Λόγος Στάσιµου Κύµατος (Standing-wave ratio - SWR)
ΕΞΗΓΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ ΚΟΜΒΩΝ ΚΑΙ ΑΝΤΙΚΟΜΒΩΝ
Ο λόγος του µέγιστου ρεύµατος προς το ελάχιστο ρεύµα σε µια γραµµή µεταφοράς λέγεται λόγος στάσιµου κύµατος, καθώς είναι ο λόγος της µέγιστης προς ελάχιστης ισχύς, που ισούται µε τον λόγο ρεύµατος.
Προσοχή το SWR είναι µέτρο κακής προσαρµογής ανάµεσα στο φορτίο και τη γραµµή, και είναι η πρώτη και πιο σηµαντική ποσότητα που υπολογίζεται για ένα συγκεκριµένο φορτίο.
Το SWR ισούται µε τη µονάδα (µια αρκετά επιθυµητή μορφή ) όταν το φορτίο ταιριάζει τέλεια. Όταν η γραµµή τερµατίζει σε εντελώς ωµικό φορτίο, ο λόγος στάσιµου κύµατος είναι
SWR=Zo/RL όπου RL είναι το ωµικό φορτίο. Συναντάται και ως SWR=RL/ Zo .
Συνήθως τοποθετούµε την µεγαλύτερη ποσότητα στον αριθµητή του λόγου, ώστε ο λόγος να είναι µεγαλύτερος της µονάδας. Ανεξάρτητα από το αν το ωµικό φορτίο είναι το µισό ή το διπλάσιο της χαρακτηριστικής αντίστασης της γραµµής, ο λόγος της µέγιστης τάσης προς την ελάχιστη τάση είναι 2:1 τότε προφανώς και ο βαθµός κακής προσαρµογής είναι ο ίδιος και στις δυο περιπτώσεις.
Αν το φορτίο είναι πολύ αντιδραστικό, το SWR θα είναι υπερβολικά μεγάλο να τείνει προς το άπειρο. Το ίδιο ισχύει και για τερµατισµό βραχυκυκλώµατος ή ανοικτού κυκλώµατος.
Καθώς και στις τρεις περιπτώσεις δεν υπάρχει απορρόφηση ισχύος, το ανακλασµένο κύµα έχει το ίδιο µέγεθος µε το προς τα εµπρός κύµα.
Σε κάποιο σηµείο πάνω στη γραµµή θα γίνει ολοκληρωτική εξουδετέρωση των δύο κυμάτων , δίνοντας τάση µηδενική και έτσι το SWR πρέπει να είναι άπειρο.
Όσο πιο µεγάλο είναι το SWR, τόσο µεγαλύτερο είναι το ποσοστό της κακής προσαρµογής ανάµεσα στη γραµµή και το φορτίο ή στην περίπτωση αυτή ανάµεσα στη γεννήτρια και στη γραµµή. Σε πραγµατικές γραµµές, η απώλεια ισχύος αυξάνεται µε το SWR, και έτσι αναζητούµε µικρή τιµή για τον λόγο στάσιµου κύµατος.
Η ανάκλαση που πραγµατοποιείται στο βραχυκύκλωµα επηρεάζει τόσο την τάση όσο και το ρεύµα. Το ρεύµα τώρα ξεκινά να κινείται πίσω στη γεννήτρια, χωρίς αλλαγή στη φάση, αλλά η τάση ανακλάται µε αναστροφή φάσης 180ο
Σε ένα σηµείο που είναι ακριβώς ένα τέταρτο του µήκους κύµατος από το φορτίο, το ρεύµα είναι µόνιµα µηδενικό.
Αυτό γίνεται επειδή τα προς τα εµπρός και τα ανακλασµένα κύµατα ρεύµατος είναι ακριβώς 180ο εκτός της φάσης τους, καθώς το ανακλασµένο κύµα έπρεπε να διανύσει µια απόσταση λ/4 + λ/4 = λ/2 µεγαλύτερη σε σχέση µε το προς τα εµπρός κύµα. Άρα αυτά τα δυο αναιρούνται και δηµιουργείται ένας κόµβος ρεύµατος.
Το κύµα τάσης έπρεπε επίσης να διανύσει επιπλέον απόσταση λ/2, αλλά καθώς υποβλήθηκε αναστροφή φάσης 180ο στην ανάκλαση, η συνολική αλλαγή της φάσης της είναι 360ο . Έτσι θα γίνει ενίσχυση, µε αποτέλεσµα να εµφανιστεί αντι-κόµβος τάσης σχεδόν στο ίδιο σηµείο µε τον κόµβο του ρεύµατος.
Σε ένα σηµείο που απέχει το µισό του µήκους κύµατος από το φορτίο θα υπάρχει µηδενική τάση και µέγιστο ρεύµα. Αυτό προκύπτει γιατί τα προς τα εµπρός και τα αντίστροφα κύµατα ρεύµατος είναι σε φάση (το ρεύµα έπρεπε να διανύσει συνολική απόσταση ενός µήκους κύµατος για να επιστρέψει σε αυτό το σηµείο). Ταυτόχρονα, τα κύµατα τάσης θα αναιρεθούν γιατί πρέπει να προστεθεί στην επιπλέον απόσταση που πρέπει να διανύσει το ανακλώµενο κύµα, αναστροφή φάσης 180ο στην ανάκλαση.
ΕΞΗΓΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΣΗΣ ΚΟΜΒΩΝ ΚΑΙ ΑΝΤΙΚΟΜΒΩΝ
Ο λόγος του µέγιστου ρεύµατος προς το ελάχιστο ρεύµα σε µια γραµµή µεταφοράς λέγεται λόγος στάσιµου κύµατος, καθώς είναι ο λόγος της µέγιστης προς ελάχιστης ισχύς, που ισούται µε τον λόγο ρεύµατος.
Προσοχή το SWR είναι µέτρο κακής προσαρµογής ανάµεσα στο φορτίο και τη γραµµή, και είναι η πρώτη και πιο σηµαντική ποσότητα που υπολογίζεται για ένα συγκεκριµένο φορτίο.
Το SWR ισούται µε τη µονάδα (µια αρκετά επιθυµητή μορφή ) όταν το φορτίο ταιριάζει τέλεια. Όταν η γραµµή τερµατίζει σε εντελώς ωµικό φορτίο, ο λόγος στάσιµου κύµατος είναι
SWR=Zo/RL όπου RL είναι το ωµικό φορτίο. Συναντάται και ως SWR=RL/ Zo .
Συνήθως τοποθετούµε την µεγαλύτερη ποσότητα στον αριθµητή του λόγου, ώστε ο λόγος να είναι µεγαλύτερος της µονάδας. Ανεξάρτητα από το αν το ωµικό φορτίο είναι το µισό ή το διπλάσιο της χαρακτηριστικής αντίστασης της γραµµής, ο λόγος της µέγιστης τάσης προς την ελάχιστη τάση είναι 2:1 τότε προφανώς και ο βαθµός κακής προσαρµογής είναι ο ίδιος και στις δυο περιπτώσεις.
Αν το φορτίο είναι πολύ αντιδραστικό, το SWR θα είναι υπερβολικά μεγάλο να τείνει προς το άπειρο. Το ίδιο ισχύει και για τερµατισµό βραχυκυκλώµατος ή ανοικτού κυκλώµατος.
Καθώς και στις τρεις περιπτώσεις δεν υπάρχει απορρόφηση ισχύος, το ανακλασµένο κύµα έχει το ίδιο µέγεθος µε το προς τα εµπρός κύµα.
Σε κάποιο σηµείο πάνω στη γραµµή θα γίνει ολοκληρωτική εξουδετέρωση των δύο κυμάτων , δίνοντας τάση µηδενική και έτσι το SWR πρέπει να είναι άπειρο.
Όσο πιο µεγάλο είναι το SWR, τόσο µεγαλύτερο είναι το ποσοστό της κακής προσαρµογής ανάµεσα στη γραµµή και το φορτίο ή στην περίπτωση αυτή ανάµεσα στη γεννήτρια και στη γραµµή. Σε πραγµατικές γραµµές, η απώλεια ισχύος αυξάνεται µε το SWR, και έτσι αναζητούµε µικρή τιµή για τον λόγο στάσιµου κύµατος.
Η ανάκλαση που πραγµατοποιείται στο βραχυκύκλωµα επηρεάζει τόσο την τάση όσο και το ρεύµα. Το ρεύµα τώρα ξεκινά να κινείται πίσω στη γεννήτρια, χωρίς αλλαγή στη φάση, αλλά η τάση ανακλάται µε αναστροφή φάσης 180ο
Σε ένα σηµείο που είναι ακριβώς ένα τέταρτο του µήκους κύµατος από το φορτίο, το ρεύµα είναι µόνιµα µηδενικό.
Αυτό γίνεται επειδή τα προς τα εµπρός και τα ανακλασµένα κύµατα ρεύµατος είναι ακριβώς 180ο εκτός της φάσης τους, καθώς το ανακλασµένο κύµα έπρεπε να διανύσει µια απόσταση λ/4 + λ/4 = λ/2 µεγαλύτερη σε σχέση µε το προς τα εµπρός κύµα. Άρα αυτά τα δυο αναιρούνται και δηµιουργείται ένας κόµβος ρεύµατος.
Το κύµα τάσης έπρεπε επίσης να διανύσει επιπλέον απόσταση λ/2, αλλά καθώς υποβλήθηκε αναστροφή φάσης 180ο στην ανάκλαση, η συνολική αλλαγή της φάσης της είναι 360ο . Έτσι θα γίνει ενίσχυση, µε αποτέλεσµα να εµφανιστεί αντι-κόµβος τάσης σχεδόν στο ίδιο σηµείο µε τον κόµβο του ρεύµατος.
Σε ένα σηµείο που απέχει το µισό του µήκους κύµατος από το φορτίο θα υπάρχει µηδενική τάση και µέγιστο ρεύµα. Αυτό προκύπτει γιατί τα προς τα εµπρός και τα αντίστροφα κύµατα ρεύµατος είναι σε φάση (το ρεύµα έπρεπε να διανύσει συνολική απόσταση ενός µήκους κύµατος για να επιστρέψει σε αυτό το σηµείο). Ταυτόχρονα, τα κύµατα τάσης θα αναιρεθούν γιατί πρέπει να προστεθεί στην επιπλέον απόσταση που πρέπει να διανύσει το ανακλώµενο κύµα, αναστροφή φάσης 180ο στην ανάκλαση.
