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天线的驻波比合理的范围为,天线的驻波比公式

时间:2023-05-03 15:16:05 阅读:224789 作者:2926

驻波比是衡量天线性能的重要参数之一,体现了天线向外界空间辐射能量的潜力。这是一个标量的参数,还有史密斯圆图(the Smith Chart)来衡量天线的阻抗特性,可以分析天线是感性还是容性的,并指明了调整天线的方向。

目录

一、什么是驻波比VSWR或者SWR

二、驻波比怎么测量

三、天线驻波比的影响因素


一、什么是驻波比VSWR或者SWR

驻波比 VSWR (Voltage Standing Wave Ratio),是电压驻波比的简称,波腹电压/波节电压,是指驻波的最大电平和最小电平的比值,它的大小从1:1(完全匹配)到∞。

如下图所示,Vmax和Vmin分别代表波腹电压和波节电压。

回波损耗(Return Loss):  反射功率/入射功率, 为dB数值

反射系数(Г):  反射电压/入射电压, 为标量

 

S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗。表示在port 1量反射损失(return loss),值越接近0越好(越低越好 ,一般-25~-40dB),表示传递过程反射(reflection)越小。

S22为输出反射系数,也就是输出回波损耗。表示讯号从port 1传递到port 2过程的馈入损失(insertion loss),值越接近1越好(0dB),表示传递过程损失(loss)越小。

S12为反向传输系数,也就是隔离。

S21为正向传输系数,也就是增益。

在匹配状态下,高频电磁能量全部流入负载,不存在反射。这时,沿传输线各个位置上的电压振幅相等,不存在驻波,称为「行波状态」。

而在失配时,由于存在反射波,反射波与正向波的叠加结果,就会在线上的各个点的振幅,存在有规律的起伏,称为驻波状态

二、驻波比怎么测量

使用驻波表,矢量网络分析仪或者天线分析仪。

驻波比和反射系数的换算关系如下:

当通路处于开路状态,如下图所示:

当通路处于短路状态,如下图所示:

当通路处于匹配状态,如下图所示:

 

 

三、天线驻波比的影响因素

天线阻抗匹配,指的是天线和馈源的电阻阻抗相等,感性和容性阻抗相互抵消。

VSWR说明的是多少的能量传递给了天线,并不意味着天线辐射了多少的能量,只能说明天线辐射能量的潜力。

VSWR=1也不一定是好的天线,天线匹配中最重要的是:谐振。

要使天线发出的电磁波最强,一是发射频率与天线的固有频率一致;二是驱动点要在天线的合适位置。

不同驻波比对应的回波损耗、能量利用率。如下图所示:

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