КСВ Метр, предназначен что ясно из названия для измерения коэффициента стоячей волны, по простому чем ближе к единице значения тем лучше настроена антенна, и тем лучше работает радиостанция в целом.
Желательно, чтобы значение КСВ в линии передачи было близко к единице, при этом максимален КПД системы «линия передачи — нагрузка», равный отношению мощности, выделяемой в нагрузке, к мощности падающей волны, отдаваемой генератором в линию передачи. Допустимые значения КСВ на рабочей частоте или в полосе рабочих частот для различных устройств регламентируются в технических условиях и ГОСТах. Обычно приемлемые значения КСВ лежат в пределах от 1,1 до 2,0.
Значение КСВ зависит от многих факторов, в частности:
- соотношения между волновым сопротивлением линии передачи и сопротивлением нагрузки;
- наличия неоднородностей в линии передачи, например, соединений или повреждений;
- качества разделки кабеля в СВЧ-соединителе (разъёме) линии передачи на стороне нагрузки.
Возрастание (т.е. ухудшение) КСВ приводит к ухудшению КПД системы по следующим основным причинам:
- из-за рассогласования нагрузки с линией передачи (причина возрастания КСВ) снижается потребление нагрузкой мощности генератора (часто некорректно говорят об отражении мощности от нагрузки ее переносе отраженной волной с последующим поглощением в генераторе);
- тепловые потери в самой линии передачи по сравнению со случаем КСВ = 1 возрастают (этот дополнительный рост потерь тем сильнее, чем выше погонное затухание в линии передачи);
- изменяется режим работы активного прибора источника электромагнитной волны, что является негативным фактором, дополнительно снижающим выделение мощности в нагрузке; частично этот фактор можно устранить размещением согласующего устройства («антенного тюнера») между генератором и линией передачи; однако при этом появляется новый источник потерь — само согласующее устройство, КПД которого убывает с ростом КСВ.
Возможны и другие последствия:
- пробой линии передачи или ее расплавление в пучностях напряжения или тока;
- выход из строя мощного усилителя (транзистора) из-за выхода режима работы за допустимые пределы: возрастание тока или напряжения на выходном электроде может привести к пробою, возрастание рассеиваемой мощности — к перегреву; в диапазонах УВЧ и СВЧ для защиты активных приборов применяют невзаимные устройства — вентили и циркуляторы, не пропускающие отраженную от нагрузки волну к генератора, однако при продолжительной работе на плохо согласованную нагрузку и они могут выйти из строя;
- возрастание неравномерности АЧХ тракта, что может проявляться, в частности, в искажении формы передаваемых короткоимпульсных сигналов (длительность которых сравнима с временем распространения сигнала в линии передачи) и проявлении многократных переотражений короткоимпульсных сигналов (длительность которых значительно меньше времени распространения сигнала в линии передачи);
- самовозбуждение соединяемых между собой каскадов.
Для снижения КСВ и максимизации КПД нагрузка должна быть по возможности согласована с линией передачи (в данном случае условие согласования означает, что сопротивление нагрузки является чисто активным и равным волновому сопротивлению линии передачи). Если качество согласования неудовлетворительное, то применяют согласующие устройства, включаемые между линией передачи и нагрузкой или в линии передачи как можно ближе к нагрузке.
Если КПД не является определяющим фактором, то могут использоваться согласующие аттенюаторы.
