Calcul VSWR (SWR)

À propos de VSWR (SWR)
Lors de la configuration d'un système d'antenne et d'émetteur, il est important d'éviter toute disparité d'impédance n'importe où dans le système. Tout décalage signifie qu'une certaine proportion de l'onde de sortie est réfléchie vers l'émetteur et le système devient inefficace. Des décalages peuvent se produire aux interfaces entre divers équipements, par exemple l'émetteur, le câble et l'antenne. Les antennes ont une impédance, qui est généralement de 50 ohms (lorsque l'antenne a les bonnes dimensions). En cas de réflexion, des ondes stationnaires sont produites dans le câble.

Que sont les ondes stationnaires
Une charge est connectée à l'extrémité de la ligne de transmission et le signal la traverse et entre dans la charge. Si l'impédance de charge ne correspond pas à l'impédance de la ligne de transmission, alors une partie de l'onde progressive est réfléchie vers la source.

Lorsque la réflexion se produit, ceux-ci redescendent le long de la ligne de transmission et se combinent avec les ondes incidentes pour produire des ondes stationnaires. Il est important de noter que l'onde résultante apparaît comme stationnaire et ne se propage pas comme une onde normale et ne transfère pas d'énergie vers la charge. L'onde a des zones d'amplitude maximale et minimale appelées respectivement anti-nœuds et nœuds.

Lors de la connexion de l'antenne, si un VSWR de 1.5 est produit, l'efficacité énergétique est alors de 96%. Lorsqu'un VSWR de 3.0 est produit, l'efficacité énergétique est alors de 75%. En utilisation réelle, il n'est pas recommandé de dépasser un VSWR de 3.
vswr

Formule pour VSWR et coefficient de réflexion
Eq.1 - Le coefficient de réflexion Γ est défini comme:

ZL = La valeur en ohms de la charge (généralement une antenne)
Zo = l'impédance caractéristique de la ligne de transmission en ohms

Les valeurs calculées sont comprises entre -1 ≦ Γ ≦ 1.

#Lorsque la valeur est «-1».
Signifie une réflexion à 100% et aucune puissance n'est transférée à la charge. L'onde réfléchie est déphasée de 180 degrés (inversée) avec l'onde incidente.

#Lorsque la valeur est «1».
Signifie une réflexion à 100% et aucune puissance n'est transférée à la charge. L'onde réfléchie est en phase avec l'onde incidente.

#Lorsque la valeur est «0».
Signifie qu'aucune réflexion ne se produit et que toute la puissance est transférée à la charge. (IDÉAL)

Eq.2 - Le rapport VSWR ou onde stationnaire de tension:


Étant donné que ρ variera de 0 à 1, les valeurs calculées pour VSWR seront de 1 à l'infini.

Le cas idéal est lorsque ρ est 0, ce qui donne un VSWR de 1 ou un rapport de 1: 1.

Avec circuit ouvert
Il s'agit d'une condition de circuit ouvert sans antenne connectée. Cela signifie que ZL est infini et que les termes Zo disparaîtront dans l'Eq.1, laissant Γ = 1 (réflexion à 100%) et ρ = 1.
Aucune puissance n'est transférée et VSWR sera infini.

Avec court-circuit
Imaginez que l'extrémité du câble ait un court-circuit. Cela signifie que ZL est 0 et que l'Eq.1 calculera Γ = -1 et ρ = 1.
Aucune puissance n'est transférée et VSWR est infini.

Avec antenne correctement adaptée.
Lorsqu'une antenne correctement adaptée est connectée, toute l'énergie est transférée à l'antenne et est convertie en rayonnement. ZL est de 50 ohms et l'Eq.1 calculera Γ comme étant zéro. Ainsi VSWR sera exactement 1.

Avec une antenne mal adaptée.
Lorsqu'une antenne mal adaptée est connectée, l'impédance ne sera plus de 50 ohms et une différence d'impédance se produit et une partie de l'énergie est réfléchie. La quantité d'énergie réfléchie dépend du niveau de l'inadéquation et donc VSWR sera une valeur supérieure à 1.

Lors de l'utilisation d'un câble d'impédance caractéristique incorrecte.
Le câble / la ligne de transmission utilisé pour connecter l'antenne à l'émetteur devra être l'impédance caractéristique correcte Zo. En règle générale, les câbles coaxiaux sont de 50 ohms (75 ohms pour les téléviseurs et les satellites) et leurs valeurs seront imprimées sur les câbles eux-mêmes. La quantité d'énergie réfléchie dépend du niveau de l'inadéquation et donc VSWR sera une valeur supérieure à 1.




Instructions d'utilisation
- Veuillez entrer les valeurs dans les cases jaune clair et foncé, puis appuyez sur la touche ENTER.

1. Confirmez l'impédance caractéristique de votre câble et entrez dans la boîte.

2. Confirmez l'impédance de charge, le coefficient de réflexion, VSWR etc. et appuyez sur ENTER pour calculer.

3. Si une réflexion complète se produit, POWER REFLECT [%] affiche 100% et le graphique de puissance de sortie affiche 0%.
Regardez attentivement où il est écrit D = 0. Les deux ondes deviennent «en phase» (les deux cercles se déplaçant ensemble) ou «Hors phase» (les deux cercles se déplaçant dans la direction opposée) en fonction de la valeur du coefficient de réflexion.

4. La puissance de sortie peut être calculée en soustrayant la perte de disparité (en dB) de la puissance d'entrée (dBm) pour donner la puissance de sortie (dBm)

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