Что такое КСВ

Аббревиатурой КСВ (SWR, иногда встречается написание KSV) в радиотехнике обозначают коэффициент стоячей волны антенны, включенной в линию вместе с источником сигнала и фидером. Показатель зависит от согласования нагрузки с передачей и не зависит от внутреннего сопротивления генератора и его мощности (если нагрузка линейна).

Представить, что такое КСВ, помогут понятия стоячей и бегущей волн. Первая возникает в волноводе (например, антенном кабеле) при образовании статических максимумов и минимумов напряженности поля. Оно распределяется неравномерно, так как мощности сигнала при отражении и падении складываются. Часть энергии источника возвращается в линию как отраженная волна, и при сложении с падающей образует стоячую. Из-за интерференции амплитуда напряженности изменяется по направлению распространения сигнала. В режиме бегущей волны сигнал не искажается, без потерь попадает в эфир — что и требуется.

КСВ — что это с практической стороны? Параметр влияет на «КПД» взаимодействия линии передачи с нагрузкой, рабочий режим генератора и передаваемую мощность. Она должна «уйти» в антенну, а не возвращаться, хоть и частично, в кабель. Определяют коэффициент по мощности. При использовании в расчете не ее, а амплитуды напряжения, что на практике бывает чаще, говорят о показателе КСВН антенны — эти параметры сходны.

Базовая формула расчета коэффициента — отношение максимального значения амплитуды напряженности (Umax) к минимальному (Umin). Umax определяется сложением генерируемой и отражаемой амплитуды U, а Umin — вычитанием (Uген – Uотр). Упрощенно, КСВ антенны должен стремиться к единице (числитель и знаменатель равны). Обратная коэффициенту величина — КБВ, параметр бегущей волны.

Взаимосвязь КСВ, возвратных потерь и коэффициента отражения

Величина, связанная с КСВ — обратные потери из-за несогласованности антенны и фидера и неуравненности импендансов. Если все элементы в линии передачи идеально согласованы, КСВ равен единице. Вся энергия при этом «уходит» в нагрузку без отражений и потерь. На практике идеал малодостижим, но нужно стремиться к выравниванию входных и выходных импендансов, согласовывая работу аппаратуры в линии. Возвратные потери, возникающие при коэффициенте больше единицы, приводят к «утечке» энергии в кабель, он нагревается и возникает опасность его теплового повреждения, пробоя линии передачи, выхода из строя транзисторов и так далее. Если КСВ равен пяти, потеряется до 45% поступающей мощности и работать будет сложно, двум — уже 11%, это максимальная приемлемая величина.

Коэффициент отражения также связан с SWR — что это такое? Параметр отображает ту же информацию, что и КСВ, характеризуя отношение амплитуд напряженности отраженной и падающей волн. С КСВ он связан по напряжению и току, при КСВ=1 он равен нулю. Коэффициент отражения используют для пересчета в параметр стоячей волны с помощью специального оборудования.

Особенности и расчет КСВ

Как измерить КСВ и выявить потери мощности? Для определения коэффициента существуют специальные приборы — КСВ-метры, определяющие мощность и сам коэффициент в разных частотных диапазонах. Что такое КСВ-метр? Прибор представляет собой устройство с рефлектометром, индикатором напряженности электромагнитного поля, разным импендансом и погрешностью. С его помощью настраивают и проверяют антенно-фидерное оборудование, измеряют мощность стоячей волны, коэффициент отражения и прочие параметры.

Купить высокоточные КСВ-метры можно в интернет-магазине Midland-rus. На сайте продаются приборы Optim и других брендов, позволяющие измерить коэффициент в разных диапазонах, настроить автомобильную или иную антенну, выявить их неисправности. На оборудование предоставляется гарантия, покупки доставляются во все регионы РФ.