Le Rapport d'Ondes Stationnaires en Tension (VSWR) est une mesure sans unité du rapport entre les amplitudes maximales et minimales de tension le long d'une ligne de transmission provoquées par des réflexions ; pour la magnitude liée à la ligne VSWR = (1+|Γ|)/(1-|Γ|), où |Γ| est la magnitude du coefficient de réflexion en tension. VSWR = 1 signifie adaptation parfaite.

Principe

Le VSWR est une fonction monotone de |Γ| : lorsque |Γ| augmente de 0 à 1, le VSWR augmente de 1 vers l'infini ; il quantifie l'amplitude des ondes stationnaires mais n'est pas un rapport de puissance linéaire direct.

Démonstration

Scénario illustratif : la ligne voit |Γ|=0,1, d'où VSWR = (1+0,1)/(1-0,1) = 1,22. Reconnaissance : sonder le long de la ligne et observer un rapport maxima/minima ≈1,22. Action : décider si l'adaptation est acceptable pour la contrainte en tension et le transfert de puissance.

Mauvaise application

Utiliser un VSWR mesuré à l'entrée du transmetteur comme s'il représentait la désadaptation de la charge sans tenir compte des sections de ligne atténuantes ou réactives, ou considérer des petites différences de VSWR comme linéaires en puissance réfléchie ; confondre VSWR et perte de réflexion en dB constitue aussi une erreur.

Conséquence

Un VSWR élevé implique des crêtes et des nœuds de tension plus prononcés pouvant augmenter les tensions de crête, accroître les pertes de transmission par désadaptation et compliquer les composants sensibles à l'impédance ; cependant un VSWR modéré n'indique pas la puissance réellement délivrée si des pertes en cascade existent.

Inversion

Sur une ligne atténuante, le VSWR mesuré à la source peut sous-estimer la désadaptation à la charge parce que l'atténuation réduit l'amplitude des ondes stationnaires observées. Pour des éléments actifs, non linéaires ou convertisseurs de fréquence, le VSWR n'est pas une description complète de l'interaction.

Limite

Clairement inclus : VSWR calculé à partir de |Γ| à une fréquence et un plan de référence définis sur une ligne. Cas limite : une sonde proche d'une dérivation réactive peut modifier le VSWR local sans changer la puissance transmise au loin. Clairement exclu : des mesures scalaires de transfert de puissance total (p. ex. perte d'insertion) ne sont pas du VSWR.

Tension sémantique

VSWR ↔ Pertes de réflexion : les deux décrivent une désadaptation mais le VSWR met l'accent sur les extrêmes spatiaux de tension tandis que le RL fournit une mesure logarithmique de la puissance réfléchie ; les spécifications peuvent privilégier l'un ou l'autre.

Synthèse

Le VSWR est un indicateur pratique, sans unité, de l'amplitude des ondes stationnaires et des contraintes de tension potentielles ; son interprétation quant à la puissance transmise ou la sécurité des composants nécessite la connaissance de l'atténuation de la ligne, du plan de référence et du comportement en fréquence.