VSWR eta bere efektuak potentzia anplifikadoreetan

VSWR - Tentsioaren Uhin Iraunkorraren Ratioa iturri baten (anplifikadore bat) eta karga baten (test aplikazioa) artean inpedantzia desoreka izatetik gertatzen den emaitza da. Desoreka horrek iturriaren errendimenduan eragina izan dezake. VSWR ez da ulertzeko kontzeptu gogorra, baina tresnerian dituen eraginak konturatzea zailagoa izan daiteke. Artikulu honetan, Exodus Advanced Communications-ek RF / Mikrouhin potentzia handiko anplifikadoreak eta arazo fisiko arrunt honen aurrean nola erreakzionatzen duen aztertu du. Anplifikadoreek batzuetan babesak jarri behar dituzte kaltetu ez daitezen. Lehenik eta behin, uler dezagun VSWR.

RF eta Mikrouhin sistema gehienak 50 Ω-ko inpedantzia zehaztuan oinarritzen dira. RF probetako sistema bateko tresneria eta osagaiak inpedantzia hori ahal den neurrian mantentzeko diseinatuko dira. Horrek aurreikusten den botere transferentzia ezaguna ahalbidetzen du. Egokiena, dena 50 Ω izango litzateke, baina denok dakigun moduan, mundu errealean bizitzeak aldakuntzak ditu. Tresneriak hamarkada askotan maiztasun zabala hartzen badu, askoz ere zailagoa da 50 Ω inpedantzia ideala mantentzea. Saihestezina da VSWR maila.

VSWR honela kalkulatzen da: 

Inpedantziaren diferentzien arteko erlazio sinplea da. Zenbat eta eragozpen handiagoa (ZL), orduan eta eragozpen txikiagoa (ZO). 50 Ω / 50 Ω = 1 da emaitza ezin hobea. Bere kabuz idatz daiteke eta unitaterik gabea da, edo kasu batzuetan ratio gisa, adibidez; 2: 1, 4: 1 edo 10: 1. Inpedantziaren desoreka zenbat eta handiagoa izan, orduan eta handiagoa da VSWR. Zein da VSWR handi baten edo VSWR txiki baten emaitza? Honako ekuazioak VSWR aurkitzeko beste modu bat erakusten du aurrera eta alderantzizko (edo islatutako) potentzia ezagutuz:

Ekuazio honek potentzia sartzen du eta horri esker, gaur egun apur bat gehiago ulertu dezakegu desorekak potentzia anplifikadorera islatzea eragiten duela. Islatutako potentzia kargak transmititu edo jasotzen ez duen galdutako indarra da. Bat ez etortzeak sistemaren potentzia eta eraginkortasuna murrizten ditu. Galdutako potentzia minimizatzen saiatu behar da.

Nora doa islatzen den botere galdua? Newtonen energiaren kontserbazioaren legearen arabera badakigu norabait joan behar duela. Anplifikadorearen bueltan amaitzen du. Hori dela eta, anplifikadoreak berriro islatzen duen indar hori kudeatu behar du. Islatutako energia horrek uhin geldikorra sortzen du irteera + islatuta. VSWR infinituaren kasurik okerrenari erreparatuta, anplifikadorearen irteera edo kargako labur batekin edo labur batekin gertatzen da. VSWR infinituak% 100eko hausnarketa eragiten du eta horrek tentsioa bikoiztu dezake eta horrela barneko osagai guztiak estresatzen ditu. Tentsioa beroa xahutzen edo tentsio handiagoen moduan ager daiteke, tentsio altuago honek tentsioa apurtzeko mugak bultzatzen ditu.

Zenbat islatutako potentzia kudeatu behar du anplifikadoreak? Desegokitasunaren tamainaren araberakoa da. Horretarako, test aplikazio gehienetan ohikoa dena ulertu behar dugu. Aplikazio gehienetan anplifikadorea, karga eta konfigurazioa egonkorrak dira eta VSWR baxuena dutenak diseinatu ohi dira, normalean 2: 1 azpian mantenduta. Potentziaren% 10 islatu daitekeen lekuan. Aurreikusitako potentziaren% 10 +% 100 = Potentzia osoa% 110 xahutzea.

Sistema horien adibideak, banda estuko transmisoreak dira, non antenak edo transmisio lineak diseinatzea banda zabaleko aplikazioekin alderatuta apur bat errazagoa den. Hala ere, badira 2: 1 baino gehiago ikus daitezkeen aplikazioak. VSWR altua oso banda zabaleko, potentzia handiko eta gaizki bateratutako kargekin egindako proben ondorioz izaten da. Hobe da egoera hori ahalik eta gehien saihestea, hala ere, batzuetan baldintza hori saihestezina da, probak egin behar baitira. Jarraian VSWR vs. islatutako potentzia erakusten duen taula da.

Goiko taulan erakusten da VSWR handitzen den heinean galdutako potentzia ere handitzen dela. 6: 1 VSWR batean, zure potentziaren% 50 galtzen da energia xahutzen denez eta anplifikadore handiagoa behar izatea probako aplikazioaren kostua handituz gehiegi konpentsatzeko.

Kargek VSWR altua izan dezaketen aplikazioen adibideak: maiztasun baxuko (<100 MHz) banda zabala, EMC probak erradiazio immunitatea eta burututako immunitatea, karga ezagutzen ez den esperimentazioa edo karga huts egin duen edo kaltetutako kasuak. Kontu handia izan behar da inpedantziak hobeto etortzeko, eta tresneria guztiak VSWR-a kudeatu dezake. Gogoan izan VSWR desberdina dela maiztasun barrutian. VSWR maila altuagoak konfigurazio txarraren seinale dira. Inpedantziaren bat etortzea hobetzeko neurriak hartu behar dira.

VSWR hobetzea

Ona da kalitate oneko osagaiak, interkonexioak, kableak eta karga / transduktoreak hastea VSWR maila baxua dutenak. VSWR altuko karga / transduktorea erabili behar baduzu eta anplifikadoreak ikusten duen VSWR hobetu behar baduzu, zer egin dezakezu? VSWR hobetzeko modurik arruntena atenuadorea erabiltzea da, batzuetan PAD izenarekin aipatzen dena. Karga / transduktorearen sarrerari gehitutako 3dB PAD batek partida hobetzen du. Metodo hau askotan erabiltzen da (BCI) Bulk Current Injection zundekin eta (Bi-Con) antena bikonikoekin probatzean.

Horren alde negatiboa da 3dB edo ½ potentzia ematen dela; 500 watt orain 250 watt bihurtzen dira. Alternatiba bat diseinuaren konplexuaren aldaketa eraldatzen duen sare egoki bat edukitzea da, diseinatutako kargarekin soilik bat datoz eta inpedantzia mugatua izan daiteke. Beraz, atenuatzaile batek baino potentzia gutxiago galtzea. Bat datozen sareak maiztasun tartean c gehiago dira. Hori dela eta, bat datozen sareak ez daude eskuragarri.


Nola kudeatzen dute anplifikadoreak VSWR?

Zenbait teknika ezar daitezke anplifikadoreen diseinuan VSWR maila altuagoak kudeatzeko. Anper gehienek 2: 1 VSWR bat maneiatu dezakete, oso desegokia baita. Anplifikadoreen zehaztapen askok 2: 1 irteerako kasurik okerrena dute, beraz 50Ω kargara konektatzetik babestu behar du. Egoera Solidoko anplifikadoreek sendotasuna askoz hobea izaten dute normalean, galtza motzetan kalterik gabe lan egiten dute eta aurrerantz indar osoa mantentzen dute.

Potentzia osoa kargara eramateak proba konfigurazio ez segurua proposa dezake, normalean VSWR altua kaltearen seinalea edo probaren konfigurazioan akatsa izan daitekeelako. Potentzia maila 100 wattetik gora 1 kW-ra igo eta gero eta zailagoa da anplifikadorea eraikitzea VSWR infinitua edo% 100 islatutako potentzia kudeatzeko. Batzuetan pentsatzen da A klaseko anplifikadoreak berez klaseko AB anplifikadoreak baino hobeto kudea dezakeela VSWR. Ez da zertan horrela izan. Sendotasuna anplifikadoreak zein klasetan dauden alderantziz doa eta zirkuituaren diseinuarekin zerikusi handiagoa du. Baina diseinuak ezin badu VSWR handia kudeatu, beste babes batzuk ezar daitezke.

Anplifikadorearen Babesa

Babes aktiboa: forma desberdinak ditu. Anplifikadore askok oinarrizko zirkuituetarako babesak izango dituzte, hala nola gain-tenperatura eta korrontea. Anplifikadorea VSWR handitik babesten laguntzen dute, baina ez dira horiek erabiltzearen arrazoi nagusia. VSWR-tik babesteko irteerako potentzia eta islatutako potentzia kontrolatu ohi dira eta babes-begizta bat lotzen da. Bi metodo desberdin ezartzen dira:

Itzali - alderantzizko potentzia handia (edo VSWR) neurtzen bada, anplifikadorea itzaliko da Akatsa adierazten duen errore batekin. Fabrikatzaileak anplifikadorearentzako islatutako potentzia maila ziurtatzen du. Akatsen egoera garbitu ondoren, anplifikadorea berriro erabil daiteke.
Foldback - alderantzizko potentzia handia kontrolatzen bada, anplifikadoreak bere barne irabazia murrizten du, eta, beraz, irteera jaitsi. Horrek alderantzizko potentzia mugatzailea mugatzen du anplifikadorea aktibo mantenduz baina porrotetik babestuta.
Babes ez aktiboa: anplifikadorearen kostua jaisteko ezar daiteke, konfigurazioak VSWR altuak izateko aukera gutxi edo batere ez baitu. Edo anplifikadorea VSWR handia kudeatzeko adina sendoa den kasuetan eta, beraz, babes aktiborik behar ez duen kasuetan. Zirkulatzaileen babesa litzateke horren adibide. Zirkulatzaileek islatutako potentzia iturrira itzultzea eragozten dute eta maiztasun tarte eta potentzia maila batzuetarako daude eskuragarri. Hauek normalean ez daude eskuragarri banda zabaleko <100MHz aplikazioetarako.

Ondorioa

RF konfigurazioan VSWR mailak ezagutzea ezinbestekoa da errendimendua aurreikusteko jakiteko eta ulertzeko. High VSWR aplikazioaren araberako termino erlatiboa da. Anplifikatzaileen aplikazio gehienetan, 2: 1 normala da. 6: 1 baino handiagoa edo 4: 1etik gorakoa ere altutzat hartu behar da. VSWR altua anplifikadore guztien estresa da, kezkagarriak baitira potentziak 500+ watt-era igo ahala. Anplifikadore baten zehaztapenek esan dezaketen arren; "VSWR maila guztiak jasan ditzake kalterik gabe" ez du esan nahi tresnak ez duela estresik. Esposizio luzeak VSWR egoera altu horretan eragin kaltegarriak izan ditzake. Kontuz ibili behar da anplifikadorea behar bezala erabiltzeko eta ondo egokitutako proba konfigurazioa mantentzeko. Honek instrumentuaren bizitza eta ekipoaren inbertsioa luzatuko ditu.

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda