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Spiegazione dei grafici

Suggerimento: I grafici sono interattivi. Puoi toccare sopra le linee per vedere i valori e utilizzare gli strumenti che appaiono in alto a destra di ciascun grafico (zoom, pan, reset) per esplorarli in dettaglio. Per lo zoom, puoi anche selezionare un'area direttamente sul grafico con il dito.

Questo strumento ti permette di visualizzare come l'impedenza dell'antenna, del trasmettitore e le caratteristiche del cavo coassiale influenzano la trasmissione del segnale RF, inclusi l'SWR (Rapporto di Onde Stazionarie), le perdite e l'andamento di tensione e corrente lungo il cavo.

Dati richiesti:

• Impedenza cavo : Seleziona l'impedenza caratteristica del tuo cavo coassiale (50 Ohm o 75 Ohm).
• Impedenza antenna : L'impedenza misurata o nominale della tua antenna alla frequenza operativa. Può essere un numero reale (es. `73`) o complesso (es. `73+j25`, `50-j10`, `j15`, `-j10`).
• Potenza trasmettitore (W): La potenza disponibile dal tuo trasmettitore (quella che fornirebbe ad un carico adattato alla sua impedenza ).
• Impedenza RTX : L'impedenza interna (di uscita) del trasmettitore è considerata fissa a 50 Ohm per i calcoli. Viene usata per calcolare la potenza effettivamente trasferita al cavo coassiale e il ROS visto dal trasmettitore.
• Perdita del cavo (dB/100m): L'attenuazione del cavo per 100 metri alla frequenza operativa scelta (trovi questi dati nelle specifiche del cavo o con un calcolatore online).
• Lunghezza cavo (m): La lunghezza totale del cavo coassiale utilizzato.
• Frequenza operativa (kHz): La frequenza su cui stai operando o facendo le misurazioni (usando i kHz, es. 14200 per 14.2 MHz).
• Fattore di velocità: Una proprietà del cavo che influenza la lunghezza d'onda al suo interno (un valore tra 0 e 1, es. 0.66 per cavi con dielettrico in polietilene solido).

Spiegazione dei grafici:

Grafico 1 - Analisi principale:

• SWR (Linea Verde): Indica il valore dell'SWR (Rapporto di Onde Stazionarie) *lungo il cavo*. A causa delle perdite nel cavo, l'SWR misurato varia lungo la sua lunghezza, generalmente migliorando (diminuendo) verso la sorgente (ingresso del cavo). Il titolo del grafico mostra anche l'SWR calcolato ai morsetti del trasmettitore e l'impedenza di ingresso del cavo . Con la modifica, mostrerà anche l'SWR al carico.
• Attenuazione (Linea Rossa): Mostra la perdita di potenza totale (in dB) accumulata dal segnale man mano che viaggia dalla sorgente (ingresso del cavo) all'antenna attraverso il cavo.
• Potenza (Linea Blu): Rappresenta la potenza del segnale incidente (in Watt) che rimane disponibile lungo la linea, diminuendo a causa dell'attenuazione. La potenza iniziale è quella effettivamente trasferita dal trasmettitore al cavo, tenendo conto del disadattamento tra impedenza RTX e l'impedenza di ingresso del cavo.
• Pattern Onde Stazionarie (Linea Arancione tratteggiata): Questa linea visualizza una rappresentazione **relativa** di dove si trovano i **massimi** (punti di picco) e i **minimi** (nodi) delle onde stazionarie lungo il cavo. Il suo valore da 0 a 1 è un indicatore schematico della forma spaziale del pattern. Ti aiuta a vedere la **periodicità** dell'onda stazionaria e come si ripete lungo la linea (ogni mezza lunghezza d'onda).

Grafico 2 - Tensione e Corrente:

• Mostra l'andamento della Tensione e della Corrente (valori "istantanei") lungo la lunghezza del cavo in un preciso momento nel tempo (fase zero all'ingresso).
• Vengono mostrate le componenti dell'onda che va verso l'antenna (Incidente), dell'onda che torna indietro (Riflessa) e la loro somma (Totale).
• Quando l'antenna non è perfettamente adattata al cavo (SWR > 1), le linee Totali mostrano le oscillazioni tipiche delle onde stazionarie, indicando dove la tensione e la corrente sono massime o minime lungo la linea.
• Le Tensioni sono mostrate sull'asse verticale sinistro, le Correnti sull'asse verticale destro.

Grafico 2bis - Fase Tensione/Corrente Totale:

• Questo grafico mostra lo sfasamento (la differenza di fase in gradi) tra la Tensione Totale e la Corrente Totale lungo la lunghezza del cavo.
• Un valore positivo indica che la Tensione è in **anticipo** (leading) rispetto alla Corrente, tipico di un comportamento **induttivo** ( con componente immaginaria positiva).
• Un valore negativo indica che la Tensione è in **ritardo** (lagging) rispetto alla Corrente, tipico di un comportamento **capacitivo** ( con componente immaginaria negativa).
• Quando lo sfasamento è zero (la linea passa per 0 gradi), Tensione e Corrente sono in fase, indicando che l'impedenza vista in quel punto è puramente reale. Questo accade ogni mezza lunghezza d'onda nei punti di massimo SWR e minimo SWR .
• Questo grafico è utile per visualizzare come la natura reattiva dell'impedenza varia lungo la linea di trasmissione non adattata.

Grafico 3 - Magnitudini di Tensione e Corrente:

• Questo grafico mostra i valori assoluti (magnitudini) della tensione e della corrente lungo il cavo. A differenza del Grafico 2, qui non vediamo le forme d'onda istantanee, ma solo le "ampiezze" o "inviluppi" delle onde di tensione e corrente.
• Questo tipo di rappresentazione è utile per capire come l'intensità della tensione e della corrente varia lungo il cavo, indipendentemente dalla loro fase relativa. I massimi e minimi in questo grafico corrispondono ai massimi e minimi dell'inviluppo delle onde stazionarie.
• Vengono mostrate le magnitudini (valori assoluti) delle componenti dell'onda che va verso l'antenna (Incidente), dell'onda che torna indietro (Riflessa) e la loro somma (Totale).
• Anche qui, le Tensioni sono mostrate sull'asse verticale sinistro, le Correnti sull'asse verticale destro.

Ruotando lo schermo, i grafici si adatteranno automaticamente allo spazio disponibile. Toccando sopra un punto di un grafico, verranno mostrati i valori di tutte le linee a quella posizione.

English version:

Hint: The graphs are interactive. You can tap on the lines to see the values and use the tools that appear in the top right of each graph (zoom, pan, reset) to explore them in detail. For zooming, you can also select an area directly on the graph with your finger.

This tool allows you to visualize how the antenna impedance, transmitter, and coaxial cable characteristics influence RF signal transmission, including SWR (Standing Wave Ratio), losses, and the voltage and current distribution along the cable.

Required Data:

• Cable Impedance: Select the characteristic impedance of your coaxial cable (50 Ohm or 75 Ohm).
• Antenna Impedance: The measured or nominal impedance of your antenna at the operating frequency. This can be a real number (e.g., `73`) or complex (e.g., `73+j25`, `50-j10`, `j15`, `-j10`).
• Transmitter Power (W): The available power from your transmitter (the power it would supply to a load matched to its impedance).
• Transceiver (RTX) Impedance: The internal (output) impedance of the transmitter is considered fixed at 50 Ohm for calculations. It is used to calculate the power effectively transferred to the coaxial cable and the SWR seen by the transmitter.
• Cable Loss (dB/100m): The cable attenuation per 100 meters at the chosen operating frequency (you can find this data in the cable specifications or using an online calculator).
• Cable Length (m): The total length of the coaxial cable used.
• Operating Frequency (kHz): The frequency you are operating on or making measurements at (using kHz, e.g., 14200 for 14.2 MHz).
• Velocity Factor: A property of the cable that affects the wavelength within it (a value between 0 and 1, e.g., 0.66 for cables with solid polyethylene dielectric).

Explanation of Graphs:

Graph 1 - Main Analysis:

• SWR (Green Line): Indicates the SWR (Standing Wave Ratio) value *along the cable*. Due to cable losses, the measured SWR varies along its length, generally improving (decreasing) towards the source (cable input). The graph title also shows the SWR calculated at the transmitter terminals and the cable input impedance. With the update, it will also show the SWR at the load.
• Attenuation (Red Line): Shows the total power loss (in dB) accumulated by the signal as it travels from the source (cable input) to the antenna through the cable.
• Power (Blue Line): Represents the incident signal power (in Watts) remaining available along the line, decreasing due to attenuation. The initial power is that effectively transferred from the transmitter to the cable, considering the mismatch between the transceiver impedance and the cable input impedance.
• Standing Wave Pattern (Dashed Orange Line): This line displays a **relative** representation of where the standing wave **maximums** (peak points) and **minimums** (nodes) are located along the cable. Its value from 0 to 1 is a schematic indicator of the spatial shape of the pattern. It helps you see the **periodicity** of the standing wave and how it repeats along the line (every half wavelength).

Graph 2 - Voltage and Current:

• Shows the trend of Voltage and Current ("instantaneous" values) along the cable length at a precise moment in time (zero phase at the input).
• The components of the wave travelling towards the antenna (Incident), the wave returning (Reflected), and their sum (Total) are shown.
• When the antenna is not perfectly matched to the cable (SWR > 1), the Total lines show the typical standing wave oscillations, indicating where the voltage and current are maximum or minimum along the line.
• Voltages are shown on the left vertical axis, Currents on the right vertical axis.

Graph 2bis - Total Voltage/Current Phase:

• This graph shows the phase shift (the phase difference in degrees) between the Total Voltage and the Total Current along the cable length.
• A positive value indicates that the Voltage is **leading** the Current, typical of **inductive** behavior (with a positive imaginary component).
• A negative value indicates that the Voltage is **lagging** the Current, typical of **capacitive** behavior (with a negative imaginary component).
• When the phase shift is zero (the line passes through 0 degrees), Voltage and Current are in phase, indicating that the impedance seen at that point is purely real. This occurs every half wavelength at the points of maximum SWR and minimum SWR.
• This graph is useful for visualizing how the reactive nature of the impedance varies along the unmatched transmission line.

Graph 3 - Voltage and Current Magnitudes:

• This graph shows the absolute values (magnitudes) of the voltage and current along the cable. Unlike Graph 2, here we do not see the instantaneous waveforms, but only the "amplitudes" or "envelopes" of the voltage and current waves.
• This type of representation is useful for understanding how the intensity of the voltage and current varies along the cable, regardless of their relative phase. The maximums and minimums in this graph correspond to the maximums and minimums of the standing wave envelope.
• The magnitudes (absolute values) of the components of the wave travelling towards the antenna (Incident), the wave returning (Reflected), and their sum (Total) are shown.
• Again, Voltages are shown on the left vertical axis, Currents on the right vertical axis.

By rotating the screen, the graphs will automatically adapt to the available space. By tapping on a point in a graph, the values of all lines at that position will be shown.

Author: Maurizio Diana IU5HIV