동축 급전선의 낮은 SWR: 반사·케이블 손실과 측정면

낮은 SWR은 기준 임피던스에 대한 반사가 작다는 뜻이며 송신기 부하 조건 관리에 도움이 됩니다. 그러나 케이블의 낮은 손실이나 안테나의 높은 효율을 단독으로 입증하지는 않습니다. 주파수와 측정면을 정의해 해석하십시오.

SWR과 VSWR의 뜻

전압 정재파비 VSWR은 입사파와 반사파로 생기는 전압 최대값과 최소값의 비입니다. 일반적인 모델에서 SWR = (1+|Γ|)/(1−|Γ|)이며 Γ는 반사계수입니다.

입사 전력 대비 반사 비율은 |Γ|², 반사 손실은 RL = −20 log₁₀|Γ|입니다. RL은 보통 양수이고 S11의 dB 표현은 반대 부호입니다. SWR 자체는 dB가 아니라 비율로 씁니다.

SWR	반사 전력	부정합 손실
1.5	4%.	약 0.18 dB.
2	약 11.1%.	약 0.51 dB.
3	25%.	약 1.25 dB.

마지막 열은 해당 조건에서 −10 log₁₀(1−|Γ|²)로 구합니다. SWR 1.5가 완전 정합이나 모든 장비의 필수 한계는 아닙니다.

송신기에 미치는 영향

반사 부하는 국소 전압·전류를 높이거나 증폭기의 운전점을 바꿀 수 있습니다. 일부 장비는 출력을 줄입니다. 허용 반사의 크기와 위상은 모델마다 다릅니다.

SWR 3이면 반드시 고장 나거나 1.5 미만이면 어떤 전력에도 보호된다고 말할 수 없습니다. 주파수, 듀티비, 냉각과 정격 조건을 확인합니다.

케이블 손실이 반사를 가릴 수 있다

기준에 정합된 균일 선로에서 부하의 반사는 왕복 감쇠를 겪습니다. 모델은 Γ_입력 = Γ_부하e^−2γℓ입니다.

편도 전력 손실이 3 dB이면 입력에서 보는 반사계수 크기는 약 절반이 됩니다. 부하 |Γ| = 0.5, SWR 3이 입력에서는 약 |Γ| = 0.25, SWR 1.67로 보일 수 있습니다.

부하 정합이 좋아진 것은 아닙니다. 케이블은 입사 전력도 소모하므로 송신기 근처 표시가 좋아져도 방사가 나빠질 수 있습니다. 측정면과 케이블 보정을 분명히 합니다.

방사 전력과 신호 파형

50 Ω 저항 종단은 좋은 SWR을 보이면서 대부분의 에너지를 열로 바꿀 수 있습니다. 부하가 받아들인 75 W를 그대로 75 W 방사라고 판단하지 않습니다.

다중 반사는 진폭과 위상 리플을 만들 수 있습니다. 광대역 신호 왜곡은 전체 응답으로 평가합니다. 선형 위상은 일정 지연에 대응하며 그 자체로 파형 왜곡을 뜻하지 않습니다.

SWR 미터와 VNA 사용 순서

1. 대역, 50/75 Ω 등의 기준과 측정면을 정합니다.
2. 보호되지 않은 VNA 연결 전 송신기와 급전 전원을 지정 절차로 분리합니다.
3. 필요한 면까지 교정하고 어댑터를 기록합니다.
4. 최종 설치 상태에서 사용 대역을 측정합니다.
5. 알려진 종단으로 케이블과 접점도 검사합니다.
6. 반복 결과와 케이블 이동 영향을 기록합니다.

운용 중 방향성 전력계는 주파수, 전력, 방향과 교정이 적합해야 합니다. 반사가 작을 때 방향성의 한계가 정확도에 영향을 줍니다.

개선 우선순위

종단, 손상, 침수와 인터페이스를 먼저 확인한 후 안테나, 주변 구조와 정합망을 검토합니다. 튜너로 장비 측을 맞춰도 안테나와 그 사이 급전선의 손실까지 사라지지는 않습니다.

VSWR 정의와 동축 선로 특성을 바탕으로 최소 표시값뿐 아니라 실제 통신 결과를 확인합니다.