KWALIFIKACJA INF8 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 15.
Współczynnika fali stojącej SWR (Standing Wave Ratio) w linii transmisyjnej dopasowanej falowo na końcu jest równy
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W idealnie dopasowanej linii transmisyjnej (obciążenie równe impedancji charakterystycznej) nie ma fali odbitej, więc |Γ|=0. Z definicji SWR=(1+|Γ|)/(1-|Γ|), stąd SWR=(1+0)/(1-0)=1. Wartość ∞ pojawia się przy pełnym odbiciu, a 0,5 jest sprzeczne z tym, że SWR≥1.

Pełne wyjaśnienie:

Współczynnik fali stojącej SWR (często spotykany też jako VSWR) opisuje stopień niedopasowania obciążenia do linii transmisyjnej. Gdy linia jest dopasowana falowo na końcu, oznacza to, że impedancja obciążenia jest równa impedancji charakterystycznej linii (ZL=Z0).

W takim przypadku fala docierająca do końca linii nie ulega odbiciu. Współczynnik odbicia ma wtedy wartość |Γ|=0. Skoro nie ma składowej odbitej, nie tworzy się fala stojąca, a amplituda napięcia/prądu wzdłuż linii nie ma minimów i maksimów wynikających z interferencji – jest "równa" na całej długości (w sensie idealnym, pomijając tłumienie).

Zależność definicyjna wiąże SWR z modułem współczynnika odbicia:

SWR=(1+|Γ|)/(1-|Γ|)

Po podstawieniu |Γ|=0 otrzymujemy:

SWR=(1+0)/(1-0)=1

Dlatego poprawna odpowiedź to 1.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • 0,5 – SWR z definicji jest stosunkiem wartości maksymalnej do minimalnej, więc nie może być mniejszy od 1. Odpowiedź 0,5 wynika zwykle z pomylenia pojęć lub błędnego odwrócenia ilorazu.
  • – nieskończony SWR występuje przy pełnym odbiciu (|Γ|=1), np. przy zwarciu lub rozwarciu na końcu linii (idealnie). Nie dotyczy dopasowania falowego.

Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj regułę kontrolną: SWR=1 oznacza idealne dopasowanie, a każda wartość większa od 1 oznacza pewien poziom odbić w torze.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
SWR to miara niedopasowania obciążenia do linii transmisyjnej. Określa stosunek maksimum do minimum amplitudy (np. napięcia) wzdłuż linii, gdy występują odbicia. W idealnym dopasowaniu nie ma odbić i SWR wynosi 1.
Bo dopasowanie (ZL=Z0) usuwa odbicia: |Γ|=0. Bez fali odbitej nie powstaje fala stojąca, więc nie ma różnicy między maksimum i minimum. Z definicji SWR=(1+|Γ|)/(1-|Γ|), co daje 1.
Im bliżej 1, tym lepiej, bo oznacza mniejsze odbicia i straty z niedopasowania. Konkretna "dobra" wartość zależy od pasma i wymagań systemu (np. tor antenowy). Na egzaminie kluczowe jest: SWR=1 idealnie, a większe od 1 oznacza problem dopasowania.
SWR dąży do ∞ przy pełnym odbiciu, gdy |Γ|=1. Dzieje się tak idealnie przy zwarciu lub rozwarciu końca linii (brak dopasowania). W praktyce wskazanie może być bardzo duże przy uszkodzonym złączu, przerwie w kablu lub źle dobranym zakończeniu.
Nie. SWR jest stosunkiem wartości maksymalnej do minimalnej (np. napięcia), więc z definicji jest ≥1. Jeśli w odpowiedziach pojawia się liczba mniejsza od 1, zwykle oznacza to błąd definicji, odwrócenie ilorazu lub pomylenie SWR z innym współczynnikiem.
Zależność jest bezpośrednia: SWR=(1+|Γ|)/(1-|Γ|). Gdy |Γ|=0, SWR=1 (dopasowanie). Gdy |Γ| rośnie, SWR rośnie (więcej odbić). Ta relacja jest podstawą interpretacji pomiarów reflektometrem lub miernikiem SWR.
Najczęściej: źle wykonane złącze, uszkodzony kabel (zgniecenie, przetarcie, przerwa ekranu), zły typ kabla lub złącza (inna impedancja), brak lub zły terminator, wilgoć w złączu, korozja. Każda z tych przyczyn zwiększa odbicia i podnosi SWR.
W zależności od toru stosuje się miernik SWR (w torach w.cz.) lub urządzenia mierzące odbicia, np. reflektometry/analizatory. Pomiar wykonuje się w punkcie dostępu do linii, porównując falę padającą i odbitą. Wynik pomaga ocenić jakość dopasowania zakończenia i złączy.
Najprościej: terminator (zakończenie) o impedancji równej impedancji charakterystycznej linii. W praktyce stosuje się też tłumiki, układy dopasowujące (np. odcinki linii, elementy L/C w odpowiednim zakresie częstotliwości) lub dopasowanie anteny do kabla.
Najczęstsze: nieuwzględnienie warunku "dopasowana linia" i wybór ∞ jak dla zwarcia/rozwarcia; akceptowanie wartości <1 mimo że SWR≥1; mylenie SWR z |Γ|; zapominanie, że dopasowanie oznacza brak odbić. Pomaga kontrola: dopasowanie → SWR=1.
info

Około 68% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "W idealnie dopasowanej linii transmisyjnej (obciążenie równe impedancji charakterystycznej) nie ma fali odbitej, więc |Γ|=0."

Źródła:

  • David M. Pozar, "Microwave Engineering", rozdział o liniach transmisyjnych: współczynnik odbicia i SWR (Standing Wave Ratio) – wiedza podręcznikowa
  • R. E. Collin, "Foundations for Microwave Engineering", część dotycząca fal odbitych i SWR w liniach transmisyjnych – wiedza podręcznikowa
  • Simon Ramo, John R. Whinnery, Theodore Van Duzer, "Fields and Waves in Communication Electronics", rozdział o liniach transmisyjnych i współczynniku odbicia – wiedza podręcznikowa

Materiały:

  • Podręczniki z teorii linii transmisyjnych (Γ, SWR, dopasowanie)
  • Materiały dydaktyczne z podstaw techniki mikrofalowej i pomiarów w.cz.
  • Instrukcje obsługi reflektometrów/SWR-metrów (część o interpretacji wskazań)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego