La ROE
Para medir la ROE con un analizador de antenas conviene seguir estos pasos:
Si la antena no está conectada a masa, es conveniente cortocircuitar el vivo y la malla del coaxial, de forma momentánea, para prevenir que haya descargas estáticas que dañen los diodos detectores del analizador.
Conectamos la antena al conector de antena del analizador.
Situar el botón de selección de frecuencias en el rango correcto.
"Encender" - conectar el analizador a una fuente de alimentación interna o externa activando el botón POWER - el analizador de antenas. En el caso de pilas o batería interna su voltaje debe de ser el correcto. En el caso del MFJ el voltaje debe ser entre 11 y 16V.
El analizador MFJ nos da en pantalla, de arriba a la izquierda a abajo a la dercha, por este orden, la frecuencia, La ROE, la Resistencia (R) y la Reactancia ( X en la pantalla ) y en los medidores analógicos de abajo, la ROE (SWR) y la impedancia.
La resistencia (R es la parte real) y la reactancia (X es la parte imaginaria) se muestran en la pantalla en Ohmios. La reactancia puede ser positiva o negativa y representa la oposición ofrecida al paso de una corriente alterna bien por inductores (bobinas) y por condensadores. Porlo tanto hablaremos de una reactancia inductiva o de una reactancia capacitativa.
La fórmula Z=R+jX sirve para calcular la Impedancia total de una antena (Z) de talmanera que vamos a tener una parte imaginaria (X) y una parte real (R). La j indica que hablamos de un número imaginario.
Si la Ractancia es positiva decimos que es inductiva y si es negativa se dice que es capacitativa.
El resultado de la Impedancia (Z) es l suma vectorial de R y X.
La impedancia (Z), en la imagen es el resultado de la suma de los vectores (R) y (X). Hemos de tener en cuenta que tanto R como X pueden adoptar valores positivos o negativos. En la imagen de ejemplo ambas tienen valor positivo.
Para calcularZ bastaría con aplicar el teorema de Pitágoras que dice que la hipotenusa de un triángulo rectángulo es igual a la raíz cuadrada de la suma de suma de los cuadrados de sus catetos. O sea, la raíz cuadrada de la suma de la resistencia al cuadrado más la reactancia al cuadrado. Por lo que daría igual que se representaran R y X en un eje u otro, aunque existen convencionalismos y se suelen representar la X en el eje vertical y la R en el horizontal.
La impedancia siempre va a ser positiva ya que si la reactancia ola resistencia tuviera valor negativo al cuadrado seconvertirían en un valor positivo, ya que menos por menos es igual a más.
Para comprender todo esto de forma sencilla recomiendo leer https://es.wikihow.com/calcular-la-impedancia .
Cuando hablamos de la ROE lo hacemos de la razón geométrica que existe entre el valor máximo y el valor mínimo de la amplitud de voltaje en una onda estacionaria eléctrica a lo largo de una línea de transmisión. Dándose dos conceptos, onda directa y onda reflejada.
La relación de onda estacionaria es un número positivo siempre mayor o igual a uno. Veamos algunos casos:
Si la onda reflejada es cero, no existirán máximos ni mínimos siendo la amplitud es constante y el valor será ROE=1.
Si existe una onda reflejada aparecerán voltajes máximos y mínimos y la ROE será >1.
En el caso de que toda la onda directa se reflejara habría valores máximos y puntos donde el voltaje mínimo es cero, en este último caso la ROE sería infinita. Este sería el caso de no tener conectada la antena al equipo emisor.
Tener todo esto en cuenta es importante en una estación de radio ya que, además de velar por la vida del transmisor, estamos cuidando de que toda la potencia emitida sea radiada porla antena. Se estima que con una ROE de1:1 la potencia reflejada es prácticamente nula y no habría pérdidas, mientras que si la ROE es de 1.5 estaríamos perdiendo al rededor de un 4% de la potencia del transmisor. Las pérdidas irían aumentando conforme aumenta la ROE no siendo recomendable rebasar el límite del 1.5.
Una ROE de 2.0 equivaldría a tener una potencia reflejada de un 11% y una ROE de 3.0 una potencia reflejada de un 25%.
La ROE se suele presentar cuando hay una desaptación de impedancias en el sistema de transmisión. Los transmisores actuales trabajan con una impedancia de antena de 50 Ohm, por lo que se usan líneas de transmisión de 50 Ohm nominales. El problema suele surgir cuando la antena presenta una impedancia diferente por lo que tenemos que recurrir a los sistemas de adaptación de impedancias (balun, Unun, acopladores, hairpin, ...).