VSWR versus Line Losses

My Technical Notebook

---

---

---

I started Ham activities with a low power 80 m am transmitter, I have tuned my antenna for a VSWR 1:1. After 6 month, I upgraded my transmitter from 5 watts to 50 watts. My transmission VSWR became not 1:1 any more but indicated a rise. what's wrong? Actualy Noting wrong happened, this symptom is caused by losses in the transmission line. Let us see with applying the herunder VSWR Formla's.

Saya mulai aktivitas saya sebagai Amatir radio menggunakan pemancar berdaya 5 watt dan antenna saya sudah saya setel untuk VSWR 1:1. 6 bulan kemudian saya tingkatkan daya pancar pemancar menjadi 50 watt. VSWR kabel transmisi saya bukan lagi 1:1 melainkan menunjukan penaikan. Apa yang salah? Sesungguhnya tidak ada yang salah karena gejala ini disebabkan oleh kerugian pada kabel transmisi. Mari kita lihat dengan menggunakan formula VSWR dibawah ini.

Transmission lines causes losses and let we assume that the voltage loss is V loss, Let we now calculate the the possible Vswr occured at both end of it.

Then:

Vswr at the transmiter side will be
    (1)
Vswr at the load side
    (2)
The reflected voltage: at the tramitter side
    (3)
And the forward voltage at the load sise:
    (4)
if we substitude Vref (t) in formula (1) with formula (3) then we get: then VSWR formula will be

so is either formula (3) becomes:

From the above formula we see that in order to tune the antenna load impedance matched to the transmission line impedance or VSWR of 1:1 then, the reflected voltage at both side of the transmission line should be equal to 0 (zero) Further more, when the VSWR at the load side is not 1:1 then the Vref(t) at the transmitter side will be influence by the Vloss and the RF power applied to it. In other words, it is possible to get a VSWR 1:1 at the transmitter side with a certain RF power applied so that Vref(t) become equal to Vloss. But when we increase the power then the VSWR (t) will increase too.

The conclusion is:
In getting a uniform VSWR along the transmission line, the VSWR at the load side should be arrange for the best possible VSWR.

Kabel transmisi menyebabkan terjadinya kerugian dan kita misalkan tegangan ruginya ialah V loss, Mari kita hitung kemungkinan timbulnya Vswr dikedua ujungnya

maka:

Vswr disisi pemancar adalah:
    (1)
dan disisi beban
    (2)
Tegangan baliknya di sisi pemancar adalah
    (3)
Sedangkan tegangan keluar disisi beban adalah:
    (4)
Jika kita ganti Vref(1) di rumus (1) dengan rumus (3) maka kita dapatkan Rumus

demikian juga rumus (3) menjadi:

Dari rumus² diatas terlihat bahwa untuk menjetel antena agar impedansinya sama dengan impedansi kabel transmisi atau VSWR 1:1 maka: Tegangan balik dikedua ujungnya harus 0. Bila VSWR di sisi beban tidak sama dengan 1:1 maka besarnya Vref(t) akan dipengaruhi oleh Vloss dan Tenaga yang digunakan. Dengan kata lain kemungkinan di sisi pemancar kita memperoleh VSWR 1:1 pada tenaga RF tertentu karena Vref(t) akan sama dengan Vloss. Namun bila Tenaga ditambah maka VSWR akan naik.

Kesimpulannya:
Untuk memperoleh VSWR yang sama disetiap titik kabeltransmisi, harus diusahakan agar VSRW yang terbaik di sisi bebannya.