Что такое КСВН и обратные потери?
В ВЧ- и СВЧ-технике коэффициент отражения \(\lvert\Gamma\rvert\) показывает, какая часть сигнала отражается обратно от нагрузки (антенны, кабеля, усилителя) из-за рассогласования по импедансу. Зная \(\lvert\Gamma\rvert\), можно получить два привычных показателя качества согласования: коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН, англ. VSWR) и обратные потери в децибелах. Этот калькулятор свободно пересчитывает их между собой, а заодно выводит потери на рассогласование и отражённую мощность.
Как пользоваться
Выберите, что вам известно. Введите модуль коэффициента отражения \(\lvert\Gamma\rvert\) (от 0 до 1) либо обратные потери в дБ — калькулятор посчитает все остальные величины. Идеальное согласование: \(\lvert\Gamma\rvert = 0\), КСВН = 1:1 и бесконечные обратные потери; полное отражение: \(\lvert\Gamma\rvert = 1\) и КСВН = ∞.
Разбор формул
КСВН определяется как
$$\text{КСВН} = \frac{1 + \lvert\Gamma\rvert}{1 - \lvert\Gamma\rvert}$$— это отношение максимума к минимуму стоячей волны в линии. Обратные потери:
$$\text{RL} = -20\,\log_{10}\!\left(\lvert\Gamma\rvert\right)\ \text{дБ}$$— чем больше положительное число, тем меньше отражённая мощность. Потери на рассогласование
$$\text{ML} = -10\,\log_{10}\!\left(1 - \lvert\Gamma\rvert^{2}\right)\ \text{дБ}$$показывают, сколько мощности теряется из-за отражения, а отражённая мощность в процентах равна
$$P_{refl} = \lvert\Gamma\rvert^{2} \times 100\%$$
Пример расчёта
Пусть \(\lvert\Gamma\rvert = 0{,}2\). Тогда
$$\text{КСВН} = \frac{1 + 0{,}2}{1 - 0{,}2} = \frac{1{,}2}{0{,}8} = 1{,}5\!:\!1$$Обратные потери
$$\text{RL} = -20\,\log_{10}(0{,}2) \approx 13{,}98\ \text{дБ}$$Отражённая мощность
$$P_{refl} = 0{,}2^{2} \times 100 = 4\,\%$$а потери на рассогласование
$$\text{ML} = -10\,\log_{10}(1 - 0{,}04) \approx 0{,}177\ \text{дБ}$$Частые вопросы
Какой КСВН считается приемлемым? Для многих антенных систем целевое значение — КСВН ≤ 1,5:1 (обратные потери ≥ 14 дБ). Значения ниже 2:1 обычно вполне подходят для общего применения.
Чем больше обратные потери, тем лучше? Да — чем выше обратные потери (в дБ), тем меньше отражённая мощность и тем качественнее согласование.
Зависит ли результат от импеданса? Нет. Для этих пересчётов нужен только модуль \(\lvert\Gamma\rvert\); импеданс линии (например, 50 Ом) задаёт значение \(\lvert\Gamma\rvert\), но в самих формулах не участвует.
