Hittade följande artikel som jag tycker är intressant:
Effects of VSWR on Transmitted Power by dxzone.com
73/Markku
Effects of VSWR on Transmitted Power by dxzone.com
73/Markku
SWR och uteffekt
- Thread starter SM5FLM
- Start date
Om SWR har jag säkert läst hundratals gånger, men ändå verkar det hela vara ett mysterium.
Som jag tolkar det:
Även om man har SWR, vilket medför att en del av effekten att studsar fram och bak mellan antenn och sändare, kommer till slut ändå all effekt "sugas upp" av antennen, förutsatt att man inte har några förluster i matarledningen. Dessutom behöver man ha en matchbox vid sändaren, så att uteffekten inte dras ner av SWR-skyddet i sändaren.
I praktiken har man ju ändå vissa förluster i matarkabeln, vilket betyder att ju högre SWR, desto mer förluster.
Har jag missförstått detta?
Som jag tolkar det:
Även om man har SWR, vilket medför att en del av effekten att studsar fram och bak mellan antenn och sändare, kommer till slut ändå all effekt "sugas upp" av antennen, förutsatt att man inte har några förluster i matarledningen. Dessutom behöver man ha en matchbox vid sändaren, så att uteffekten inte dras ner av SWR-skyddet i sändaren.
I praktiken har man ju ändå vissa förluster i matarkabeln, vilket betyder att ju högre SWR, desto mer förluster.
Har jag missförstått detta?
SM0AOM
Well-Known Member
Det är helt korrekt iakttaget.
SWR i sig själv skapar inga effektförluster, så länge som man kan anpassa sändarens impedans
till den impedans som uppträder i matarledningens ände, s.k. "konjugatanpassning",
och så länge som ledningsförlusterna är små från början.
När SWR växer får man påverkan på systemet matarledning/antenn genom att
spänningar och strömmar blir mycket stora, detta leder i sin tur till att ledningsförlusterna stiger p.g.a. att strömmen genom en given ledningsarea ökar, eller till överslag i kabelskarvar eller i kontakter.
Dessutom är det svårare att anpassa impedanser som har ett stort variationsområde, och samtidigt ha låga förluster. Vid höga SWR kan också "baluner" och andra transformatorer upphöra att fungera som tänkt.
Slutligen leder höga SWR i en lång ledning till att frekvensområdet där anpassning kan göras blir allt mindre.
Sammantaget så bör man undvika att ha SWR överstigande kanske 4:1 i en "vanlig koaxialkabel", medan SWR på 10:1 i en "stegledning" inte har någon större negativ inverkan på systemet.
För den som orkar läsa 185 sidor debatt så finns en hel del intressant i ämnet på:
The Truth About HF Tuners
73/
Karl-Arne
SM0AOM
SWR i sig själv skapar inga effektförluster, så länge som man kan anpassa sändarens impedans
till den impedans som uppträder i matarledningens ände, s.k. "konjugatanpassning",
och så länge som ledningsförlusterna är små från början.
När SWR växer får man påverkan på systemet matarledning/antenn genom att
spänningar och strömmar blir mycket stora, detta leder i sin tur till att ledningsförlusterna stiger p.g.a. att strömmen genom en given ledningsarea ökar, eller till överslag i kabelskarvar eller i kontakter.
Dessutom är det svårare att anpassa impedanser som har ett stort variationsområde, och samtidigt ha låga förluster. Vid höga SWR kan också "baluner" och andra transformatorer upphöra att fungera som tänkt.
Slutligen leder höga SWR i en lång ledning till att frekvensområdet där anpassning kan göras blir allt mindre.
Sammantaget så bör man undvika att ha SWR överstigande kanske 4:1 i en "vanlig koaxialkabel", medan SWR på 10:1 i en "stegledning" inte har någon större negativ inverkan på systemet.
För den som orkar läsa 185 sidor debatt så finns en hel del intressant i ämnet på:
The Truth About HF Tuners
73/
Karl-Arne
SM0AOM
Om man har SWR, sägs det att effekten studsar fram och tillbaka mellan antenn och TX.
För att bakåtvågen åter ska studsa mot antennen, krävs väl att man har en missanpassning i riktning mot TX?
Om man förutsätter en 50 ohms TX-utgång ansluten till en 50 ohms koax,
vilken impendans är det i riktningen från antenn mot TX?
Om inte har missanpassning TX-utgång till antennkabel,
får man väl inte heller någon ytterligare reflektion mot antennen?
För att bakåtvågen åter ska studsa mot antennen, krävs väl att man har en missanpassning i riktning mot TX?
Om man förutsätter en 50 ohms TX-utgång ansluten till en 50 ohms koax,
vilken impendans är det i riktningen från antenn mot TX?
Om inte har missanpassning TX-utgång till antennkabel,
får man väl inte heller någon ytterligare reflektion mot antennen?
SM4FPD
Well-Known Member
En god signalgenerator har en inre 50 Ohm, dvs har anpassning i "bakrättningen".
En sändare exvis en IC-706 har en mycket mer lågOhmig inre impedans. Kanske 5 - 10 Ohm.
Avsikten är att signalgeneratorn skall har så god anpassning som möjligt, och mäta rätt
IC-706 har ingen sådan inre 50 Ohm därför att det då skulle försvinna halva effekten(nästan), men det är lätt att prova själv sätt bara 50 Ohm 100 Watt i serie med riggen, kör med 50 Watt ut och njut av att ha perfekt anpassning även i den änden av koaxen.
Inne i riggen dock, exvis den lilla koaxen mellan PLL och blandare, finner man ibland dämpsatser 3 - 10 dB avsikten är att få bort förlsuter som är selektiva i frekvens och som kan skpa i en kax som går emd missanpasning. Man får där ta försuster i sådana dämpsatser för att hålla upp prestanda, men betala med försluster.
Våra sädare är avsedda för 50 Ohms balsrning, men har ingen egen inre 50 Ohm generator. Att de ändå sägs ha 50 Ohm beror på att SWR skydd ju måst mäta vid en vis impedans. OCh givetvis är PA konstruerat föra tt ge bäst effekt och prestnda vid 50 Ohm belastning.
En sändare exvis en IC-706 har en mycket mer lågOhmig inre impedans. Kanske 5 - 10 Ohm.
Avsikten är att signalgeneratorn skall har så god anpassning som möjligt, och mäta rätt
IC-706 har ingen sådan inre 50 Ohm därför att det då skulle försvinna halva effekten(nästan), men det är lätt att prova själv sätt bara 50 Ohm 100 Watt i serie med riggen, kör med 50 Watt ut och njut av att ha perfekt anpassning även i den änden av koaxen.
Inne i riggen dock, exvis den lilla koaxen mellan PLL och blandare, finner man ibland dämpsatser 3 - 10 dB avsikten är att få bort förlsuter som är selektiva i frekvens och som kan skpa i en kax som går emd missanpasning. Man får där ta försuster i sådana dämpsatser för att hålla upp prestanda, men betala med försluster.
Våra sädare är avsedda för 50 Ohms balsrning, men har ingen egen inre 50 Ohm generator. Att de ändå sägs ha 50 Ohm beror på att SWR skydd ju måst mäta vid en vis impedans. OCh givetvis är PA konstruerat föra tt ge bäst effekt och prestnda vid 50 Ohm belastning.
Känner som jag inte förstår detta och att jag nog borde läsa på detta ämnen,
istället för att ställa dumma frågor här.
Enligt detta resonemang borde TX teoretiskt ha noll ohm, som utgångsimpendans?
På så sätt förloras inte effekt i generatorn, dvs. TX?
Om TX har en utgångsimpendans på noll ohm hur kan den då ge effekt till en belastning på 50 ohm?
Belastningen ska väl ha samma impendans som generatorn för bästa effektöverföring?
istället för att ställa dumma frågor här.
Enligt detta resonemang borde TX teoretiskt ha noll ohm, som utgångsimpendans?
På så sätt förloras inte effekt i generatorn, dvs. TX?
Om TX har en utgångsimpendans på noll ohm hur kan den då ge effekt till en belastning på 50 ohm?
Belastningen ska väl ha samma impendans som generatorn för bästa effektöverföring?
SM0AOM
Well-Known Member
Det här är en gammal missuppfattning.
Endast när man inte kan välja utimpedans hos generatorn eller sändaren fritt så gäller kravet på lastimpedans = generatorimpedans för maximal effektöverföring.
Vid utgångs- eller källimpedansen = 0 ohm så får man den högsta möjliga utvecklade effekten i ett givet system av impedanser utanför sändaren, därför att då blir det inga effektförluster i generatorn.
Däremot, om generatorns impedans inte kan väljas så gäller villkoret generatorimpedans = källimpedans för maximal effektöverföring.
En av de bästa illustrationerna till detta är elnätet.
Elföreskrifterna säger att man inte ska ha ett större spänningsfall mellan ingen last och full last än 4 %.
Antag att huvudsäkringen är 20A, och fasspänningen är 230 V. 4% är c:a 10V, och då kan man uppskatta källimpedansen hos elnätet till Z = U/I = 10/20 eller c:a 0,5 ohm. Ur kraftleverantörens perspektiv är varje källimpedans > 0 en ren förlust, eftersom det då förbrukas energi i nätet som man inte kan ta direkt betalt för hos kundens elmätare (dock tar man betalt för detta genom att "baka in" förlusterna i kWh-priset).
Precis som Roy säger så har man valt en impedans (vanligen 50 ohm) som sändaren ska leverera sin uteffekt i. Denna är bara relaterad till utgångstransistorernas mycket låga utimpedans genom omsättningsförhållandena i transformatorerna som finns mellan transistorerna i slutsteget och antennkontakten.
Konstruktören av ett slutsteg väljer något som kallas för "belastningslinje" och vilken är en avbildning av lasten uttryckt som ström- och spänningsvariationer runt DC-matningsspänningen. För varje matningsspänning och effektnivå så finns det en optimal lutning på belastningslinjen.
73/
Karl-Arne
SM0AOM
Endast när man inte kan välja utimpedans hos generatorn eller sändaren fritt så gäller kravet på lastimpedans = generatorimpedans för maximal effektöverföring.
Vid utgångs- eller källimpedansen = 0 ohm så får man den högsta möjliga utvecklade effekten i ett givet system av impedanser utanför sändaren, därför att då blir det inga effektförluster i generatorn.
Däremot, om generatorns impedans inte kan väljas så gäller villkoret generatorimpedans = källimpedans för maximal effektöverföring.
En av de bästa illustrationerna till detta är elnätet.
Elföreskrifterna säger att man inte ska ha ett större spänningsfall mellan ingen last och full last än 4 %.
Antag att huvudsäkringen är 20A, och fasspänningen är 230 V. 4% är c:a 10V, och då kan man uppskatta källimpedansen hos elnätet till Z = U/I = 10/20 eller c:a 0,5 ohm. Ur kraftleverantörens perspektiv är varje källimpedans > 0 en ren förlust, eftersom det då förbrukas energi i nätet som man inte kan ta direkt betalt för hos kundens elmätare (dock tar man betalt för detta genom att "baka in" förlusterna i kWh-priset).
Precis som Roy säger så har man valt en impedans (vanligen 50 ohm) som sändaren ska leverera sin uteffekt i. Denna är bara relaterad till utgångstransistorernas mycket låga utimpedans genom omsättningsförhållandena i transformatorerna som finns mellan transistorerna i slutsteget och antennkontakten.
Konstruktören av ett slutsteg väljer något som kallas för "belastningslinje" och vilken är en avbildning av lasten uttryckt som ström- och spänningsvariationer runt DC-matningsspänningen. För varje matningsspänning och effektnivå så finns det en optimal lutning på belastningslinjen.
73/
Karl-Arne
SM0AOM
Ok, nu tror jag börjar begripa.
Eftersom sändarens ut/in-impendansen inte är 50 ohm,
kommer det att bli en viss återreflektion av reflektionen.
För att veta hur stor reflektionen är vid TX, måste man känna till in-impendansens värde.
Summa av detta blir att effekt studsar fram- och tillbaka i ledningen,
mellan antennens matningspunkt och sändare, tills den går ut i antennen
eller förloras pga. matarledningens förluster.
Eftersom sändarens ut/in-impendansen inte är 50 ohm,
kommer det att bli en viss återreflektion av reflektionen.
För att veta hur stor reflektionen är vid TX, måste man känna till in-impendansens värde.
Summa av detta blir att effekt studsar fram- och tillbaka i ledningen,
mellan antennens matningspunkt och sändare, tills den går ut i antennen
eller förloras pga. matarledningens förluster.
SM5KYH
Well-Known Member
Vad är en "TX" ?
Missuppfattning eller inte - vi vanliga amatörer (ej konstruktörsnivå alltså) kanske inte resonerar riktigt i de där termerna när det gäller SWR.
Kanske förklaringarna ovan rörande diverse frågeställningar kring SWR kunde bli enklare att förstå om vi betraktar sändaren (TX) som en generator med 50 Ohm impedans i utgångsporten?
För det är väl vad som gäller när vi vanligen talar om sändare eller resonerar kring till vilken systemimpedans vi försöker överföra dess effekt i?
Missuppfattning eller inte - vi vanliga amatörer (ej konstruktörsnivå alltså) kanske inte resonerar riktigt i de där termerna när det gäller SWR.
Kanske förklaringarna ovan rörande diverse frågeställningar kring SWR kunde bli enklare att förstå om vi betraktar sändaren (TX) som en generator med 50 Ohm impedans i utgångsporten?
För det är väl vad som gäller när vi vanligen talar om sändare eller resonerar kring till vilken systemimpedans vi försöker överföra dess effekt i?
Även om jag är tekniskt intresserad och även har en teleteknisk utbildning, har jag egentligen aldrig satt mig in i hur matarledningar och antenner egentligen fungerar, förutom det som krävdes för att ta mitt cert. Jag antar att det är även fallet för många andra amatörer. Kunskapsnivån är låg med avseende på vad SWR, matarledningar och antenner.
Denna brist på kunskap medför att det cirkulerar massor av myter kring dessa frågor. Detta utnyttjas också till en viss del av fabrikanter som kan sälja på oss dyra antenner och annan utrustning. För utan kunskap, kan man ju tro att ju dyrare desto bättre och virse versa.
Titta gärna på följande artiklar: ESR Elektronik
Denna brist på kunskap medför att det cirkulerar massor av myter kring dessa frågor. Detta utnyttjas också till en viss del av fabrikanter som kan sälja på oss dyra antenner och annan utrustning. För utan kunskap, kan man ju tro att ju dyrare desto bättre och virse versa.
Titta gärna på följande artiklar: ESR Elektronik
JanneG
Well-Known Member
Citat från SM3KYH: "Kanske förklaringarna ovan rörande diverse frågeställningar kring SWR kunde bli enklare att förstå om vi betraktar sändaren (TX) som en generator med 50 Ohm impedans i utgångsporten?"
Nej - det är faktiskt så att ståendevågförhållandet på en ledning är fullständigt bestämt av ledningsimpedansen och belastningsimpedansen - generatorimpedansen ingår inte i SWR-definitionen.
73 JanneG
Nej - det är faktiskt så att ståendevågförhållandet på en ledning är fullständigt bestämt av ledningsimpedansen och belastningsimpedansen - generatorimpedansen ingår inte i SWR-definitionen.
73 JanneG
SM4FPD
Well-Known Member
Om vi ser på anpassning LF förstärkare till högtalare har vi nästan det optimala.
Högtalare har ofta impedansen 4 eller 8 Ohm, ju dyrare, ju finare, ju bättre en LF förstärkare är, ju lägre är dess inre impedan.
I de här fallen talar man om inre impedanser i storleksordningen 0,01 Ohm eller mindre.
Förhållandet mellan last och inre impedans brukar man där kalla dämpfaktor, och den kan då blir upp emot 1000 eller mer.
Visst vore det väl bra om en HF sändare hade så lågt inre impedans, då skulle vi ju kunna få våra 100 watt nästan oavsett belastningen. Men med nästan oändligt hög strömförbruk.
Och med en lägre inre impedans så "studsar" mer av den reflekterade vågen ut igen. Och samtidigt blir det mindre värme i sändanren....
Precis motsatt har vi när det gäller anpassning mikrofon till mikrofoningång.
en mic bör belastas med en impedans på c:a 10 ggr mer än micken egen inre imp. Dvs en 600 Ohms mic balstas med 6 kOhm.
Det är bara sant i vissa fall. Vid proffs 600 Ohm system där långa ledningar förekommer är det en 600 Ohms anpassning i alla ändar. Men då finns ju förstärkare i micänden, så själva micelementet är ändå lastat till 10 ggr sin egen..
Telefonsystmet är ett exempel där det är så långa ledningar att det blir SWR vid LF och där försöker man hålla en viss anpassning.
Våra datornätverk är föremål för anpassning oxo.
Så visst är det ett komplicerat ämne.
Högtalare har ofta impedansen 4 eller 8 Ohm, ju dyrare, ju finare, ju bättre en LF förstärkare är, ju lägre är dess inre impedan.
I de här fallen talar man om inre impedanser i storleksordningen 0,01 Ohm eller mindre.
Förhållandet mellan last och inre impedans brukar man där kalla dämpfaktor, och den kan då blir upp emot 1000 eller mer.
Visst vore det väl bra om en HF sändare hade så lågt inre impedans, då skulle vi ju kunna få våra 100 watt nästan oavsett belastningen. Men med nästan oändligt hög strömförbruk.
Och med en lägre inre impedans så "studsar" mer av den reflekterade vågen ut igen. Och samtidigt blir det mindre värme i sändanren....
Precis motsatt har vi när det gäller anpassning mikrofon till mikrofoningång.
en mic bör belastas med en impedans på c:a 10 ggr mer än micken egen inre imp. Dvs en 600 Ohms mic balstas med 6 kOhm.
Det är bara sant i vissa fall. Vid proffs 600 Ohm system där långa ledningar förekommer är det en 600 Ohms anpassning i alla ändar. Men då finns ju förstärkare i micänden, så själva micelementet är ändå lastat till 10 ggr sin egen..
Telefonsystmet är ett exempel där det är så långa ledningar att det blir SWR vid LF och där försöker man hålla en viss anpassning.
Våra datornätverk är föremål för anpassning oxo.
Så visst är det ett komplicerat ämne.