Seisovan aallon suhde

Seisovan aallon suhde - Standing Wave Ratio

Oikeastaan pitäisi puhua VSWR:stä (Voltage SWR), mutta useimmat jättävät "Voltage" (eli "jännite") sanan pois.

Tuntemattoman henkilön kuvaus seisovasta aallosta: "Koko ajan tapahtuu jotain, vaikka ei itse asiassa tapahdu yhtään mitään"

Jos antennin ja syöttöjohdon välillä on epäsovitus, kaikki teho ei siirrykään antenniin, vaan osa siitä heijastuu takaisin.

Syöttöjohtoon muodostuu jännitteen ja virran suhteen maksimi- ja minimikohtia, jotka pysyvät paikallaan. Tätä kutsutaan seisovaksi aalloksi. Seisovan aallon suhde on aina sama kuin syöttöjohdon ja antennin impedanssin välinen suhde. SWR on siis suhdetta ilmaiseva yksikkö, joten sen pienin mahdollinen arvo on 1. SWR:n merkitystä liioitellaan usein. SWR voidaan mitata SWR-mittarilla.

Heijastumiskertoimen avulla saadaan määriteltyä kuormasta heijastuneet jännitteet ja virrat ja siten myös teho.

Heijastumiskerroin lasketaan: $\delta ={\frac {SWR-1}{SWR+1}}$

Esimerkki

SWR:n ollessa 1,5 saadaan laskettua heijastumiskertoimen arvoksi 0,2. Heijastuneelle teholle kerroin korotetaan toiseen potenssiin, eli esimerkiksi 100 Watin teholla:

$0,2^{2}\cdot 100W=4W$

Lähettimen teho vähenee heijastuneella teholla. Tässä tapauksessa siis silti noin 96% tehosta menee kuormaan, eli antenniin ja vain 4% tulee takaisin kiusaamaan lähetintä.

Käytäntöä

Tyypillisessä radioamatöörin systeemissä korkea SWR:n arvo kertoo epäsovituksesta jossakin antennikaapelin suunnalla. Se ei välttämättä tarkoita, että antennissa olisi vikaa vaan hämminki voi olla jossakin liitoksessa tai kaapelissa.

Pitkä ja vaimentava kaapeli vähentää lähettimen luona havaittavaa SWR:ää vähentäen sekä epäjatkuvuuskohtaan menevää tehoa, että sieltä palaavaa tehoa.

Haitallinen SWR:n määrä riippuu lähetintehosta ja lähettimen ominaisuuksista.

Putkilähettimet kestävät hetkellisiä (sekunti tai pari) liiallisia paluutehoja, mutta kaikki se energia päätyy kuumentamaan jotain mitä ei pitäisi kuumentaa liikaa, eikä sitä saa päästää tapahtumaan liian kauaa. Varovainen lähettimen käyttöönottaja testaa SWR:n määrän lähetintä virittäessään (mm. vaihdettuaan taajuutta!) Putkilähetin kestää tyypillisesti hetkellisesti koko lähetetehonsa paluun ja jatkuvana 5-10% lähetetehosta.

Modernit kaupalliset puolijohderadiot sisältävät itsesuojelupiirejä, jotka lopettavat lähettämisen, kun ne havaitsevat liikaa paluutehoa. Isotehoiset puolijohdelähettimet eivät kestä muutamaa millisekuntia pidempään liiallista paluutehoa - siksi nuo suojauspiirit. Puolijohdelähettimet sietävät jatkuvana tyypillisesti 5-10% paluutehoa.