L'énergie réfléchie par une terminaison de ligne non adaptée peut être entièrement séparée de l'onde progressive avant, puis être dissipée dans une résistance calibrée en température et mesurée avec précision comme chaleur I ^ 2R.

C'est plus ou moins correct, avec quelques mises en garde.

Premièrement, il est possible de séparer principalement, mais pas entièrement l'onde réfléchie. Ceci est fait avec un coupleur directionnel. Les coupleurs directionnels pratiques ont une erreur d'isolement , ce qui provoque l'apparition d'une petite partie du signal d'entrée au port de mesure, en plus du signal réfléchi qui est destiné à être mesuré.

Deuxièmement, la mesure n'est généralement pas effectuée en chauffant un élément résistif. Cela peut être fait et cela s'appelle un capteur de puissance bolométrique . Cependant, il est plus courant dans mon expérience d'utiliser un détecteur RF basé sur une diode. La réponse non linéaire de la diode convertit une partie de l'énergie RF en une tension continue, qui est lue avec un voltmètre.

Les capteurs bolométriques peuvent être utilisés dans des conditions de très haute puissance, ou lorsqu'un étalonnage à une norme non électrique est nécessaire (par exemple un thermomètre).

Modifier En réponse à votre commentaire, "le générateur ne fournit que la puissance réelle qui est transmise à la charge."

Cela dépend beaucoup des détails du générateur. Vous vous référez à un livre blanc qui suggère le scénario suivant:

Supposons qu'une ligne sans perte se termine par un circuit ouvert pur, et supposons que la ligne mesure exactement une longueur d'onde à la fréquence de fonctionnement. Dans ce cas, le courant au générateur sera nul, donc le courant dans son impédance interne sera nul, donc il n'y a pas de puissance dissipée dedans.

Ceci est correct si le générateur est en fait une source de tension parfaite avec une résistance série de 50 ohms. Mais un générateur de paillasse réel peut contenir d'autres circuits comme un circuit de mise à niveau ou un moniteur de puissance entre le générateur réel et le port du panneau avant. De plus, vous connaissez rarement la longueur réelle de la ligne jusqu'à la charge - peut-être qu'il y a une ligne de transmission interne entre la source réelle et son port du panneau avant. Si vous ne savez pas que vous avez parfaitement réglé la longueur de la ligne de transmission, la puissance réfléchie est la puissance que vous devez être prêt à absorber au niveau du générateur, même si vous n'avez pas à absorber autant dans tous les cas.

De plus, le cas d'une terminaison de circuit ouvert et d'une ligne demi-longueur d'onde signifie que le générateur voit une charge effective en circuit ouvert (c'est pourquoi le courant est de 0). Mais tous les types de générateurs ne sont pas conçus pour fonctionner correctement avec une charge en circuit ouvert. Un circuit pratique pourrait finir par exiger plus de puissance des autres éléments en son sein, ou générer plus de contenu harmonique lorsqu'il est mal terminé. Cela pourrait encore endommager le générateur même si la vue idéale des composants du circuit indique qu'il n'y a pas de transfert de puissance dans l'onde stationnaire.

Enfin, si vous insérez un coupleur directionnel dans ce scénario, vous transférez de la puissance via le port couplé et dans tout ce qui termine ce port (en supposant que ce n'est pas un parfait ouvert ou court). Cela signifie que vous auriez "séparé les ondes avant et arrière" comme suggéré par l'auteur que vous avez cité, même si vous l'avez fait dans un système qui ne transférait pas de puissance avant d'insérer le coupleur directionnel.

Oui, vous pouvez. Des compteurs SWR peuvent être fabriqués et la manière traditionnelle pour les opérateurs de radio amateur consiste à insérer deux longueurs de fil de cuivre émaillé entre la tresse et l'isolation du conducteur d'une longueur de câble coaxial. Ces fils se terminent à une extrémité et un détecteur de crête est installé à l'extrémité opposée.

Les unités commerciales sont plus susceptibles d'utiliser un PCB fabriqué avec soin.

Il n'y a rien de mal avec la méthode décrite dans le livre, même si elle ne fonctionnerait bien que pour des puissances relativement élevées.

L'instrument le plus largement utilisé dans l'ingénierie RF / antenne est un analyseur de réseau vectoriel qui peut mesurer avec précision la puissance réfléchie jusqu'à une fraction de mW. Par exemple, une méthode simple de réglage d'un monopôle est réalisée en connectant l'antenne (légèrement plus longue que 1/4 de longueur d'onde) au VNA et en mesurant la puissance réfléchie. Continuez à ajuster l'antenne jusqu'à ce que la puissance réfléchie soit minimisée (devrait dire coefficient réfléchi, c'est-à-dire puissance réfléchie normalisée). http://en.wikipedia.org/wiki/Vector_network_analyzer#VNA

Il existe un certain nombre de dispositifs RF (coupleurs directionnels, isolateurs, etc.) qui distinguent les ondes en fonction la direction de propagation. Bien sûr, rien n'est parfait, mais il est assez courant de voir entre 20 et 30 dB d'isolement.

MikeJ-UK a tout à fait raison - il fonctionne et fonctionne avec un signal sinusoïdal continu. Si vous avez l'intention de comprendre la théorie, il existe un article décent intitulé "Analyse d'un wattmètre portable par Frederick Glenn, K9SO". Voici un lien vers son site Web. Il couvre toutes les informations nécessaires pour comprendre la théorie des compteurs SWR.

Je voudrais d'abord remercier tous ceux qui ont contribué à la question, en particulier The Photon, qui m'a conduit à des articles qui ont donné une résolution du problème.

Voici mon point de vue sur l'idée d'avancer et les ondes réfléchies sur un chargeur à partir d'un RF générateur à une charge.

J'utiliserai "c" pour la vitesse des ondes électromagnétiques le long du chargeur.

Je pense que la clé pour réconcilier les points de vue apparemment différents à ce sujet est de considérer que se passe-t-il lorsqu'une onde sinusoïdale est initialement appliquée par l'émetteur au départ. Le front parcourt la ligne en c, avec tension et courant en phase. Ce qui se passe ensuite dépend de la terminaison de la ligne. S'il s'agit de l'impédance caractéristique (résistive) Z0 de la ligne, alors il n'y a pas de changement de phase, et l'énergie véhiculée par la ligne est dissipée sous forme de chaleur, ou rayonnée par l'antenne (ou un peu des deux?) Et cette situation se poursuit indéfiniment .

Si la ligne ne se termine pas par Z0, alors il y a un changement de phase dû à cette discordance, et l'effet de cela revient en c comme le front d'une onde réfléchie inversée. Jusqu'à ce que ce front atteigne l'émetteur, l'énergie est toujours envoyée dans le départ sous forme d'onde sinusoïdale avec tension et courant en phase.

Lorsque ce front de retour atteint l'émetteur, l'impédance de ligne n'est plus considérée comme Z0 à cause de ce changement de phase. Il y a donc une réflexion supplémentaire vers le bas du chargeur, qui est à nouveau réfléchie au niveau de la charge, etc. Cela aboutit finalement à un état stationnaire, avec un flux d'énergie vers l'avant réduit vers la charge et (en principe) un nombre infini d'ondes à contre-courant. Le seul effet observable de cette sommation des ondes directes et réfléchies est de changer l'impédance d'entrée de la ligne. Le processus est analysé et expliqué dans: http://www.qsl.net/zl1an/Downloads/Bruene_explanation_V13.pdf. Dans l'ensemble, il s'agit d'un excellent article assez mathématique qui dissipe de nombreux mythes et les idées fausses courantes sur ce sujet.

Pour citer cet article, pour une ligne normale, inévitablement avec perte, "Cette dérivation montre que les ondes" standard "avant et réfléchies prennent un temps fini, bien que petit, pour se former, car l'énergie doit voyager de haut en bas ligne pour créer les assemblages d'ondes qui sont additionnés. Cependant, ce processus peut être assez bien considéré comme «instantané» à hf, car généralement un maximum de 10 longueurs de ligne sont parcourues avant que les contributions ne deviennent extrêmement petites - environ une demi-microseconde sur un typique de 10 mètres de câble coaxial ayant un facteur de vitesse de 66%. "

Dans l'état d'équilibre résultant, aucune autre énergie ne circule dans le sens inverse, de la charge à l'émetteur. Si nous pensons qu'il y a une onde réfléchie, alors nous pouvons dire que l'énergie qu'elle transporte est soustraite de l'énergie vers l'avant qui aurait coulé, si la ligne était terminée en Z0, pour donner le flux net, qui est toujours de l'émetteur à charge. L'émetteur n'envoie jamais plus que la différence entre les puissances théorique avant et réfléchie.

L'état stationnaire a une onde stationnaire établie sur le départ, régie par la situation à la charge fin. Ce que voit l'émetteur est déterminé par la longueur du départ et dépend de la relation de phase à ce point. Au niveau d'un nœud de tension, la tension est élevée et le courant est faible, et l'émetteur voit la ligne comme une impédance élevée. À un anti-nœud de tension, c'est l'opposé, une basse tension et un courant élevé, de sorte que la ligne est considérée comme une faible impédance. Nous notons que l'onde stationnaire est de valeurs moyennes, généralement efficaces.

L'onde stationnaire peut être résolue mathématiquement en composantes avant et réfléchie, également sous forme d'ondes. Dans la composante directe, la tension et le courant sont en phase, et dans la composante inverse, ils sont déphasés de 180 degrés.

Le courant dans le r.f. l'onde se déplaçant vers l'avant peut être analysée à l'aide de phaseurs, en deux composants, cette partie (avant) en phase avec la tension et cette partie (réfléchie) déphasée de 180 °. En échantillonnant ces courants, ils peuvent être mesurés en tant que tensions, et un calcul fait du flux d'énergie, c'est-à-dire des puissances avant et réfléchies, qui peuvent être affichées sur des compteurs à bobine mobile avec des échelles calibrées appropriées. Pour utiliser d.c. mètres pour mesurer la r.f. les tensions, les diodes de redressement se trouvent couramment dans les compteurs SWR, rien à voir avec la séparation des composants avant et réfléchi. Il y a un certain nombre de mises en garde au calcul de la puissance, mais à toutes fins pratiques c'est assez proche.

Pour aller plus loin, pour une approche moins mathématique, je vous renvoie à cet article de Bruene, qui l'explique joliment tous utilisant des phaseurs graphiques: http://kambing.ui.ac.id/onnopurbo/orari-diklat/teknik/arrl/using-equipment/5904024.pdf

Remarque: Mes références ont fonctionné le 23 mai 2013. J'ai constaté que certaines autres références à ces articles ne sont plus valides.