Un ROS basso indica poca riflessione rispetto all’impedenza di riferimento e aiuta a gestire il carico del trasmettitore. Da solo non dimostra basse perdite del cavo né alta efficienza dell’antenna. Occorrono frequenza e piano di misura definiti.
ROS, SWR e VSWR
Il rapporto d’onda stazionaria di tensione confronta massimi e minimi della tensione risultante. Nel modello usuale SWR = (1+|Γ|)/(1−|Γ|), dove Γ è il coefficiente di riflessione.
La frazione di potenza incidente riflessa è |Γ|². Il return loss RL = −20 log10|Γ| è normalmente positivo, mentre S11 in dB ha segno opposto. Il ROS è un rapporto, non dB.
| ROS | Potenza riflessa | Perdita per disadattamento |
|---|---|---|
| 1,5 | 4%. | Circa 0,18 dB. |
| 2 | Circa 11,1%. | Circa 0,51 dB. |
| 3 | 25%. | Circa 1,25 dB. |
L’ultima colonna usa −10 log10(1−|Γ|²) con riferimenti appropriati. ROS 1,5 non significa adattamento perfetto né costituisce il limite obbligatorio di tutti gli apparati.
Effetto sul trasmettitore
Una riflessione può aumentare tensioni e correnti locali e modificare le condizioni dell’amplificatore. Alcuni apparati riducono la potenza. Ampiezza e fase del carico ammissibile dipendono dal modello.
ROS 3 non significa danno inevitabile, e meno di 1,5 non protegge qualsiasi potenza. Verifica frequenza, ciclo di lavoro, raffreddamento e condizioni della radio.
Con 100 W incidenti sul carico e ROS 3, 25 W sono riflessi. I 75 W accettati non sono necessariamente tutti irradiati: l’antenna può dissipare energia. Il livello al carico può inoltre essere diverso da quello misurato prima di un cavo con perdite.
Il cavo può nascondere la riflessione
In una linea uniforme adattata al riferimento, l’onda riflessa subisce attenuazione di andata e ritorno. Nel modello Γin = ΓLe−2γl, γ = α+jβ e α è espresso in Np per unità di lunghezza.
Un carico con ROS 3 ha |ΓL| = 0,5. Con 3 dB di perdita di potenza in un senso, la riflessione vista in ingresso scende a circa 0,251 e il ROS indicato diventa circa 1,67.
Il carico non è migliorato: il cavo attenua anche il ritorno. Una linea lunga o danneggiata può quindi mostrare alla radio un numero apparentemente migliore.
Adattamento ed efficienza
Un carico resistivo adattato può avere ROS vicino a 1 e convertire quasi tutta l’energia in calore. Questo non ne fa un’antenna efficiente.
Nella definizione usuale l’efficienza totale include efficienza di radiazione e fattore di disadattamento. Guadagno realizzato, guadagno e direttività non vanno confrontati duplicando le perdite.
Come controllare il sistema
- Definire impedenza di riferimento e banda completa.
- Calibrare al punto desiderato o caratterizzare cavo e adattatori.
- Misurare separatamente antenna e linea quando possibile.
- Ispezionare connettori, acqua, curvature e ripetibilità.
- Registrare temperatura, montaggio e posizione dei cavi.
Il VNA misura riflessione e trasmissione con riferimenti noti. Collegare una porta all’antenna non misura da solo l’efficienza irradiata. Una prova a piccola potenza non certifica il funzionamento a piena potenza.
Interpretare un risultato anomalo
Verifica se il cambiamento segue antenna, linea o connessione. Tagliare il cavo a caso per migliorare un numero su una frequenza può nascondere la causa tramite trasformazione d’impedenza o attenuazione.
Consulta le definizioni di VSWR ed efficienza. L’obiettivo è soddisfare carico, perdita e radiazione richiesti, non soltanto minimizzare l’indicazione.
