SWR สำคัญไฉน

SWR คือ อะไร ทำไมถึงกังวลกันจัง

เราถูกบอกต่อกันมาว่า มันเป็นค่าที่บอกให้เรารู้ว่าสายอากาศ (Antenna) กับสายนำสัญญาณ (Transmission Line) มีค่าความต้านทาน (Impedance) เท่ากันหรือแมทช์กันแค่ไหน  ถ้าค่าความต้านทานดังกล่าวแมทช์กันก็จะให้ค่า SWR ในอัตราส่วนใกล้เคียง 1:1 เห็นหลายคนกินไม่ได้นอนไม่หลับถ้าไม่ได้ค่านี้ เลยลองสืบค้นที่มาของค่านี้มาเล่าสู่กันฟัง...

เมื่อเราโยนก้อนหินให้ตกไปกลางบ่อน้ำนิ่ง เราจะสังเกตุเห็นระลอกคลื่นเกิดจากจุดที่ก้อนหินจมวิ่งออกมาเป็นวงกว้างไปหาขอบบ่อ  แต่เมื่อมันกระทบขอบบ่อก็จะเกิดคลื่นสะท้อนกลับในทิศทางตรงข้ามกลับไป ถ้าเราสามารถมองภาพตัดขวางได้เมื่อระลอกคลื่นทั้งสองมาเจอกันก็จะเกิดการผสมกลมกลืนกันจนเราไม่สามารถสังเกตุได้อีกต่อไปว่าคลื่นเคลื่อนตัวในทิศทางใด  ในตอนนี้คือช่วงเวลาที่เรียกว่า "Standing Wave" ซึ่งส่วนที่เสริมกันในทิศทางเดียวกันทำให้เกิดค่าที่มากขึ้นในขณะส่วนที่หักล้างกันจะทำให้ได้ค่าที่น้อยลง

"SWR" ย่อมาจาก Standing Wave Ratio เป็นการคำนวณผลทางคณิตศาสตร์จากผลของคลื่นสนามแม่เหล็กในสายนำสัญญาณ (Transmission Line) โดยสามารถหาค่าได้หลายวิธีแต่วิธีที่นิยมโดยทั่วไปคือ คิดจากสัดส่วนระหว่างค่าแรงดันสูงสุดกับแรงดันต่ำสุดของคลื่นวิทยุ (RF) ที่เกิดในสายนำสัญญาณหรือที่รู้จักกันในชื่อ "VSWR" จากสมการต่อไปนี้

และ

คำนวนเป็นค่า VSWR ได้เป็น

เมื่อ

• Vf เป็นแรงดันจากคลื่นส่ง (forward) จากเครื่องส่ง และ Vr เป็นแรงดันจากคลื่นสะท้อนกลับ (reverse)
• p เป็นอัตราส่วนระหว่างแรงดันจากคลื่นสะท้อนเมื่อเทียบกับคลื่นส่ง p = Vr / Vf

ความจริงเกี่ยวกับ SWR

• การคำนวน SWR สามารถคำนวณได้จากค่าของกระแสได้เช่นกัน เรียกว่า ISWR ซึ่งได้ค่าเท่ากัน
• ค่า SWR มีผลกับค่ากำลังส่งที่ส่งจากเครื่องส่งผ่านสายนำสัญญาณไปยังสายอากาศ ค่า SWR สูงทำให้เกิดการสูญเสียในสายนำสัญญาณมาก  เหลือกำลังส่งถึงสายอากาศน้อยลง
• ค่า SWR มีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 1 เสมอ จะเท่ากับ 1 ต่อเมื่อค่าความต้านทานในสายนำกับสายอากาศเท่ากัน
• ในทางปฏิบัิติค่า SWR 1.000 : 1 เกิดขึ้นได้ยากมากและไม่มีอุปกรณ์ใดมีความละเอียดถึงขนาดนั้น เนื่องจากค่าสูญเสียจากจุดต่อต่าง ๆ
• ค่าของ SWR ไม่ได้เป็นปัจจัยหลักที่บอกว่าสายอากาศตัวใด รับ-ส่ง ได้ดีกว่ากัน  เนื่องจากปัจจัยหลักที่ทำให้สายอากาศ รับ-ส่ง มาจากการออกแบบ, ประเภทสายอากาศ, การติดตั้งและสถานที่, ฯลฯ อย่างไรก็ดี เมื่อคุณสามารถเปรียบเทียบสายอากาศประเภทเดียวกันที่เดียวกันในสภาพแวดล้อมเหมือนกัน สิ่งที่ต้องพิจารณาต่อไปคือค่าความสูญเสียด้วยการวัด SWR