Cálculo de VSWR (SWR)

Sobre VSWR (SWR)
Al configurar un sistema de antena y transmisor, es importante evitar la falta de coincidencia de impedancia en cualquier parte del sistema. Cualquier falta de coincidencia significa que una parte de la onda de salida se refleja hacia el transmisor y el sistema se vuelve ineficiente. Pueden producirse desajustes en las interfaces entre varios equipos, por ejemplo, transmisor, cable y antena. Las antenas tienen una impedancia, que generalmente es de 50 ohmios (cuando la antena tiene las dimensiones correctas). Cuando ocurre la reflexión, se producen ondas estacionarias en el cable.

¿Qué son las ondas estacionarias?
Una carga está conectada al final de la línea de transmisión y la señal fluye a lo largo de ella y entra en la carga. Si la impedancia de carga no coincide con la impedancia de la línea de transmisión, parte de la onda viajera se refleja hacia la fuente.

Cuando ocurre la reflexión, estos viajan de regreso por la línea de transmisión y se combinan con las ondas incidentes para producir ondas estacionarias. Es importante tener en cuenta que la onda resultante parece estacionaria y no se propaga como una onda normal y no transfiere energía hacia la carga. La onda tiene áreas de amplitud máxima y mínima llamadas anti-nodos y nodos respectivamente.

Al conectar la antena, si se produce un VSWR de 1.5, la eficiencia energética es del 96%. Cuando se produce un VSWR de 3.0, la eficiencia energética es del 75%. En uso real, no se recomienda superar un VSWR de 3.
vswr

Fórmula para VSWR y coeficiente de reflexión
Eq.1 - Coeficiente de reflexión Γ se define como:

ZL = El valor en ohmios de la carga (típicamente una antena)
Zo = La impedancia característica de la línea de transmisión en ohmios

Los valores calculados están entre -1 ≦ Γ ≦ 1.

#Cuando el valor es "-1".
Significa que se produce una reflexión del 100% y no se transfiere energía a la carga. La onda reflejada está 180 grados fuera de fase (invertida) con la onda incidente.

#Cuando el valor es "1".
Significa que se produce una reflexión del 100% y no se transfiere energía a la carga. La onda reflejada está en fase con la onda incidente.

#Cuando el valor es "0".
Significa que no se produce reflexión y toda la potencia se transfiere a la carga. (IDEAL)

Eq.2 - La relación de onda estacionaria VSWR o voltaje:


Dado que ρ variará de 0 a 1, los valores calculados para VSWR serán de 1 a infinito.

El caso ideal es cuando ρ es 0, dando un VSWR de 1 o una relación 1: 1.

Con circuito abierto
Esta es una condición de circuito abierto sin antena conectada. Significa que ZL es infinito y los términos Zo desaparecerán en la Ec. 1, dejando Γ = 1 (100% de reflexión) y ρ = 1.
No se transfiere energía y VSWR será infinito.

Con cortocircuito
Imagina que el extremo del cable tiene un cortocircuito. Significa que ZL es 0 y la Ec. 1 calculará Γ = -1 y ρ = 1.
No se transfiere energía y VSWR es infinito.

Con antena correctamente adaptada.
Cuando se conecta una antena correctamente emparejada, toda la energía se transfiere a la antena y se convierte en radiación. ZL es 50 ohmios y la Ec. 1 calculará que Γ es cero. Por tanto, VSWR será exactamente 1.

Con antena incorrectamente adaptada.
Cuando se conecta una antena que coincide incorrectamente, la impedancia ya no será de 50 ohmios y se produce un desajuste de impedancia y parte de la energía se refleja. La cantidad de energía reflejada depende del nivel de desajuste y, por lo tanto, VSWR será un valor superior a 1.

Cuando se usa cable de impedancia característica incorrecta.
La línea de cable / transmisión utilizada para conectar la antena al transmisor deberá ser la impedancia característica correcta Zo. Por lo general, los cables coaxiales son de 50 ohmios (75 ohmios para televisores y satélites) y sus valores se imprimirán en los propios cables. La cantidad de energía reflejada depende del nivel de desajuste y, por lo tanto, VSWR será un valor superior a 1.




Instrucciones sobre cómo usar
- Ingrese los valores en los cuadros amarillo claro y oscuro, luego presione la tecla ENTER.

1. Confirme la impedancia característica de su cable e ingrese en la casilla.

2. Confirme la impedancia de carga, el coeficiente de reflexión, VSWR, etc. y presione ENTER para calcular.

3. Si se produce una reflexión completa, entonces POWER REFLECT [%] muestra 100% y el gráfico de potencia de salida muestra 0%.
Mire cuidadosamente donde dice D = 0. Ambas ondas se vuelven "en fase" (ambos círculos se mueven juntos) o "fuera de fase" (ambos círculos se mueven en dirección opuesta) dependiendo del valor del coeficiente de reflexión.

4. La potencia de salida se puede calcular restando la pérdida de incompatibilidad (en dB) de la potencia de entrada (dBm) para obtener la potencia de salida (dBm)

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