Что такое коэффициент бегущей волны по напряжению

Другие величины, характеризующие отражения

• Коэффициент стоячей волны — K_св = 1 / K_бв = (U_пад + U_отр) / (U_пад — U_отр)
• Коэффициент отражения по напряжению — K_U = ( 1 — K_бв ) / ( 1 + K_бв )

Метрологические аспекты

Измерения

• Для измерения КБВ применяются измерительные линии, измерители полных сопротивлений, а также панорамные измерители КСВН (ими измеряется только модуль, без фазы).
• Мерами КБВ являются различные измерительные нагрузки — активные, реактивные с изменяемой фазой и др.

Эталоны

• Государственный эталон единицы волнового сопротивления в коаксиальных волноводах ГЭТ 75-87 — находится в СНИИМ (Новосибирск)
• Установка высшей точности для воспроизведения единицы комплексного коэффициента отражения электромагнитных волн в волноводных трактах прямоугольного сечения в диапазоне частот 2,59 … 37,5 ГГц УВТ 33-В-91 — находится в СНИИМ (Новосибирск)
• Установка высшей точности для воспроизведения единицы комплексного коэффициента отражения (коэффициента стоячей волны напряжения и фазы) электромагнитных волн в волноводных трактах прямоугольного сечения в диапазоне ЧАСТОТ 2,14 … 37,5 ГГц УВТ 33-А-89 — находится во ВНИИФТРИ

Литература

• Баскаков С.И. Радиотехнические цепи с распределенными параметрами — М: Высш. школа,1980
• Справочник по теоретическим основам радиоэлектроники. Под.ред. Б. Х. Кривицкого. В 2-х т. — М: Энергия, 1977
• Л. А. Бессонов. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи — М: Высшая школа, 1978
• Сазонов Д.М., Гридин А.М., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ — М: Высш. школа,1981

Ссылки

См. также

• Бегущая волна
• Коэффициент стоячей волны
• Коэффициент отражения (в радиотехнике)
• Измерительная линия

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Коэффициент бегущей волны» в других словарях:

коэффициент бегущей волны — Величина, обратная коэффициенту стоячей волны. [ГОСТ 18238 72] Тематики линии передачи сверхвысоких частот … Справочник технического переводчика

Коэффициент бегущей волны — 24. Коэффициент бегущей волны Величина, обратная коэффициенту стоячей волны Источник: ГОСТ 18238 72: Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

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

коэффициент бегущей волны — bėgančiosios bangos faktorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. travelling wave coefficient; travelling wave factor vok. Wanderwellenkoeffizient, m rus. коэффициент бегущей волны, m pranc. taux d’onde progressive, m … Fizikos terminų žodynas

Коэффициент бегущей волны — 1. Величина, обратная коэффициенту стоячей волны Употребляется в документе: ГОСТ 18238 72 Линии передачи сверхвысоких частот. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь

коэффициент бегущей волны (КБВ) — 3.1.2 коэффициент бегущей волны (КБВ): Отношение амплитуды напряжения в узле к амплитуде напряжения в ближайшей к нему пучности на фидере, подключенном к соответствующему входу коммутатора при согласованных нагрузках на остальных входах и выходах … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Коэффициент стоячей волны — Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения. Коэффициент стоячей волны Отношение н … Википедия

Бегущей волны антенна — направленная антенна, вдоль геометрической оси которой распространяется бегущая волна (См. Бегущие волны) электромагнитных колебаний. Б. в. а. выполняют либо из дискретных излучателей, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг… … Большая советская энциклопедия

Лампа бегущей волны — … Википедия

усилитель на лампе бегущей волны — усилитель ЛБВ Широкополосный усилитель, который является одним из наиболее часто используемых элементов в ретрансляторах и земных станциях спутниковой связи. Различают два режима работы усилителя: линейный и нелинейный. В линейном режиме (режим… … Справочник технического переводчика

Источник

Что такое КСВ и чем его закусывать?
Коэффициент стоячей волны, его влияние на потери в линиях приёма/передачи.

Так или иначе, любой индивид, интересующийся техникой радиосвязи, рано или поздно, сталкивается с лаконичным термином «КСВ». При этом, если даже ёжику известно, что значение КСВ должно быть как можно меньше, то какова физическая сущность этого параметра, а также степень его влияния на уровень потерь энергии в линии, ясно не всегда и не каждому.

Начнём с торжественного, но малопонятного определения из википедии:
«Коэффициент стоячей волны (КСВ, от англ. standing wave ratio, SWR) — отношение наибольшего значения амплитуды напряжённости электрического или магнитного поля стоячей волны в линии передачи к наименьшему».

Для мало-мальского понимания вышесказанного, давайте представим линию передачи, состоящую из источника сигнала (генератора, передатчика и т.д.), фидера (кабеля, соединяющего источник с антенной) и, собственно говоря, самой антенны.
Фанатично вдаваться в глубину процесса — дело долгое и нудное, поэтому поверим на слово специалистам-теоретикам: при несовпадении входных/выходных сопротивлений всех перечисленных устройств, часть энергии генератора отражается от нагрузки и в виде отражённой волны возвращается обратно в линию.
Таким образом, в результате сложения (по-умному интерференции) падающей и отражённой волн возникает стоячая волна, проявляющаяся в виде периодического изменения амплитуды напряжённости электрического и магнитного полей вдоль направления распространения сигнала в линии передачи.

Рис.1

На рисунке показаны эпюры напряжения в линии в различные моменты времени.

Налицо колебательный процесс изменения амплитуды, связанный с тесным взаимодействием входного сигнала постоянной амплитуды с сигналом, отражённым от несогласованной нагрузки и имеющим ту же самую частоту, но сдвинутым по отношению к входному по фазе.
К частоте этого колебательного процесса отнесёмся индифферентно, а вот размах изменения амплитуды как раз и определяет параметр коэффициента стоячей волны.
Формула здесь очень простая:

Величина, обратная КСВ, называется КБВ (коэффициент бегущей волны):
КБВ = 1/КСВ

Рассмотрим две крайние ситуации:

1. Umin=0, соответственно КСВ=∞ — волна чисто «стоячая», переноса энергии нет. На практике возникает в ситуациях КЗ или обрыва в цепи нагрузки.

2. Umin=Umax, КСВ=1, волна чисто «бегущая», отражений нет, вся энергия от источника попадает в нагрузку — можно получить только на резистивной нагрузке, либо идеально согласованных элементах в линии передачи.

А как нам нужно расстараться, чтобы правильно согласовать компоненты связной аппаратуры?
Ответ не сложен — уравнять все входные/выходные импедансы устройств, входящих в приёмо-передающий тракт.

Волновое сопротивление коаксиального кабеля (как правило, 50 либо 75 Ом) — величина, зависящая от соотношения диаметров внутреннего и внешнего проводников, и вполне строго соответствует величине, обозначенной производителем.

Входной/выходной импеданс приёмника/передатчика не слишком сложными схемотехническими ухищрениями выводится на уровень сопротивления кабеля, соединяющего радиостанцию с антенной.

Остаётся самое ничего — согласовать антенну со всем остальным хозяйством для минимизации величины коэффициента стоячей волны.
Можно, конечно, сделать страшное лицо и гавкнуть в её сторону: — Не гони обратную волну, падла!
Но это вряд ли. Не услышит. Она ж металлическая.

Короче, обсуждать тему проектирования и согласования приёмо-передающих антенн мы в рамках этой статьи не станем. Для этого есть достаточное количество умных и толстых книг, в которых без матерных излишеств и фонетических шероховатостей даны ответы на все касающиеся антенн головоломки.

Итак, всё понятно — необходимо стремиться к минимуму значения КСВ.
Если кто не догадался, глядя на формулу, или непринуждённо обошёл её вниманием — меньше единицы нам ужать этот параметр не удастся, как лбом не бейся ты о стенку. Поэтому наша глобальная цель — КСВ=1 .

Ну, а если встал вопрос о том, какое отклонение КСВ от 1 можно считать приемлемым для наших радиолюбительских целей, следует припасть к формуле, позволяющей оценить потери мощности рассеивания за счёт неидеальности согласования входных/выходных сопротивлений устройств.

А слегка поднатужившись на сетевой полянке, пытливый ум отыщет и знаний золотую жилу в виде симпатичной таблички, представляющей из себя графическое выражение данной формулы.

По большому счёту, при невысоких подводимых мощностях, потери из-за неединичного КСВ — не так уж и катастрофичны.
Даже при КСВ=5 потери эти составят 2,51дБ (или 44% от поступающей мощности), т.е. 56% всё-таки выскользнет из кабеля и будет доступно для излучения полотном антенны.
А при КСВ=2, вообще получается 0,48дб (или 11%) потерь.

А куда девается энергия потерь?
Бегает по фидеру, и чем больше КСВ, тем большая часть энергии идёт на «обогрев» кабеля. Поэтому при значительных выходных мощностях и высоком КСВ возникает опасность теплового повреждения кабеля.

На практике при проектировании радиопередающих устройств следует исходить из максимальной величины КСВ, не превышающей 2.
Вот что пишет в журнале Радиомир КВ-УКВ 12/2001, с.32-34 уважаемый радиолюбитель, автор статьи «ПPOCTO ОБ АНТЕННАХ, ИЛИ ИЗМЕРЯЕМ КСВ» В. Башкатов:

«При КСВ=2, напряжение в максимуме стоячей волны всего лишь на 30% превышает то, что мы наблюдаем при КСВ=1.
Такое превышение, как правило, не опасно для широкополосных транзисторных усилителей мощности, даже если этот максимум напряжения окажется непосредственно в месте подключения фидера. Да и возрастание напряжения на элементах выходного каскада из-за его недогрузки ещё не будет катастрофическим.
Во всяком случае, для аппаратуры заводского изготовления с транзисторными выходными каскадами КСВ=2 устанавливается предельным, при котором гарантируется ее работоспособность».

Ну и напоследок:
КСВ обозначает лишь степень согласования радиостанции с фидером и антенной и никоим образом не указывает ни на эффективность антенны, ни на её частотные характеристики.
Наилучшим КСВ, равным 1 в широчайшей полосе частот, обладает линия с подключённым к кабелю 50-ти омным резистором. А кому придёт в голову использовать резистор в качестве антенны? Разве что отбившемуся от стаи, ярому фанату антеннки mini-whip.

На следующей странице рассмотрим простое, но весьма красивое решение вопроса измерения КСВ — мостовой КСВ-метр.

Источник

Понятие о коэффициентах бегущей и стоячей волн

В случае, если нагрузка линии содержит активное и реактивное сопротивления, а также в том случае, если нагрузкой является активное сопротивление, величина которого отличается от волнового сопротивления линии, электромагнитная энергия уже не вся поглощается нагрузкой. Тогда только часть энергии бегущих волн поглощается нагрузкой, а остальная часть энергии возвращается к генератору в виде отраженных волн. Поскольку падающая и отраженная волны распространяются с одинаковой скоростью, то при их сложении, наряду с бегущей волной, образуется стоячая волна.

Для оценки качества согласования применяется понятие коэффициента отражения, которым обозначается отношение напряжения (или тока) отраженной волны к напряжению (или току) падающей волны в месте отражения:

Соотношения между амплитудами бегущей и стоячей волн характеризуются коэффициентом бегущей волны (К бв ) и коэффициентом стоячей волны (К св ).

Коэффициент бегущей волны К бв представляет собой отношение минимального значения амплитуды напряжения U min (или тока I min) в линии к его максимальному значению U max (или I max) (рис. 3.2.6).

К бв = = ;

Величина К св обратна величине К бв :

К св = = ;

Источник