Medidor SWR: 9 explicaciones importantes

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Puntos de discusión

Introducción al medidor SWR | ¿Qué es un medidor de ROE?

Para conocer los medidores de relación de ondas estacionarias, primero debemos saber qué es la ROE. SWR es un acrónimo de "Standing Wave Ratio", y se define de la siguiente manera.

Relación de onda estacionaria o ROE: La relación de onda estacionaria se define como la relación entre el voltaje de RF máximo y el voltaje de RF mínimo de una línea de transmisión..

Cuando la relación se calcula con respecto al voltaje de CA, entonces el parámetro se llamará voltaje SWR, y si la relación se calcula con respecto a la corriente, entonces el SWR se conocerá como corriente SWR.

Las ondas estacionarias son ondas físicamente estacionarias, pero no como las típicas ya que la amplitud no cambia con el tiempo. La ROE es necesaria para la medición de la adaptación de impedancia para cargas de líneas de transmisión en Ingeniería de microondas.

¿Qué es un medidor de ROE?

Medidor de ROE: Medidor SWR o medidor de relación de onda estacionaria o medidor de relación de onda o medidor VSWR (medidor de relación de onda estacionaria de voltaje) mide el valor de la relación de onda estacionaria de una línea de transmisión.

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Un medidor de relación de onda estacionaria típico, imagen de: elsolobobsilencioso at Wikipedia en inglés, CC BY-SA 3.0, Enlace

El medidor de relación de onda estacionaria en realidad mide la cantidad de desajuste presente entre la carga y el línea de transmisión asociado a ello. También determina la cantidad de energía RF reflejada por el transmisor.

El tipo más común de medidor de relación de onda estacionaria contiene un acoplador direccional dual que muestrea cierta cantidad de energía en una dirección. Después de eso, un diodo hace algunas rectificaciones y aplica al metro.

Este método de operación encuentra una comparación entre el nivel mínimo y máximo de voltajes. Los medidores de relación de ondas estacionarias son aplicables y útiles para señales que van desde frecuencias muy altas y superiores. No se puede utilizar para señales de baja frecuencia.

Los medidores VSWR miden la relación de onda estacionaria de voltaje y los medidores ISWR miden la relación de onda estacionaria actual.

Métodos de medición de ROE

Hay muchos métodos diferentes disponibles para medir la ROE. El método más simple es el método de usar una línea ranurada. La línea ranurada es una parte o componente de las líneas de transmisión con una ranura despejada a través de la cual pasa una sonda. La sonda hace lo principal al permitir medir voltajes en varios puntos.

Aplicaciones del medidor de ROE en el mundo real

El medidor de relación de onda estacionaria es uno de los dispositivos más críticos y cruciales para la ingeniería de microondas. Los medidores de ROE se utilizan ampliamente para configurar antenas y conectar las antenas con sus líneas de transmisión. Los medidores de ROE también se utilizan para aplicaciones médicas que se basan en la ingeniería de microondas.

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Funcionamiento de un medidor de ROE | ¿Cómo funciona un SWR?

Analicemos cómo funciona un medidor SWR o cómo funciona un SWR direccional. Es necesario un medidor de ROE direccional para medir la amplitud de la onda transmitida, así como la amplitud de la onda reflejada.

Medidor de ROE direccional
SWR direccional, crédito de imagen: Carga inductivaMedidor de ROE, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

Como muestra la imagen, hay un transmisor (Tx) y un terminal de antena (ANT) conectados con la ayuda de una línea de transmisión. Aquí, la línea significativa se acopla electromagnéticamente con los acopladores direccionales. Los resistores terminan las líneas en uno de los extremos y los diodos se conectan en el otro extremo para fines de rectificación.

Las resistencias ayudan a igualar la impedancia característica de las líneas de transmisión y los diodos permiten la conversión de las amplitudes de las ondas a su voltaje CC equivalente. Por fin, los condensadores suavizan la tensión CC final. También hay amplificadores conectados con los terminales de avance y retroceso. Funcionan como la resistencia de drenaje necesaria y ayudan a determinar el tiempo de permanencia.

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¿Cómo usar un medidor de ROE?

Los medidores de VSWR o los medidores de relación de ondas estacionarias típicos son fáciles de usar y miden la relación de ondas estacionarias. El proceso de usar un medidor de relación de onda estacionaria mientras se realiza un experimento o se aplica para otros fines se enumera a continuación. Los pasos ayudarán a interpretar el resultado de los medidores.

Un punto importante que debe tenerse en cuenta antes de usar VSWR es que: VSWR debe usarse a baja potencia y en el canal despejado, principalmente si el experimento tiene como objetivo medir el rendimiento de una antena.

  • Paso 1: encuentre un canal de frecuencia claro - El canal de frecuencia debe ser lo suficientemente claro o silencioso para que la señal transmitida desde ambos extremos pueda interpretarse desde ambos lados.
  • Paso 2: Reducción de potencia - La potencia transmitida no debe exceder un rango de potencia específico para que la señal cause distorsión en los dispositivos de salida.
  • Paso 3: Configurar el modo - El modo de operación debe configurarse usando las opciones disponibles en el medidor. Me gusta - Modulación de amplitud, Modulación de frecuencia etc.
  • Paso 4: Configuración del medidor - Ahora tenemos que configurar el medidor de relación de onda estacionaria en el modo de avance. Para hacerlo, revise el panel frontal. Además, mueva la perilla de ajuste hacia abajo. Ayudará a restringir la sobrecarga.
  • Paso 5: Ajuste de la lectura hacia adelante - Después de que el transmisor comience su trabajo de transmisión, siga ajustando la perilla CAL para asegurar una lectura a escala completa del experimento.
  • Paso 6: Configuración del medidor - Ahora el medidor de relación de onda estacionaria está configurado nuevamente. Esta vez, la perilla del panel frontal se cambia a la dirección 'Reversa'. Esto se hace después de que el medidor esté configurado para transmitir energía.
  • Paso 7: Restrinja la transmisión - La transmisión se detiene lo antes posible para restringir la sobrecarga del medidor VSWR.
  • Paso 8: Repita los pasos anteriores para varias frecuencias: Tomó las lecturas para varias otras frecuencias siguiendo los mismos pasos.

Puente SWR

El puente de impedancia también es capaz de medir la relación de ondas estacionarias. El puente de impedancia es un medidor LCR. Cuando la impedancia dada se empareja con la impedancia de referencia, el puente se equilibra. Si una línea de transmisión no coincide, hay alguna desviación de la impedancia de entrada y eso podría perder el equilibrio del puente. Así es como un puente puede medir si hay alguna cantidad de ROE presente en la conexión.

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Explicaciones de lectura del medidor SWR

Analicemos la lectura recopilada por los medidores de relación de ondas estacionarias. Los diferentes valores de los medidores de relación de onda estacionaria describen diferentes condiciones.

Rango de valorExplicación
ROE 1 a 1.5Se considera como el rango de valor ideal. La lectura se puede reducir a 1 desde 1.5 haciendo algunos ajustes adicionales.
ROE 1.5 a 1.9No es el mejor rango, pero lo suficientemente justo. Tales lecturas provienen de variables del vehículo o fallas en las instalaciones. Es un rango aceptable.
ROE 2.0 a 2.4No es un buen rango de valor. Hay ámbitos de mejora. Este rango de valores proviene de una mala ubicación de montaje de la antena. Arreglar ese problema podría mejorar el valor de ROE de su medidor.
ROE 2.5 a 2.9Este rango de valor afecta el rendimiento y genera impresiones erróneas. El transmisor también puede dañarse: la mala calidad del equipo y el montaje necesario provocan este rango de valores.
ROE> 3La operación con este rango de valores es riesgosa. El dispositivo se dañará en unos momentos. La transmisión debe detenerse en este rango. La razón detrás de estos peores valores son los principales problemas de instalación. Conecte una tierra adecuada con el dispositivo. Este rango también puede indicar mala calidad de antena y cables coaxiales defectuosos.

Punto a tener en cuenta: No transmita una señal si el rango de ROE excede el rango de 1.5 a 2. Dañará el transmisor. Si observa que la lectura es superior a 2.5, apague el transmisor lo antes posible.

Fórmulas esenciales para el cálculo de SWR usando el medidor de SWR

La fórmula para calcular VSWR es Vmáx / Vmín.

Además, la expresión para VSWR que usa los voltajes de onda directa e inversa se puede escribir como: VSWR = (VFWD + VREV) / (VFWD - VREV)

Existe otra fórmula para calcular la ROE.

ROE = | 1 + Г | / | 1 - Г |

Medidor de SWR digital

Hoy en día, la mayoría de los medidores de ROE analógicos son reemplazados por medidores de ROE digitales. Los medidores de ROE digitales son más fáciles de usar, toman menos tiempo para obtener el resultado, son más pequeños y reducen el costo de mantenimiento que un medidor analógico.

Limitaciones de los medidores de relación de onda estacionaria (SWR)

Los medidores SWR no miden la impedancia física presente para una carga. En cambio, mide una relación que nos da la idea de desajuste. La impedancia perfecta para la carga se puede medir utilizando un dispositivo separado conocido como - "Analizador de antena". La medición solo es posible si el medidor de ROE está perfectamente configurado con la propia línea de transmisión. Se corresponde con la impedancia característica de la línea de transmisión (generalmente de 50 a 70 ohmios).

Los medidores de ROE deben instalarse lo más cerca posible de la línea de transmisión. De lo contrario, SWR crea una falsa impresión con respecto a las lecturas.