天线中驻波比的影响

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。

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

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。

 

天线驻波比太大时会引起发射出去的功率下降,引起警告,严重时会直接烧坏天线,使天线报废。

驻波比全称为电压驻波比。在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会在天线产生反射波,反射波和入射波在天馈系统汇合产生驻波。为了表征和测量天馈系统中的驻波特性,也就是天线中正向波与反射波的情况,建立了“驻波比”这一概念。

posted @ 2022-01-18 10:14  konglingbin  阅读(3407)  评论(0编辑  收藏  举报