¿Cómo funciona el acoplador direccional en un medidor de roe trabajo? ¿Cómo está el avance y ondas reflejadas separados a partir de la onda estacionaria en el alimentador?
Me gustaría una respuesta en términos de seno (o coseno) de las ondas, phasors y los números complejos, así como un no-descripción matemática. por favor.
No sé si es común, pero en contraste con Dave Tweed de la respuesta, al menos de acuerdo a la Wikipedia, algunos SWR metros son construidos usando acopladores direccionales, como usted dice.
Antes de empezar, no estoy seguro de que si usted tiene una ligera idea errónea acerca de lo que está pasando:
¿Cómo está el avance y ondas reflejadas separados a partir de la onda estacionaria en el alimentador?
El avance y ondas reflejadas no son distintos de la onda estacionaria. La "onda estacionaria" es lo que observamos cuando tenemos una onda y una inversa de onda superponen unos a otros.
Ahora, para el beneficio de los futuros lectores, ¿cuál es la relación de onda estacionaria o ROE? Se trata básicamente de la relación de la amplitud de pico a la batea de la amplitud de como mover una sonda a lo largo de una línea de transmisión. Es dada por
\$ VSWR = V_{max} / V_{min} \$
El max y min voltaje de amplitudes se producen cuando el avance y retroceso de las ondas interfieren el uno con el otro, ya sea constructiva o destructivamente.
\ $ V_{max} = V_f + V_r \$ \$ V_{min} = V_f - V_r \$.
Así
\$ VSWR = (V_f + V_r) / (V_f - V_r) \$,
o, para acercarnos a nuestro habitual fórmula para calcular el VSWR:
\$ VSWR = \frac{1 + V_r / V_f}{1 - V_r / V_f} \$.
Entonces, ¿cómo podemos extraer las oleadas separadas para compararlos? El acoplador direccional en realidad es conceptualmente muy simple. Si ponemos dos guías de onda o líneas microstrip (o trazas de PCB) la realización de las señales de rf lo suficientemente cerca unos de otros, algunos de los evanascent de onda en la dirección transversal (ortogonal a la línea) se superponen con el modo de propagación de la otra línea, y por lo que algunos potencia se transfiere de la señal principal a un paralelo de viaje de la señal en el "junto".
(CC imagen por SpinningSpark en la Wikipedia)
Por desgracia expresarlo matemáticamente en realidad requiere de la solución de 2-d transversales campo electromagnético problema para la línea de transmisión de la estructura, que aún no se puede hacer analíticamente para muchas estructuras importantes (como la línea microstrip).
La mayoría de la energía simplemente seguir propagan en la misma dirección general que había sido, así que, naturalmente, la onda es junto a uno solo de los puertos de salida, y la inversa de onda es junto a la otra. Por supuesto, también hay algunas reflexiones que se producen en las discontinuidades en esta estructura, de manera que el acoplador direccional no puede tener perfecta de directividad.
También, si usted mira para arriba acopladores direccionales en la Wikipedia, verás que hay muchos otros tipos más allá de la más simple que he mostrado aquí, y varios trucos para permitir el acoplamiento de la línea de acoplador para operar en más de una pequeña banda de frecuencia.
Un medidor de ROE no es realmente la medición de "adelante" y "refleja" el poder directamente, sino más bien, de la medición de la relación de fase entre el voltaje y la corriente en la línea. En el "adelante" de la posición, se muestra las principales fases de los componentes de la actual, y en el "reverso" de la posición, se muestra el retraso de la fase del componente. Es el valor relativo de estas dos medidas, que representa la razón de onda estacionaria.
Otra forma de verlo es pensar en un codificador de cuadratura utilizado para detectar el movimiento físico. En una línea de transmisión con una igualada de carga, la corriente en la dirección de la fuente a la carga picos de 90° antes de que la tensión hace. Si la energía fluye en la dirección opuesta, esta relación se invierte, lo que permite que el medidor para distinguir los dos, como el codificador de cuadratura puede detectar la dirección del movimiento.
Me metí en un lío tratando de hacer esto en los comentarios, así que aquí está lo que he querido decir.
Gracias ThePhoton y DaveTweed. Usted dio respuestas parciales a mi pregunta, lo suficiente como para enviarme a un mayor conocimiento de búsqueda en Internet, donde he encontrado tres sitios de la web, se enumeran a continuación, que me han acercado a una comprensión completa de lo que ocurre. Cuando me han digerido les voy a escribir y a publicar aquí.
Una vista del interior de direccional de los vatímetros por Warren B. Bruene http://kambing.ui.ac.id/onnopurbo/orari-diklat/teknik/arrl/using-equipment/5904024.pdf
Un Moderno Direccional de Potencia/Medidor de ROE por Bill Kaune W7IEQ http://www.arrl.org/files/file/Product%20Notes/2012%20Handbook/KAUNE.pdf
Zo: Líneas de Transmisión, de las Reflexiones y de Terminación http://web.cecs.pdx.edu/~greenwd/xmsnLine_notes.pdf
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