La relación de onda estacionaria metro , metro SWR , metros ISWR (corriente " I " SWR), o metro VSWR (ROE tensión) mide la relación de onda estacionaria (ROE) en una línea de transmisión . [a] El medidor mide indirectamente el grado de desajuste entre una línea de transmisión y su carga (generalmente una antena ). Los técnicos en electrónica lo utilizan para ajustar los transmisores de radio y sus antenas y líneas de alimentación para que coincidan en impedancia para que funcionen juntos correctamente y evalúen la eficacia de otros esfuerzos de adaptación de impedancia.
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Medidor de ROE direccional
Un medidor de ROE direccional mide la magnitud de las ondas direccional y reflejada detectando cada una individualmente, con acopladores direccionales . Luego, un cálculo produce la ROE.
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/4/42/SWR_Meter.svg/400px-SWR_Meter.svg.png)
Refiriéndose al diagrama anterior, los terminales del transmisor (TX) y la antena (ANT) se conectan a través de una línea de transmisión interna. Esta línea principal está acoplada electromagnéticamente a dos líneas de detección más pequeñas (acopladores direccionales). Estos terminan con resistencias en un extremo y rectificadores de diodos en el otro. Algunos medidores usan una placa de circuito impreso con tres trazos paralelos para hacer la línea de transmisión y dos líneas de detección. Las resistencias coinciden con la impedancia característica de las líneas de detección. Los diodos convierten las magnitudes de las ondas directa e inversa a los terminales FWD y REV, respectivamente, como voltajes de CC, que son suavizados por los condensadores. [1] ( p27-21 ) El medidor o amplificador (no se muestra) conectado a los terminales FWD y REV actúa como la resistencia de drenaje requerida y determina el tiempo de permanencia de la lectura del medidor.
Para calcular la ROE, primero calcule el coeficiente de reflexión:
(los voltajes deben incluir un factor de fase relativo).
Luego calcule la ROE:
En un medidor pasivo, esto generalmente se indica en una escala no lineal.
Medidores de ROE de los operadores de radio
Durante décadas [2] [3], los operadores de radio han construido y utilizado medidores de ROE como una sencilla herramienta de diagnóstico y sintonización. Con el blindaje comprometido, un par de líneas de transmisión coaxiales o de dos líneas, colocadas lo suficientemente cerca, sufren diafonía . Una onda que se mueve en la línea impulsada induce ondas en la línea de medición. Colocada en paralelo (recta o enrollada libremente), una onda impulsada refuerza o cancela una onda inducida en la misma dirección o en la opuesta. Si el par de cables excede la mitad de la longitud de onda, la cancelación se completa y la potencia disipada en la terminación emparejada es aproximadamente proporcional a la potencia directa y reflejada.
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![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/f/f0/Swr_meter_mismatch.gif/400px-Swr_meter_mismatch.gif)
La aproximación mejora a medida que la diafonía se debilita y aumenta el número de armónicos. Con el tiempo, los amplificadores no lineales de alta ganancia han reemplazado los movimientos electromecánicos no lineales, que reemplazaron las bombillas incandescentes, para requerir menos diafonía y mejorar el rango de frecuencia lineal.
Debido a que todas las frecuencias por encima del mínimo contribuyen, la relación medida es una medida de calidad de frecuencia única , que aumenta con los armónicos no deseados y las emisiones no esenciales, así como con la ROE real. Por analogía, el cable de medición es una radio de cristal (receptor no discriminatorio) que representa todos los receptores de radio que pueden sufrir interferencias por emisiones sucias. Aunque se denomina medidor de ROE, una relación medida baja indica no solo una buena coincidencia, sino también una emisión limpia A3, F3 o G3 sin armónicos excesivos ni potencia espuria (fuera de canal).
Puente SWR
La ROE también se puede medir utilizando un puente de impedancia . El puente está equilibrado (0 voltios a través del detector) solo cuando la impedancia de prueba coincide exactamente con la impedancia de referencia. Cuando una línea de transmisión no coincide ( ROE> 1: 1 ), su impedancia de entrada se desvía de su impedancia característica; por lo tanto, se puede usar un puente para determinar la presencia o ausencia de una ROE baja.
Para probar una coincidencia, la impedancia de referencia del puente se establece en la impedancia de carga esperada (por ejemplo, 50 ohmios) y la línea de transmisión se conecta como la impedancia desconocida. Se aplica potencia de RF al circuito. El voltaje en la entrada de la línea representa la suma vectorial de la onda directa y la onda reflejada por la carga. Si sabemos que la impedancia característica de la línea es de 50 ohmios, conocemos la magnitud y la fase de la onda directa. Es la misma onda presente en el otro lado del detector. Restando esta onda conocida de la onda en la entrada de la línea se obtiene la onda reflejada. Si está correctamente diseñado, un circuito puente no solo puede indicar una coincidencia, sino también el grado de desajuste, lo que permite calcular la ROE. Por lo general, esto implica conectar alternativamente la onda de referencia y la onda reflejada a un medidor de potencia y comparar las magnitudes de las deflexiones resultantes. [1] ( pág . 27‑03 )
Limitaciones
Un medidor de ROE no mide la impedancia real de una carga (la resistencia y la reactancia), sino solo la relación de desajuste. Para medir la impedancia real se requiere un analizador de antena u otro dispositivo de medición de RF similar. Para obtener lecturas precisas, el medidor de ROE también debe coincidir con la impedancia de la línea (típicamente 50 o 75 ohmios). Para adaptarse a múltiples impedancias, algunos medidores de ROE tienen interruptores que seleccionan la impedancia apropiada para las líneas de detección.
Un medidor de ROE debe conectarse a la línea lo más cerca posible de la antena: todas las líneas de transmisión prácticas tienen una cierta cantidad de pérdida, que atenúa la onda reflejada a medida que viaja de regreso a lo largo de la línea. Por lo tanto, la ROE es la más alta más cercana a la carga y solo mejora a medida que aumenta la distancia desde la carga, creando la falsa impresión de un sistema adaptado. [1] ( p . 28‑07 )
Notas al pie
- ^ Los términos ISWR (relación de onda estacionaria actual) y VSWR (relación de onda estacionaria de voltaje) se utilizan a veces para enfatizar el método mediante el cual se realiza la medición; sin embargo, en ausencia de errores de medición, los dos números son idénticos. Se prefiere el término prudente ROE para evitar una precisión falsa. [1]
Referencias
- ^ a b c d The ARRL Antenna Book (21ª ed.). The American Radio Relay League, Inc. 2007. ISBN 0-87259-987-6.
- ^ Grebenkemper, John, KI6WX (1997). "The Tandem Match - Un vatímetro direccional preciso". Manual para radioaficionados (PDF) . The American Radio Relay League, Inc. Capítulo 22: Instalación de estaciones y proyectos de accesorios, páginas 22.36–22.42.[ se necesita cita completa ]
- ^ Kaune, Bill, W7IEQ (2012). "Un medidor de potencia / ROE direccional moderno". Manual para radioaficionados (PDF) . La Liga de Relevos de Radio Estadounidense, Inc.