VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)
Le Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) quantifie l'efficacité avec laquelle la puissance radiofréquence (RF) est transmise d'une source à travers une ligne de transmission vers une charge, telle qu'une antenne. Il reflète le degré d'adaptation d'impédance et s'exprime sous forme de rapport (par exemple, 1,2:1).
Un VSWR de 1:1 indique une adaptation parfaite sans puissance réfléchie. Des valeurs plus élevées signalent une désadaptation plus importante et une réflexion accrue.
Calcul mathématique
Le VSWR est calculé à partir du coefficient de réflexion (Γ) :
VSWR = (1 + |Γ|) / (1 - |Γ|)
où :
Γ = coefficient de réflexion (sans unité)
|Γ| = module du coefficient de réflexion
Le coefficient de réflexion lui-même est basé sur la désadaptation d'impédance :
Γ = (Z_L - Z_0) / (Z_L + Z_0)
où :
Z_L = impédance de charge (Ω)
Z_0 = impédance caractéristique de la ligne de transmission (Ω)
Alternativement, le VSWR peut être exprimé à l'aide des puissances incidente et réfléchie :
VSWR = (√(P_forward / P_reflected) + 1) / (√(P_forward / P_reflected) - 1)
Importance et applications pratiques
Un VSWR de 1,5:1 dans un système 50 ohms suggère une désadaptation où Z_L ≈ 75 Ω ou 33,3 Ω, réfléchissant environ 4 % de la puissance.
Un VSWR < 1,5:1 est généralement acceptable pour les systèmes à faible perte.
Un VSWR > 2:1 peut entraîner des pertes de puissance significatives, une distorsion du signal ou une sollicitation de l'émetteur.
Le VSWR est crucial dans :
Télécommunications – Assure un transfert efficace de la puissance RF
Systèmes de radiodiffusion – Minimise les ondes stationnaires sur les lignes d'antenne
Radar et modules RF – Empêche la dégradation du matériel due à la réflexion
Les ingénieurs utilisent les mesures de VSWR pour évaluer et optimiser l'adaptation des antennes, les assemblages de câbles et les performances des lignes de transmission.