Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué es un medidor SWR?
Un medidor de relación de onda estacionaria, también conocido como medidor de ROE, medidor de ISWR (corriente «I» SWR) o medidor de VSWR (voltaje SWR), se define como un dispositivo que mide la relación de onda estacionaria (SWR) en una línea de transmisión. El medidor de ROE mide indirectamente el grado de desajuste entre una línea de transmisión y su carga (generalmente una antena). Esto es útil para conocer la efectividad de la adaptación de impedancia realizada por los técnicos.
El medidor de ROE ayuda a determinar cuánta energía de radiofrecuencia se refleja de regreso al transmisor en comparación con la cantidad de energía de RF que se envía durante el funcionamiento. Esta relación no debe ser alta y la clasificación ideal es 1: 1, de modo que la potencia llegue al destino y no refleje ninguna potencia.
El tipo común de medidor de ROE utilizado en los mercados de radioaficionados contiene un acoplador direccional dual. El acoplador direccional toma muestras de una pequeña cantidad de energía en una dirección. Posteriormente, se usa un diodo para rectificarlo antes de aplicarlo al medidor.
Cuando se usa un solo acoplador, se puede girar 180 grados para muestrear la potencia que sale de cualquier dirección. La potencia directa y reflejada medida por el acoplador se usa para medir la ROE. De lo contrario, se pueden utilizar dos acopladores, uno para cada dirección.
Este método ayuda a medir la comparación entre los valores de nivel de voltaje máximo y mínimo directamente. Se utiliza en VHF y frecuencias más altas. No se puede usar con bajas frecuencias porque las líneas serán imprácticamente largas.
Para frecuencias de HF a través de microondas, se pueden utilizar acopladores direccionales. Son más largos y, por lo tanto, se pueden usar a altas frecuencias.
El medidor que se utiliza para medir la ROE se conoce como medidor de ROE. El medidor ISWR puede medir la ROE de corriente y el VSWR puede medir la ROE de voltaje.
¿Qué es la relación de onda estacionaria?
La relación entre el voltaje máximo de radiofrecuencia y el voltaje mínimo de radiofrecuencia a lo largo de la línea de transmisión se conoce como relación de onda estacionaria (SWR). Cuando la ROE se reconoce en términos de voltaje CA máximo y mínimo a lo largo de las líneas de transmisión, se conoce como voltaje ROE.
La relación entre la corriente de RF máxima y la corriente de RF mínima en la línea de transmisión se conoce como ROE actual.
Las ondas estacionarias se conocen como ondas estacionarias en física. Tales ondas oscilan en el tiempo, pero la amplitud no se mueve. La amplitud permanece constante con los tiempos.
En ingeniería de microondas y telecomunicaciones, la medida de adaptación de impedancia de cargas a la impedancia de una línea de transmisión se conoce como SWR. Cuando hay un desajuste en la impedancia, se generan ondas estacionarias a lo largo de la línea de transmisión, lo que aumenta las pérdidas de la línea de transmisión.
La ROE se usa generalmente para medir la eficiencia de una línea de comunicación. Esta línea puede incluir otros cables que permitan señales de radiofrecuencia y señales de cable de TV.
Métodos para medir la ROE
Aunque existen varios métodos para medir la ROE, el método más intuitivo utiliza una línea ranurada, que es una sección de la línea de transmisión. Contiene una ranura abierta, que permite pasar una sonda. Esta sonda ayuda a detectar el voltaje real en varios puntos a lo largo de la línea.
¿Cómo funciona un ROE direccional?
Utilizando acopladores direccionales, se utiliza un medidor de ROE direccional para determinar la amplitud de las ondas transmitidas y reflejadas.
En el diagrama anterior, se ve que el transmisor y la antena están conectados a través de una línea de transmisión interna. La línea está acoplada electromagnéticamente con dos acopladores direccionales. Luego, desde allí, se conecta a resistencias en un extremo y rectificadores de puente de diodos en otros extremos.
La impedancia característica de las líneas se puede combinar con la ayuda de resistencias. Los diodos se utilizan para convertir la magnitud de las ondas de avance y retroceso a sus correspondientes voltajes de CC. Al final, los condensadores se utilizan para suavizar los voltajes de CC obtenidos.
¿Cómo usar el medidor de ROE?
Todas las formas de medidores de ROE miden la ROE, relación de onda estacionaria en un alimentador de transmisor. Usar el medidor de ROE es relativamente fácil, pero uno debería poder interpretar los resultados al usarlo. En general, VSWR y SWR son iguales.
Cuando se usan medidores de ROE para medir el rendimiento de una nueva antena, siempre se debe preferir usar baja potencia y un canal claro. El siguiente procedimiento se puede utilizar para usar el medidor.
- Encontrar un canal o una frecuencia claros: debe poder escuchar una estación en un contrato bidireccional
- Reducir potencia: la potencia de salida del transmisor debe reducirse. Esto ayuda a reducir el daño al dispositivo de salida del transmisor.
- Configurar el interruptor de modo: a partir de las opciones de modo como CW, AM o FM, el interruptor de modo debe configurarse de acuerdo con las necesidades de la aplicación.
- Configure el medidor VSWR: En el panel frontal, configure el interruptor del medidor VSWR en avance. Gire la perilla CAL o de ajuste hacia abajo para evitar la sobrecarga del medidor.
- Ajuste la lectura hacia adelante: cuando el transmisor transmite, ajuste la perilla en la CAL para obtener una lectura a escala completa
- Cambie el medidor a marcha atrás: cuando el medidor esté calibrado para alimentación directa, cambie el medidor a la posición inversa y lea VSWR.
- Deje de transmitir: para reducir la interferencia a otras estaciones y reducir la sobrecarga en la salida del transmisor, es bueno dejar de transmitir lo antes posible.
- Verifique otras frecuencias: cuando use una banda ancha de frecuencias o canales, verifique las lecturas de VSWR para otros canales que se usarán, ya que VSWR tiende a cambiar en un rango de frecuencias.
¿Cómo configurar y dónde medir la ROE?
El medidor VSWR está conectado en el alimentador desde el transmisor a la antena. Para la conveniencia del alimentador, el medidor de ROE está ubicado en el extremo del transmisor del alimentador. Esto ayuda a monitorear los valores reales de VSWR.
Uno debe saber dónde se puede medir exactamente la ROE. Siempre hay algún grado de pérdida del alimentador, lo que tiene un efecto importante en las lecturas de VSWR.
La pérdida del alimentador absorbe energía en ambas direcciones. Cuando se reduce la señal reflejada, hay un alto nivel de pérdida del alimentador. La señal reflejada se reduce como una señal directa a la antena, luego se refleja de regreso al transmisor.
Dado que la señal se reduce en su camino hacia el transmisor, una antena con una coincidencia deficiente y un ROE alto funcionará bien en el transmisor. Por lo tanto, cuando se usa un alimentador que induce una pérdida alta, VSWR es bueno en el transmisor, pero en la antena, puede ser malo.
Fórmulas y cálculos de ROE
El VSWR se puede calcular a partir de varios parámetros. Por definición, VSWR se da como la relación entre el voltaje máximo en la línea y el voltaje mínimo.
Lo mismo se puede expresar en términos de voltajes de onda directa y reflejada.
Aplicaciones de SWR
El uso más común de los medidores de ROE es durante la instalación y ajuste de antenas transmisoras.
SWR se está utilizando en aplicaciones médicas basadas en microondas y tiene un gran impacto. Durante la electrocirugía por microondas, cuando se coloca una antena directamente en el tejido, es posible que no siempre tenga una coincidencia óptima con la línea de alimentación que produce ROE.
