La Relación de Onda Estacionaria (del inglés, Standing Wave Ratio o sus siglas SWR), es la relación entre la amplitud máxima y la amplitud mínima de una onda estacionaria en una línea de transmisión o guía de ondas.
Esto, indica si existe un desajuste de impedancia entre la carga (por ejemplo, una antena) y la impedancia interna de la línea de RF.
Cuando hay desajuste, se crean ondas estacionarias que reducen la eficiencia de transmisión de energía de la línea.
¿Qué son las ondas estacionarias?
Las ondas estacionarias fueron observadas por primera vez por Michael Faraday en el siglo XIX. Representan la energía que la línea de transmisión no ha podido absorber, y viajan de manera reflejada a lo largo de la línea, afectando la eficiencia de transmisión.
Una onda estacionaria surge cuando una onda incidente (hacia la carga) se refleja total o parcialmente al llegar al final de la línea.
La combinación de la onda incidente y la reflejada genera puntos de máxima amplitud (máximos de voltaje o corriente) y mínima amplitud (nodos), creando un patrón estacionario a lo largo de la línea.
¿Cómo funcionan las ondas estacionarias?
En condiciones reales:
- La carga no absorbe toda la energía de RF que llega.
- Parte de esa energía regresa hacia la fuente como potencia reflejada.
- La combinación de la potencia incidente y la reflejada genera máximos y mínimos de voltaje/corriente, es decir, ondas estacionarias.
Un SWR de 1:1 indica impedancia perfectamente adaptada.
Un SWR infinito (∞:1) ocurre cuando la línea no está conectada a ninguna carga (abierta o en cortocircuito).
Ondas estacionarias e impedancia
Todas las líneas de transmisión y cargas tienen impedancia característica. En RF, una línea típica es de 50 Ω. Para máxima transferencia de energía, la impedancia de la fuente, línea y carga deben coincidir.
Si hay desajuste:
- La energía que no se transfiere a la carga se refleja hacia la fuente.
- Esto provoca voltajes y corrientes altas en ciertos puntos, formando ondas estacionarias.
- Resultado: pérdida de eficiencia, calentamiento de la línea y posible daño a los equipos.
Valores típicos de SWR
- SWR = 1:1: perfecto, sin reflexiones.
- SWR < 2: generalmente aceptable para la mayoría de aplicaciones.
- SWR > 2: puede causar pérdidas importantes y daños a la línea o transmisor.
- SWR → ∞: línea abierta o cortocircuitada, situación indeseable.
En la práctica, SWR altos pueden tolerarse en líneas cortas y de baja potencia, pero siempre es recomendable minimizarlo.
Relación entre SWR y potencia reflejada
El SWR no es exactamente la misma medida que la relación de potencia reflejada a potencia incidente, pero ambas están relacionadas:
- A mayor potencia reflejada → mayor SWR.
- A menor potencia reflejada → SWR cercano a 1.
Un SWR alto puede generar:
- Pérdida de potencia en la línea.
- Sobrecalentamiento o daño de conductores.
- Posible interferencia y retrasos en señales (ej. fantasmas en TV analógica).