天線中駐波比的影響


駐波比是衡量天線性能的重要參數之一,體現了天線向外界空間輻射能量的潛力。這是一個標量的參數,還有史密斯圓圖(the Smith Chart)來衡量天線的阻抗特性,可以分析天線是感性還是容性的,並指明了調整天線的方向。

一、什么是駐波比VSWR或者SWR
駐波比 VSWR (Voltage Standing Wave Ratio),是電壓駐波比的簡稱,波腹電壓/波節電壓,是指駐波的最大電平和最小電平的比值,它的大小從1:1(完全匹配)到∞。

如下圖所示,Vmax和Vmin分別代表波腹電壓和波節電壓。

 

 

回波損耗(Return Loss):  反射功率/入射功率, 為dB數值

反射系數(Г):  反射電壓/入射電壓, 為標量

在匹配狀態下,高頻電磁能量全部流入負載,不存在反射。這時,沿傳輸線各個位置上的電壓振幅相等,不存在駐波,稱為「行波狀態」。

而在失配時,由於存在反射波,反射波與正向波的疊加結果,就會在線上的各個點的振幅,存在有規律的起伏,稱為駐波狀態

 

二、駐波比怎么測量
使用駐波表,矢量網絡分析儀或者天線分析儀。

駐波比和反射系數的換算關系如下:

 

 

 當通路處於開路狀態,如下圖所示:

 

 

 當通路處於短路狀態,如下圖所示:

 

 

 當通路處於匹配狀態,如下圖所示:

 

 

  

三、天線駐波比的影響因素
天線阻抗匹配,指的是天線和饋源的電阻阻抗相等,感性和容性阻抗相互抵消。

VSWR說明的是多少的能量傳遞給了天線,並不意味着天線輻射了多少的能量,只能說明天線輻射能量的潛力。

VSWR=1也不一定是好的天線,天線匹配中最重要的是:諧振。

要使天線發出的電磁波最強,一是發射頻率與天線的固有頻率一致;二是驅動點要在天線的合適位置。

不同駐波比對應的回波損耗、能量利用率。

 

天線駐波比太大時會引起發射出去的功率下降,引起警告,嚴重時會直接燒壞天線,使天線報廢。

駐波比全稱為電壓駐波比。在無線電通信中,天線與饋線的阻抗不匹配或天線與發信機的阻抗不匹配,高頻能量就會在天線產生反射波,反射波和入射波在天饋系統匯合產生駐波。為了表征和測量天饋系統中的駐波特性,也就是天線中正向波與反射波的情況,建立了“駐波比”這一概念。


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