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VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)

電圧定在波比(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)は、無線周波(RF)電力が送信元から伝送路を通じて負荷(例:アンテナ)にどれだけ効率よく伝送されているかを表します。インピーダンス整合の度合いを示し、比率(例:1.2:1)で表されます。

VSWRが1:1の場合、完全な整合があり反射電力は存在しません。値が大きくなるほど整合が悪くなり、反射が増加することを意味します。

数式による計算

VSWRは反射係数(Γ)から計算されます。

VSWR = (1 + |Γ|) / (1 - |Γ|)


ここで:

  • Γ = 反射係数(単位なし)

  • |Γ| = 反射係数の絶対値


反射係数はインピーダンスの不整合に基づきます:

Γ = (Z_L - Z_0) / (Z_L + Z_0)


ここで:

  • Z_L = 負荷インピーダンス(Ω)

  • Z_0 = 伝送線路の特性インピーダンス(Ω)

また、順方向電力(P_forward)と反射電力(P_reflected)からVSWRを次の式で求めることもできます。

VSWR = (√(P_forward / P_reflected) + 1) / (√(P_forward / P_reflected) - 1)

重要性と実用的な応用例

  • 50ΩシステムでのVSWR 1.5:1は、負荷インピーダンスが約75Ωまたは33.3Ωであり、約4%の電力が反射していることを示します。

  • VSWR < 1.5:1 は低損失システムにおいて一般的に許容範囲とされます。

  • VSWR > 2:1 は、著しい電力損失、信号歪み、送信機の過負荷を引き起こす可能性があります。

VSWRは以下の分野で重要な指標となります:

  • 通信分野 – RF電力伝送の効率を確保

  • 放送システム – アンテナ線路上の定在波を最小化

  • レーダーおよびRFモジュール – 反射による機器の損傷を防止

技術者はVSWR測定を活用して、アンテナの整合、ケーブルアセンブリ、伝送線路性能を評価・最適化します。

最終確認・更新日:2025年6月12日(IBL編集チーム) この記事にフィードバックを送る