قياس VSWR في نقطة معينة ولا يلزم تحديد الحد الأدنى للجهد الكهربي والحد الأدنى على طول الخط.

VSWR مقابل SWR
غالبًا ما تُرى المصطلحات VSWR و SWR في الأدبيات المتعلقة بالموجات الواقفة في أنظمة التردد اللاسلكي ويتساءل الكثيرون عن الفرق.

SWR: SWR لتقف على نسبة الموجة الدائمة. يصف موجات الجهد والتيار التي تظهر على الخط. إنه وصف عام لكل من الموجات الدائمة والجهد الحالي. وغالبًا ما يتم استخدامه مع العدادات المستخدمة للكشف عن نسبة الموجة الدائمة. يرتفع وينخفض كل من التيار والجهد بنفس النسبة لعدم تطابق معين.

VSWR: ينطبق VSWR أو نسبة الموجة الدائمة على وجه التحديد على موجات الجهد الدائمة التي يتم إعدادها على وحدة التغذية أو خط النقل. نظرًا لأنه من الأسهل اكتشاف موجات الجهد الدائمة ، وفي كثير من الحالات تكون الفولتية أكثر أهمية من حيث انهيار الجهاز ، غالبًا ما يتم استخدام مصطلح VSWR ، خاصة في مناطق تصميم الترددات اللاسلكية.

مصطلح قوة دائمة موجات كما ينظر في بعض الأحيان. ومع ذلك ، فهذه مغالطة كاملة لأن القوة الأمامية والعكسية ثابتة (مع عدم وجود خسائر في وحدة التغذية) ولا ترتفع القوة وتهبط بنفس الطريقة مثل أشكال الطول الموجي للجهد والتيار الحالية والتي تمثل تجميعًا لكل من العناصر الأمامية والعكسية.

نموذجي متر VSWR تستخدم مع ترانضاحك

كيف VSWR يؤثر على الأداء
هناك عدة طرق يؤثر بها VSWR على أداء مرسل النظام ، أو أي نظام قد يستخدم التردد اللاسلكي والمعاوقة المتطابقة.

على الرغم من أن المصطلح VSWR يستخدم عادة ، فإن كل من موجات التيار والوقوف الحالية يمكن أن تسبب مشاكل. بعض التأثيرات مفصلة أدناه:

يمكن أن تتلف مضخمات قدرة المرسل: يمكن أن تؤدي المستويات المتزايدة للجهد والتيار التي تظهر على وحدة التغذية نتيجة للموجات الواقفة إلى تلف الإخراج هيئة تنظيم الاتصالاتnsistors. المرسل. تعتبر أجهزة أشباه الموصلات موثوقة للغاية إذا تم تشغيلها ضمن حدودها المحددة ، ولكن يمكن أن تتسبب موجات الجهد والتيار الحالية على وحدة التغذية في حدوث أضرار كارثية إذا تسببت في عمل الجهاز خارج حدودها.

حماية PA تقلل من انتاج الطاقة: وبالنظر إلى الخطر الحقيقي للغاية المتمثل في ارتفاع مستويات SWR التي تتسبب في تلف مضخم الطاقة ، فإن العديد من أجهزة الإرسال تتضمن دوائر حماية مما يقلل من خرج المرسل مع ارتفاع SWR. وهذا يعني أن تطابقًا ضعيفًا بين وحدة التغذية والهوائي سيؤدي إلى معدل SWR مرتفع يؤدي إلى تقليل الخرج وبالتالي خسارة كبيرة في القدرة المرسلة.

يمكن أن يتسبب الجهد العالي والمستويات الحالية في تلف وحدة التغذية: من الممكن أن تتسبب مستويات الجهد العالي والحالية التي تسببها نسبة الموجة المرتفعة في تلف وحدة التغذية. على الرغم من أنه في معظم الحالات سيتم تشغيل المغذيات بشكل جيد ضمن حدودها ويجب مضاعفة مضاعفة الجهد والتيار ، إلا أن هناك بعض الحالات التي يمكن أن يحدث فيها الضرر. يمكن أن يتسبب الحد الأقصى الحالي في تسخين محلي مفرط يمكن أن يشوه أو يذيب البلاستيك المستخدم ، ومن المعروف أن الفولتية العالية تسبب الانحناء في بعض الظروف.

يمكن أن تتسبب التأخيرات الناتجة عن الانعكاسات في حدوث تشويه: عندما تنعكس الإشارة من خلال عدم التطابق ، تنعكس مرة أخرى نحو المصدر ، ثم يمكن أن تنعكس مرة أخرى نحو الهوائي. يتم إدخال تأخير يساوي ضعف وقت إرسال الإشارة على طول وحدة التغذية. إذا تم إرسال البيانات ، فقد يتسبب ذلك في حدوث تداخل بين الرموز ، وفي مثال آخر حيث تم إرسال التلفزيون التماثلي ، تم عرض صورة "شبح".

انخفاض الإشارة مقارنة بالنظام المطابق تمامًا: ومن المثير للاهتمام أن الخسارة في مستوى الإشارة الناتجة عن ضعف VSWR ليست كبيرة كما قد يتصور البعض. أي إشارة تنعكس بواسطة الحمل ، تنعكس مرة أخرى على المرسل ، وبما أن المطابقة في المرسل يمكن أن تمكن الإشارة من الانعكاس مرة أخرى إلى الهوائي مرة أخرى ، فإن الخسائر المتكبدة هي في الأساس تلك التي أدخلتها وحدة التغذية. كدليل ، فإن طول 30 مترًا من المحاور مع خسارة حوالي 1.5 ديسيبل عند 30 ميجاهرتز يعني أن الهوائي الذي يعمل مع VSWR سيعطي خسارة تزيد قليلاً عن 1 ديسيبل عند هذا التردد مقارنة بهوائي مطابق تمامًا.

تعتبر نسبة الموجة الدائمة معلمة مهمة لأي نظام تغذية. على الرغم من إعداد الموجات الدائمة والجهد على حد سواء ، إلا أنه غالبًا ما تتم مناقشة نسبة الموجات الدائمة للجهد على نطاق أوسع ، ونتيجة لحقيقة أنه من السهل اكتشافها وقياسها.

قد ترغب أيضا: كيفية حساب VSWR
ما هو VSWR وخسارة العودة?
كيفية استخدام متر VSWR

السابق:وصلت 5G إلى شيكاغو في عام 2019. ماذا سيحدث للجيل الخامس من الشبكات اللاسلكية في عام 2020؟

التالى:حساب VSWR (SWR)

اترك رسالة

قائمة الرسالة

تحميل التعليقات ...