Коэффициент стоячей волны


Коэффициент стоячей волны

Коэффициент стоячей волны — Отношение наибольшего значения амплитуды напряженности электрического или магнитного поля стоячей волны в линии передачи к наименьшему[1].

Характеризует степень согласования антенны и фидера (также говорят о согласовании выхода передатчика и фидера) и является частотнозависимой величиной. Обратная величина КСВ называется КБВ — коэффициент бегущей волны. Следует различать величины КСВ и КСВН (коэффициент стоячей волны по напряжению): первая высчитывается по мощности, вторая - по амплитуде напряжения и на практике используется чаще; в общем случае эти понятия эквивалентны.

Коэффициент стоячей волны по напряжению вычисляется по формуле: \mbox{KCBH} = \frac{U_1 + U_2}{U_1 - U_2},
где U1 и U2 — амплитуды падающей и отражённой волн соответственно.
Можно установить связь между KCBH и коэффициентом отражения Г: \Gamma = \frac{\mbox{KCBH}-1}{\mbox{KCBH}+1}
Также величину коэффициента стоячей волны можно получить из выражений для S-параметров (см. ниже).

В идеальном случае КСВН = 1, это означает, что отраженная волна отсутствует. При появлении отраженной волны КСВ возрастает в прямой зависимости от степени рассогласования тракта и нагрузки. Допустимые значения КСВН на рабочей частоте или в полосе частот для различных устройств регламентируются в технических условиях и ГОСТах. Обычно приемлемые значения коэффициента лежат в пределах от 1,1 до 2,0.

Значение КСВ зависит от многих факторов, например:

  • Волновое сопротивление СВЧ кабеля и источника СВЧ сигнала
  • Неоднородности, спайки в кабелях или волноводах
  • Качество разделки кабеля в СВЧ-соединителях (разъёмах)
  • Наличие переходных соединителей
  • Сопротивление антенны в точке подключения кабеля
  • Качество изготовления и настройки источника сигнала и потребителя (антенны и др.)


Измеряют КСВН, например, с помощью включённых в тракт в противоположном направлении двух направленных ответвителей. В космической технике КСВН измеряется встроенными в волноводные тракты датчиками КСВ. Современные анализаторы цепей также имеют встроенные датчики КСВН.
При проведении измерений КСВН необходимо учитывать, что затухание сигнала в кабеле приводит к погрешности измерений. Это объясняется тем, что как падающая, так и отраженная волны испытывают затухание. В таких случая КСВН рассчитывается следующим образом: \mbox{KCBH} = \frac{U_1 + K \cdot U_2}{U_1 - K \cdot U_2},

где К — коэффициент ослабления отраженной волны, который вычисляется следующим образом: K = 2BL,
здесь В — удельное затухание, дБ/м;
L — длина кабеля, м;
а множитель 2 учитывает тот факт, что сигнал испытывает ослабление при передаче от источника СВЧ сигнала к антенне и на обратном пути. Так, при использовании кабеля PK50-7-15 удельное затухание на частотах Си-Би (около 27 МГц) составляет 0,04 дБ/м, то при длине кабеля 40 м отраженный сигнал будет испытывать затухание 0,04•2•40=3,2 дБ. Это приведет к тому, что при реальном значении КСВН, равном 2,00, прибор покажет только 1,38; при реальном значении 3,00 прибор покажет около 2,08.

Плохая (высокая) величина КСВ(Н) нагрузки приводит не только к ухудшению КПД из-за уменьшения поступившей в нагрузку полезной мощности. Возможны и другие последствия:

  • Выход из строя мощного усилителя или транзистора, поскольку на его выходе (коллекторе) просуммируются (в худшем случае) напряжение выходного сигнала и отражённая волна, что может превысить максимальное допустимое напряжение полупроводникового перехода.
  • Ухудшение неравномерности АЧХ тракта.
  • Возбуждение сопрягаемых каскадов.

Для устранения этого могут применяться защитные вентили или циркуляторы. Но при продолжительной работе на плохую нагрузку, они могут выйти из строя. Для маломощных линий передачи могут использоваться согласующие аттенюаторы.

Связь КСВН с S-параметрами четырёхполюсника

Коэффициент стоячей волны можно однозначно связать с параметрами передачи четырёхполюсника (S-параметрами):
\mbox{KCBH} = \frac{1+\left|S_{11}\right|}{|1-\left|S_{11}\right||},
где \mbox{S}_{11} — комплексный коэффициент отражения сигнала от входа измеряемого тракта;

Аналоги КСВ в зарубежных изданиях

  • VSWR — полный аналог КСВН
  • SWR — полный аналог КСВ

Примечания

  1. ГОСТ 18238-72. «Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения»



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Коэффициент стоячей волны" в других словарях:

  • Коэффициент стоячей волны — отношение действующих значений максимального напряжения (тока) к минимальному напряжению (току). Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • коэффициент стоячей волны — Отношение наибольшего значения амплитуды напряженности электрического или магнитного поля стоячей волны в линии передачи к наименьшему. [ГОСТ 18238 72] Тематики линии передачи сверхвысоких частот …   Справочник технического переводчика

  • коэффициент стоячей волны — stovinčiosios bangos koeficientas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dydis, lygus perdavimo linija sklindančios bangos elektrinio arba magnetinio lauko stiprio didžiausiosios ir mažiausiosios amplitudės dalmeniui.… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • коэффициент стоячей волны — stovinčiosios bangos faktorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. standing wave ratio vok. Stehwellenverhältnis, n rus. коэффициент стоячей волны, m pranc. taux d’onde stationnaire, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Коэффициент стоячей волны — 1. Отношение наибольшего значения амплитуды напряженности электрического или магнитного поля стоячей волны в линии передачи к наименьшему Употребляется в документе: ГОСТ 18238 72 Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения 2.… …   Телекоммуникационный словарь

  • Коэффициент стоячей волны — По ГОСТ 18238 72 Смотреть все термины ГОСТ 21962 76. СОЕДИНИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Источник: ГОСТ 21962 76. СОЕДИНИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ …   Словарь ГОСТированной лексики

  • коэффициент стоячей волны по напряжению СВЧ диода — КCВН KcnU SV Коэффициент стоячей волны по напряжению в линии передачи СВЧ, нагруженной на определенную диодную камеру с СВЧ диодом в рабочем режиме. [ГОСТ 25529 82] Тематики полупроводниковые приборы Обобщающие термины сверхвысокочастотные диоды… …   Справочник технического переводчика

  • коэффициент стоячей волны по напряжению прибора СВЧ — КСВН КстU Отношение напряженности электрического поля в максимуме к напряженности электрического поля в минимуме стоячей волны прибора СВЧ. [ГОСТ 23769 79] Тематики приборы и устройства защитные СВЧ Синонимы КСВН EN voltage standing wave ratio …   Справочник технического переводчика

  • коэффициент стоячей волны по напряжению — КСВН Один из основных показателей, характеризующий распределение поля в линии передачи (в волноводе и др.), равный отношению максимального и минимального значений напряженности электрического поля. Коэффициент всегда больше единицы и чем ближе он …   Справочник технического переводчика

  • коэффициент стоячей волны напряжения — (МСЭ R F.1610). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN voltage standing wave ratioVSWR …   Справочник технического переводчика


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.