Trong điện tử rf, chúng ta thường mô tả một thành phần hoặc ăng ten theo tỷ lệ sóng đứng (SWR). Định nghĩa của tham số này là gì và nó ảnh hưởng đến một mạch như thế nào?
Động lực cho câu hỏi này là trong khi trả lời một câu hỏi khác , sẽ rất hữu ích khi có thể tham khảo định nghĩa về SWR trong trang web để giải thích cách đo SWR.
Câu trả lời:
Bất kỳ đường truyền nào cũng có trở kháng đặc tính, thường được ký hiệu là Z 0 . Nếu một đường truyền bị chấm dứt với các trở kháng khớp với Z 0 , tín hiệu được phát ra ở một đầu sẽ được hấp thụ hoàn toàn ở đầu kia và không có năng lượng nào được phản xạ trở lại nguồn. Điện áp và / hoặc dòng điện được đo tại bất kỳ điểm nào dọc theo đường dây sẽ giống như bất kỳ điểm nào khác.
Tuy nhiên, nếu trở kháng kết thúc không khớp với đường truyền, năng lượng sẽ được phản xạ trở lại đường truyền và tín hiệu "đảo ngược" này sẽ gây nhiễu (thêm hoặc bớt) tín hiệu "chuyển tiếp".
Nếu tín hiệu là sóng hình tần số cố định, nhiễu này sẽ tạo ra "sóng đứng" trên đường truyền. Điều này có nghĩa là điện áp đo hoặc dòng điện đo được trong dòng sẽ thay đổi theo định kỳ với khoảng cách từ sự gián đoạn trở kháng. Nếu trở kháng kết thúc lớn hơn Z 0 , sẽ có tối đa điện áp tại điểm đó; nếu nó ít hơn, sẽ có một mức tối đa hiện tại ở đó.
Các định nghĩa của "đứng tỷ lệ sóng" (SWR) là tỷ số giữa điện áp tối đa (hoặc hiện tại) được tìm thấy ở bất kỳ điểm nào dọc theo dòng với giá trị tối thiểu tìm thấy tại bất kỳ điểm khác dọc theo đường. Đôi khi thuật ngữ VSWR được sử dụng để biểu thị rõ ràng tỷ lệ điện áp. Giá trị của tỷ lệ này có liên quan trực tiếp đến tỷ lệ Z 0 để trở kháng chấm dứt Z T . Đặc biệt,
SWR = Z T / Z 0 , nếu Z T > Z 0
SWR = Z 0 / Z T , nếu Z T <Z 0
Khi một thành phần hoặc ăng ten được đặc trưng bằng phép đo SWR, giá trị này luôn được chỉ định liên quan đến trở kháng đường truyền danh nghĩa cụ thể (thường là 50Ω hoặc 75, tùy thuộc vào ứng dụng dự định). Đây chỉ là một cách khác để nói mức độ trở kháng của thiết bị gần với giá trị danh nghĩa.
Như Dave Tweed đã chỉ ra trong câu trả lời của mình, tỷ lệ sóng đứng (SWR) là một cách để mô tả chất lượng của tải trong hệ thống rf. Đó là, nó đặc trưng cho mức độ chặt chẽ của một thành phần tải phù hợp với trở kháng đặc trưng của hệ thống.
SWR có thể được chỉ định theo các điện áp hoặc tín hiệu hiện tại trên đường truyền, mặc dù hầu hết chúng ta thường sử dụng điện áp, và sau đó đề cập cụ thể đến VSWR.
VSWR đã được sử dụng trong lịch sử bởi vì nó có thể được đo bằng phương pháp thủ công đơn giản. Một đường truyền đồng trục điện môi không khí được sử dụng, với một khe ở dây dẫn bên ngoài cho phép đầu dò được đưa vào để tiếp xúc với dây dẫn trung tâm. Đầu dò được di chuyển dọc theo đường thẳng để tìm các điểm có biên độ tín hiệu tối đa và tối thiểu, điều này tất nhiên ngay lập tức mang lại cho VSWR. Kỹ thuật này ngày nay không được sử dụng cho các đường đồng trục do có sẵn các máy phân tích mạng tự động, nhưng nó vẫn được sử dụng trong các hệ thống ống dẫn sóng với thiết lập đầu dò như thế này:
VSWR thường được sử dụng để mô tả các thành phần rf khi chúng ta muốn xác định mức độ phù hợp của chúng như tải trên đường truyền, mà không cần tham khảo xem chúng có tạo ra phản xạ âm hay dương hay không.
VSWR cũng thường được sử dụng để mô tả các anten, bởi vì chỉ cần biết cường độ phản xạ để xác định phần công suất nguồn phát ra từ anten.