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VSWR 및 반사 손실 계산기

RF 임피던스 매칭을 위해 VSWR, 반사 손실, 반사 계수, 불일치 손실 및 반사/전송 전력 백분율 간에 변환합니다.

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공식

VSWR=1+∣Γ∣1−∣Γ∣,RL=−20log⁡10∣Γ∣\text{VSWR} = \frac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|}, \quad RL = -20\log_{10}|\Gamma|

참고: Pozar, "Microwave Engineering" 4th ed., Chapter 2

|Γ| — Magnitude of reflection coefficient
VSWR — Voltage Standing Wave Ratio (:1)
RL — Return Loss (dB)

작동 방식

전압 정재파 비율 (VSWR) 은 전송 라인과 연결된 구성 요소 간의 신호 반사 및 전력 전송 효율을 정량화하는 RF 시스템 설계의 중요한 파라미터입니다.이는 전송 라인의 최대 전압 진폭과 최소 전압 진폭의 비율을 나타내며, 이는 임피던스 불일치를 나타냅니다.반사 계수 (Γ) 는 임피던스 불연속성으로 인해 역반사된 입사 전력의 비율을 나타냅니다.전송선의 특성 임피던스가 부하 임피던스와 다를 경우 일부 신호 에너지가 반사되어 정재파 및 잠재적 신호 저하가 발생합니다.반사 손실은 이러한 반사를 데시벨 단위로 측정하여 시스템 매칭 품질에 대한 통찰력을 제공합니다.VSWR 값이 낮을수록 (1에 가까울수록) 임피던스 매칭이 향상되어 RF 회로, 안테나 및 통신 시스템에서 신호 손실과 잠재적 신호 무결성 문제가 최소화됩니다.

계산 예제

VSWR이 1.5인 안테나 시스템을 갖춘 무선 통신 시스템을 생각해 보십시오.반사 계수, 반사 손실 및 불일치 손실을 계산합니다.먼저 반사 계수를 계산합니다. Γ = (1.5 - 1)/(1.5 + 1) = 0.2.그런 다음 반사 손실을 계산합니다. 반사 손실 = -20·log10 (0.2) = 14dB입니다.마지막으로 불일치 손실을 결정하십시오. 불일치 손실 = -10·log10 (1 - 0.2²) = 0.4dB입니다.이러한 계산을 통해 임피던스 불일치가 중간 정도인 것으로 나타나 이 RF 시스템의 신호 전송 특성이 적합하기는 하지만 이상적이지는 않다는 것을 알 수 있습니다.

실용적인 팁

  • ✓포괄적인 임피던스 특성화를 위해 벡터 네트워크 분석기 사용
  • ✓RF 매칭 네트워크 설계 시 환경적 요인 고려
  • ✓스터브 튜닝 또는 트랜스포머 네트워크와 같은 임피던스 매칭 기법 구현

흔한 실수

  • ✗실제 시스템에서는 항상 VSWR을 1로 가정할 수 있습니다.
  • ✗임피던스 매칭의 온도 및 주파수 변동 무시
  • ✗주파수 범위를 고려하지 않고 단일점 VSWR 측정 사용

자주 묻는 질문

일반적으로 2:1 미만의 VSWR은 대부분의 RF 애플리케이션에 적합한 것으로 간주됩니다.중요한 시스템에는 약 1. 5:1 이상의 더 낮은 값이 필요할 수 있습니다.
VSWR이 높을수록 신호 반사가 심해져 전력 전송 효율이 떨어지고 잠재적으로 신호 왜곡이나 장비 손상이 발생할 수 있습니다.
예, 임피던스 매칭과 VSWR은 주파수에 따라 달라지므로 RF 설계에서 광대역 매칭이 어렵습니다.
전송선, 커넥터, 안테나 간의 임피던스 불일치 또는 특성 임피던스의 급격한 변화로 인해 VSWR이 높아질 수 있습니다.
반사 손실은 일반적으로 음의 데시벨 값으로 표현되며, 이는 반사된 신호와 입사 신호의 전력 비율을 나타냅니다.

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