ما هي نسبة الموجة الواقفة وخسارة الانعكاس؟
في هندسة الترددات الراديوية والميكروويف، يصف معامل الانعكاس \(\lvert\Gamma\rvert\) مقدار الإشارة التي ترتدّ عائدةً من الحمل (هوائي، كابل، مضخّم) بسبب عدم تطابق الممانعة. ومن قيمة \(\lvert\Gamma\rvert\) يمكنك استنتاج مقياسي أداء شائعين هما نسبة الموجة الواقفة للجهد (VSWR) وخسارة الانعكاس مقدّرةً بالديسيبل. تحوّل هذه الحاسبة بحرّية بين هذه القيم، كما تعرض خسارة عدم التطابق والقدرة المنعكسة.
طريقة الاستخدام
اختر ما تعرفه أصلًا. أدخل مقدار معامل الانعكاس \(\lvert\Gamma\rvert\) (بين 0 و 1)، أو أدخل خسارة الانعكاس بالديسيبل، وستتولّى الحاسبة حساب القيم المتبقية. التطابق المثالي يعني \(\lvert\Gamma\rvert = 0\)، ونسبة موجة واقفة 1:1، وخسارة انعكاس لا نهائية؛ أمّا الانعكاس الكامل فيعني \(\lvert\Gamma\rvert = 1\) ونسبة موجة واقفة \(\infty\).
شرح المعادلات
تُعرّف نسبة الموجة الواقفة بالعلاقة $$\text{VSWR} = \frac{1 + \lvert\Gamma\rvert}{1 - \lvert\Gamma\rvert}$$ وهي نسبة القمة إلى القاع للموجة الواقفة على الخط. أمّا خسارة الانعكاس فهي $$\text{RL} = -20\,\log_{10}\!\left(\lvert\Gamma\rvert\right)\ \text{ديسيبل}$$ وكلّما زادت هذه القيمة الموجبة قلّت القدرة المنعكسة. وتُقاس خسارة عدم التطابق بالعلاقة $$\text{ML} = -10\,\log_{10}\!\left(1 - \lvert\Gamma\rvert^{2}\right)\ \text{ديسيبل}$$ وهي القدرة المفقودة بسبب الانعكاس، بينما تساوي القدرة المنعكسة كنسبة مئوية \(\lvert\Gamma\rvert^{2} \times 100\).
مثال محلول
لنفترض أنّ \(\lvert\Gamma\rvert = 0.2\). عندئذٍ تكون نسبة الموجة الواقفة $$= \frac{1 + 0.2}{1 - 0.2} = \frac{1.2}{0.8} = 1.5:1$$ وخسارة الانعكاس $$= -20\,\log_{10}(0.2) \approx 13.98\ \text{ديسيبل}$$ والقدرة المنعكسة $$= 0.2^{2} \times 100 = 4\%$$ وخسارة عدم التطابق $$= -10\,\log_{10}(1 - 0.04) \approx 0.177\ \text{ديسيبل}$$
الأسئلة الشائعة
ما قيمة VSWR المقبولة؟ تستهدف كثير من أنظمة الهوائيات نسبة موجة واقفة \(\le 1.5:1\) (أي خسارة انعكاس \(\ge 14\) ديسيبل). وعمومًا تُعدّ القيم الأقل من 2:1 جيدة للاستخدام العام.
هل ارتفاع خسارة الانعكاس أفضل؟ نعم، فكلّما زادت خسارة الانعكاس (بالديسيبل) قلّت القدرة المنعكسة وتحسّن التطابق.
هل تعتمد هذه القيم على الممانعة؟ لا. تحتاج هذه التحويلات إلى \(\lvert\Gamma\rvert\) فقط؛ فالممانعة الأساسية (مثل 50 أوم) هي التي تحدّد قيمة \(\lvert\Gamma\rvert\) لكنّها ليست مطلوبة هنا.
