پارامترهای Return Loss و VSWR

return loss   و VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) دو پارامتر مهم اندازه گیری در آنتن می باشند . هر دو مقدار برگشتی موج ارسال شده به آنتن را ،  که بعلت عدم تطبیق امپدانس بوجود می آید را نشان می دهند و تنها تفاوت آن ها در واحد اندازه گیری می باشد .

VSWR  امواج ایستاده در فیدر که در نتیجه عدم تطابق بوجود می آید را اندازه گیری می کند  ، در حالی که return loss    به مقدار توان جذب شده توسط یک بار هنگام ارسال توان از منبع اشاره می کند . return loss    اختلاف  بین توان ارسالی و منعکس شده است.
return loss   یا تلفات برگشتی ،  اندازه گیری برگشتی سیگنال بر حسب لگاریتم می باشد و به همین دلیل زمانی که برگشتی سیگنال ما مقدار بسیار کوچکی باشد  مناسب  تر است .

پارامتر VSWR  یا “نسبت موج ایستاده ولتاژ ” ، پارامتریست که  مقدار برگشتی سیگنال بدون واحد اندازه گیری را نشان میدهد . این  پارامتر در صنعت متداول تر بوده و به گونه ایست که اغلب دستگاههای رادیویی فرستنده /گیرنده این پارامتر را اندازه گیری و نمایش می دهند .

هر چه این مقدار کمتر باشد ، نشاندهنده کیفیت آنتن بوده و مقدار بالای آن موجب  آسیب رساندن به دستگاه فرستنده میگردد

کمترین برگشتی در آنتن چه زمانی رخ می دهد ؟

هر باری از جمله  آنتن دارای  یک امپدانس ورودی است که شامل یک بخش حقیقی و یک بخش  موهومی می باشد .  

  Zin = Rin +j Xin

در  طراحی آنتن سعی بر این است که در فرکانس میانی مورد طراحی ، بخش موهومی امپدانس صفر گردد که به این فرکانس  ، فرکانس تشدید (رزنانس) گفته می شود . این زمانیست که کمترین برگشتی را خواهیم داشت .

برگشتی  مورد قبول چقدر است ؟

VSWR  کمتر از 2  و  S11   کمتر از-10db مناسب بوده و هر چه این  مقدار کمتر باشد بهتر است .

پارامترهای Return Loss و VSWR  را چگونه اندازه گیری می کنند؟

با استفاده از شبیه ساز هایی مانند hfss , cst   در هنگام طراحی 

با استفاده از دستگاه آنالایزر  در کاربردهای عملی

روابط تبدیل  return loss   و VSWR

Return Loss =−20log10(VSWR – 1/VSWR + 1)dB

VSWR = (10 ^{Return Loss} (db)/20  +1)/ (10 ^{Return Loss} (db)/20  -1)

جدول تبدیل Return Loss و  VSWR

VSWR(:1)	Return Loss(db)	ضریب انعکاس	توان برگشتی(%)	توان ارسالی (%)
1.001	66.025	0.0005	0	99.99998
1.01	46.064	0.005	0.0025	99.9975
1.1	26.444	0.0476	0.2266	99.77342
1.2	20.828	0.0909	0.8263	99.17372
1.3	17.692	0.1304	1.7004	98.29958
1.4	15.563	0.1667	2.7789	97.22111
1.5	13.979	0.2	4	96
1.6	12.736	0.2308	5.3269	94.67314
1.7	11.725	0.2593	6.7236	93.27635
1.8	10.881	0.2857	8.1624	91.83755
1.9	10.163	0.3103	9.6286	90.37139
2	9.542	0.3333	11.1089	88.89111
2.1	8.999	0.3549	12.5954	87.4046
2.2	8.519	0.375	14.0625	85.9375
2.3	8.091	0.394	15.5236	84.4764
2.4	7.707	0.4118	16.9579	83.04208
2.5	7.36	0.4285	18.3612	81.63878
2.6	7.044	0.4444	19.7491	80.25086
2.7	6.755	0.4595	21.114	78.88598
2.8	6.49	0.4737	22.4392	77.56083
2.9	6.246	0.4872	23.7364	76.26362
3	6.021	0.5	25	75
3.1	5.811	0.5122	26.2349	73.76512
3.2	5.617	0.5238	27.4366	72.56336
3.3	5.435	0.5349	28.6118	71.3882
3.4	5.265	0.5454	29.7461	70.25388
3.5	5.105	0.5556	30.8691	69.13086
3.6	4.956	0.5652	31.9451	68.0549
3.7	4.815	0.5744	32.9935	67.00646
3.8	4.682	0.5833	34.0239	65.97611
3.9	4.556	0.5918	35.0227	64.97728
4	4.437	0.6	36	64
4.5	3.926	0.6364	40.5005	59.4995
5	3.522	0.6667	44.4489	55.55111
6	2.923	0.7142	51.0082	48.99184
7	2.499	0.75	56.25	43.75
8	2.183	0.7778	60.4973	39.50272
9	1.938	0.8	64	36
10	1.743	0.8182	66.9451	33.05488
11	1.584	0.8333	69.4389	30.56111
12	1.451	0.8462	71.6054	28.39456
13	1.339	0.8571	73.462	26.53796
14	1.243	0.8667	75.1169	24.88311
15	1.16	0.875	76.5625	23.4375
16	1.087	0.8824	77.863	22.13702
17	1.023	0.8889	79.0143	20.98568
18	0.966	0.8947	80.0488	19.95119
19	0.915	0.9	81	19
20	0.869	0.9048	81.8663	18.1337
22	0.79	0.9131	83.3752	16.62484
24	0.724	0.92	84.64	15.36
26	0.668	0.926	85.7476	14.2524
28	0.621	0.931	86.6761	13.3239
30	0.579	0.9355	87.516	12.48398
32	0.543	0.9394	88.2472	11.75276
34	0.511	0.9429	88.906	11.09396
36	0.483	0.9459	89.4727	10.52732
38	0.457	0.9487	90.0032	9.99683
40	0.434	0.9513	90.4972	9.50283
42	0.414	0.9535	90.9162	9.08377
44	0.395	0.9555	91.298	8.70198
46	0.038	0.9956	99.1219	0.87806
48	0.362	0.9592	92.0065	7.99354
50	0.347	0.9608	92.3137	7.68634
55	0.316	0.9643	92.9874	7.01255
60	0.29	0.9672	93.5476	6.45242
65	0.267	0.9697	94.0318	5.96819
70	0.248	0.9719	94.459	5.54104
75	0.232	0.9736	94.7897	5.2103
80	0.217	0.9753	95.121	4.87899
85	0.204	0.9768	95.4138	4.58618
90	0.193	0.978	95.6484	4.3516
95	0.183	0.9792	95.8833	4.11674
100	0.174	0.9802	96.0792	3.9208

آیا صرف توجه به Return Loss و VSWR برای تایید کارایی یک آنتن کافی است ؟

چه بسا آنتنی دارای Return Loss و VSWR مناسب باشد ولی دارای پترن تشعشعی مناسب و بهره (گین) مناسب نباشد ، لذا توجه ویژه به پترن و گین علاوه بر پارامترهای مذکور ضروریست. برای این منظور تست فارفیلد (میدان دور) در آزمایشگاه آنتن صورت می پذیرد .