定在波比計算機

定在波比（SWR）は無線周波数（RF）工学における重要なパラメータであり、送信機からアンテナへの電力伝送効率を反映しています。SWRメーターは、順方向波と反射波の電力比を測定し、アンテナシステムのインピーダンス整合に関する洞察を提供します。SWRを理解することは、信号損失を最小限に抑え、最適なシステム性能を確保するために不可欠です。

歴史的背景

SWRの概念は、無線通信の初期に遡ります。これは、無線送信機とアンテナの効率を評価し、インピーダンスの不整合による反射を避けて、ほとんどの電力を意図した方向に到達させるようにするために開発されました。

計算式

定在波比を計算するための公式は次のとおりです。

\[ SWR = \frac{1+\sqrt{\frac{Pr}{Pf}}}{1-\sqrt{\frac{Pr}{Pf}}} \]

ここで：

• \(SWR\) は定在波比です。
• \(Pr\) は反射電力のワットです。
• \(Pf\) は順方向電力のワットです。

計算例

たとえば、反射電力（\(Pr\)）が 5 ワット、順方向電力（\(Pf\)）が 50 ワットのシステムがあるとします。この場合、SWR は次のように計算できます。

\[ SWR = \frac{1+\sqrt{\frac{5}{50}}}{1-\sqrt{\frac{5}{50}}} \approx 1.333 \]

これは、送信機とアンテナ間の整合が比較的良好であることを示しています。

重要性と使用シナリオ

低SWRは、良好な整合と効率的な電力伝送を示すため、望ましいです。高SWRレベルは、機器の損傷や非効率な電力使用につながる可能性があります。アマチュア無線機の設定、放送局、無線通信システムなど、RFシステムの設計と保守において非常に重要です。

よくある質問

1. SWRは送信システムで何を示していますか？

   • SWRは、送信機に戻される反射電力の、送信される電力の比率を測定します。SWRが低いほど、整合が良く、電力伝送が効率的になります。

2. SWRを改善するにはどうすればよいですか？

   • SWRを改善するには、通常、アンテナの長さを調整したり、アンテナチューナーを使用したり、システムに適した伝送線のインピーダンスを変更したりします。

3. SWRは1:1を実現できますか？

   • SWRは1:1が理想とされていますが、システムの不完全さにより、実際には達成が困難です。ただし、1:1に近い値は多くの場合達成可能であり、効率的なシステム性能を示します。

SWRを理解し最適化することは、RF工学において基本的なことであり、電力を効率的に使用し、機器の損傷のリスクを最小限に抑えます。