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/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / rec / radio / cb / 1584 < prev    next >
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Text File  |  1992-12-28  |  5.3 KB  |  98 lines

  1. Newsgroups: rec.radio.cb
  2. Path: sparky!uunet!paladin.american.edu!gatech!swrinde!emory!wa4mei!ke4zv!gary
  3. From: gary@ke4zv.uucp (Gary Coffman)
  4. Subject: Re: SWR Tuning and PLL
  5. Message-ID: <1992Dec28.153913.25266@ke4zv.uucp>
  6. Reply-To: gary@ke4zv.UUCP (Gary Coffman)
  7. Organization: Destructive Testing Systems
  8. References: <BzF5t6.I3B@acsu.buffalo.edu> <1992Dec18.213844.7701@hpcvaac.cv.hp.com> <1992Dec20.144424.1428@ke4zv.uucp> <92Dec23.221805.26134@acs.ucalgary.ca>
  9. Date: Mon, 28 Dec 1992 15:39:13 GMT
  10. Lines: 86
  11.  
  12. In article <92Dec23.221805.26134@acs.ucalgary.ca> ming@enel.ucalgary.ca (Yang Ming) writes:
  13. >In article <1992Dec20.144424.1428@ke4zv.uucp> gary@ke4zv.UUCP (Gary Coffman) writes:
  14. >>In article <1992Dec18.213844.7701@hpcvaac.cv.hp.com> billn@hpcvaac.cv.hp.com (bill nelson) writes:
  15. >>>v054rtzw@ubvmsb.cc.buffalo.edu (RUFUS) writes:
  16. >>>: 
  17. >>>:  Jason,
  18. >>>:   An SWR meter measures the Standing Wave Ratio hence SWR. What SWR is is the
  19. >>>: amount of reflexed power recieved by your rig from a mistuned antenna. A 
  20. >>>
  21. >>>Close. It is the ratio between the power reaching the antenna and the power
  22. >>>reflected by the antenna.
  23. >>
  24. >>The SWR, properly the VSWR, is the ratio of the forward voltage on the
  25. >>line to the reverse voltage on the line at any point along the line.
  26. >
  27. >This is conceptually incorrect. VSWR = Vmax/Vmin, not the ratio of
  28. >the 'forward' to the 'reverse' voltage. Your definition is the inverse
  29. >of the reflection coefficient.
  30.  
  31. Well to be precise, VSWR = (1+sqrt(Vr^2/Vf^2))/(1-sqrt(Vr^2/Vf^2)).
  32. It's a ratio of the two voltages, Note that to find Vmax and Vmin you 
  33. need a slotted line and a movable RF probe because the two values will 
  34. not occur at the same point on the line. You also have to subtract out
  35. the voltage that would be present in the matched case since it serves
  36. as a fixed offset to the standing wave voltage. VSWR meters work by a 
  37. different principle. They directly measure the forward and reverse waves 
  38. at a particular point on the line using a pair of directional couplers. 
  39. And, using a specially marked scale, they use the indicating meter
  40. as an analog computer to calculate the actual VSWR of the line from
  41. those measured values. This works at any single point along the line.
  42.  
  43. >>The "standing wave" is the vector sum of these two voltages. All the
  44. >
  45. >Correct.
  46. >
  47. >>power injected into the transmission line by the transmitter is dissipated 
  48. >>in either the antenna or the line losses, none is absorbed by the radio. A
  49. >
  50. >The power reflected from the transmission line and the antenna due to 
  51. >mismatch CAN be absorbed by the radio, depending on the impedance 
  52. >when you look into the radio from the transmission line. If this impedance
  53. >is equal to the characteristic impedance of the line, all reflected power
  54. >will be absorbed by the radio. Thus, power injected into transmission line
  55. >can be reflected and absorbed by the radio. You have to look at the 
  56. >match conditions on the two ends of the line.
  57.  
  58. This is where it gets interesting. A transmitter is not a load. An
  59. impedance is made up of a combination of resistance and reactance,
  60. either of which may be zero. Now a properly tuned antenna will have
  61. the reactance cancelled and only the radiation resistance will be
  62. present. It is a pure dissipative load. If uncancelled reactance is
  63. present, it won't be a pure dissipative load, but will still accept
  64. power. The reactance can't dissipate power, and after a bit of oscillating 
  65. back and forth, the power will be absorbed by the resistive part of the 
  66. impedance and dissipated. Only a real dissipative resistance can absorb
  67. power.
  68.  
  69. But when you look into the output port of an operating transmitter, you 
  70. don't see a dissipative load. Instead you see the transformed dynamic 
  71. load line of the output device. This product of dynamic operating voltage 
  72. and current can be mathematically transformed to appear the same as a real 
  73. resistance, but it isn't a dissipative load. The output matching network,
  74. a purely reactive transformer, will transform the load line "resistance"
  75. to the characteristic impedance of the transmission line where the power
  76. will flow to a dissipative load and be absorbed. Power flowing the other
  77. way will be transformed up to the load line impedance by the output
  78. network, now acting as an input network. These voltages and currents will
  79. now superpose on the dynamic voltages and currents of the output device
  80. and add vectorially with them. This shifts the value of the load line
  81. such that the incoming reverse wave is not matched anymore. Remember this
  82. isn't a real resistor, it's a dynamic mathematical fiction. Since the
  83. reverse wave cannot be larger than the forward wave by definition, power
  84. continues to flow outward from the transmitter toward the load, now
  85. including the re-reflected reverse wave. This is called a conjugate
  86. mirror. The only effect of the reverse wave on the transmitter is to
  87. shift the operating point, which under certain conditions can reduce
  88. the *efficiency* with which the stage turns DC power to RF power.
  89. *That* can cause the output stage to get hot, but it has *absorbed*
  90. none of the reverse power. It is not a load.
  91.  
  92. Gary
  93. -- 
  94. Gary Coffman KE4ZV          |    You make it,     | gatech!wa4mei!ke4zv!gary
  95. Destructive Testing Systems |    we break it.     | uunet!rsiatl!ke4zv!gary
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  98.