天线理论与网络分析仪基本概念

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1、1.什么叫驻波（standingwave）？答：振动频率、振幅和传播速度相同而传播方向相反的两列波叠加时，就产生驻波。驻波形成时，空间各处的介质点或物理量只在原位置附近做振动，波停驻不前，而没有行波的感觉，所以称为驻波。形成驻波时，各处介质质点或物理量以不同的振幅振动。振幅最大处叫波腹，振幅最小处即看上去静止不动处叫波节。相邻两个波节或波腹之间的距离是半个波长。驻波也是一种波的干涉现象，但是一种特殊的干涉现象．2.什么叫SWR（驻波比）/VSWR（电压驻波比：voltagestandingwaveratio

2、）？答：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，高频能量就会产生反射折回，并与前进的部分干扰汇合发生驻波。为了表征和测量天线系统中的驻波特性，也就是天线中正向波与反射波的情况，人们建立了“驻波比”这一概念，计算公式：S＝电压最大值/电压最小值＝Umax/UminS＝（1+P）/（1-P）3.什么叫反射系数（reflectioncoefficient）？答：在传输线相交结点处(线路参数发生突变)，反射波电压(或电流)与入射波电压(或电流)之比。计算公式2：P＝

3、反射波振幅/入射波振幅＝(传输线特性阻抗-负载阻抗)/(传输线特性阻抗+负载阻抗)即：P＝︱（Zb-Za）/（Zb+Za）︱  取绝对值4.什么叫回波损耗（returnloss）？答：反射系数倒数的模。计算公式： L＝1/P＝︱（Zb+Za）/（Zb-Za）︱通常以分贝表示。计算公式： L＝20lg(1/P) 单位dB。回波损耗是表示信号反射性能的参数。回波损耗说明入射功率的一部分被反射回到信号源。1.S参数的意义？答：S参数: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。S11为输入

4、反射系数，也就是输入回波损耗。S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。计算公式：S11=20lg(P) 不对称天线　　我们知道偶极天线每臂电气长度应为1/4波长。那么如果两臂长度不同，它的谐振波长如何计算？是否会出现两个谐振点？　　如果想清了上述琴弦的例子，答案就清楚了。系统总长度不足3/4波长的偶极天线（或者以地球、地网为镜象的单臂天线）只有一个谐振频率，取决于两臂的总长度。两臂对称，相当于在阻抗最低点加以驱动，得到的是最低的阻抗。两臂长度不等，相当于把弓子偏近琴马拉弦，费的力不同，驱动点的阻抗比较高一

5、些，但是谐振频率仍旧是一个，由两臂的总长度决定。如果偏到极端，一臂加长到1/2波长而另一臂缩短到0，驱动点阻抗增大到几乎无穷大，则成为端馈天线，称为无线电发展早期用在汽艇上的齐柏林天线和现代的1/2波长R7000垂直天线，当然这时必须增加必要的匹配电路才能连接到50欧姆的低阻抗发射机上。　　偶极天线两臂不对称，或者两臂周围导电物体的影响不对称，会使谐振时的阻抗变高。但只要总电气长度保持1/2波长，不对称不是十分严重，那么虽然特性阻抗会变高，一定程度上影响VSWR，但是实际发射效果还不至于有十分明显的恶化。天

6、线系统和输出阻抗　　天线系统和输出阻抗为50欧的发信机的匹配条件是天线系统阻抗为50欧纯电阻。要满足这个条件，需要做到两点：第一，天线电路与工作频率谐振（否则天线阻抗就不是纯电阻）；第二，选择适当的馈电点。一些国外杂志文章在介绍天线时经常给出VSWR的曲线。有时会因此产生一种错觉，只要VSWR＝1，总会是好天线。其实，VSWR＝1只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是否能有效地辐射到空间，那是另一个问题。一副按理论长度作制作的偶极天线，和一副长度只有1/20的缩短型天线，只要采取适当措

7、施，它们都可能做到VSWR＝1，但发射效果肯定大相径庭，不能同日而语。做为极端例子，一个50欧姆的电阻，它的VSWR十分理想地等于1，但是它的发射效率是0。　　而如果VSWR不等于1，譬如说等于4，那么可能性会有很多：天线感性失谐，天线容性失谐，天线谐振但是馈电点不对，等等。在阻抗园图上，每一个VSWR数值都是一个园，拥有无穷多个点。也就是说，VSWR数值相同时，天线系统的状态有很多种可能性，因此两根天线之间仅用VSWR数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。　　天线VSWR＝1说明天线系统和发信机满足匹配

8、条件，发信机的能量可以最有效地输送到天线上，匹配的情况只有这一种。史密斯圆图辅助计算非谐振天线的阻抗匹配史密斯圆图是一种计算阻抗、反射系数等参量的简便图解方法。采用双线性变换，将z复平面上。有时由于条件所限，不能架设自然谐振阻抗为50Ω的天线，比如架设80m或者160m波段天线，或者临时在海岛架设天线。这些天线很难调谐到50Ω也就是不能和50Ω的馈线匹配，如果发生失配，必然使VSWR（驻波比）加大，造成很大的回波