天馈系统驻波

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1、电压驻波比(VSWR)：电压驻波比是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5。只有阻抗完全匹配，才能达到最大功率传输。这在高频更重要。发射机、传输电缆（馈线）、天线阻抗都关系到功率的传输。驻波比就是表示馈线与天线匹配情形。不匹配时，发射机发射的电波将有一部分反射回来，在馈线中产生反射波，反射波到达发射机，最终产生为热量消耗掉。接收时，也会因为不匹配，造成接收信号不好。在RF中阻抗匹配是很重要的，一般用反射系数、行波系数、驻波比和回波损耗四个参数来衡量匹配状况，四个参数之间有固定

2、的数值关系，使用那一个均出于习惯。通常用的较多的是驻波比和回波损耗.　1、驻波比：是行波系数的倒数，其值在1到无穷大之间。驻波比为1，表示完全匹配；驻波比为无穷大表示全反射，完全失配。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5。2、回波损耗：它是反射系数绝对值的倒数，以分贝值表示。回波损耗的值在0dB到无穷大之间，回波损耗越大表示匹配越好。0表示全反射，无穷大表示完全匹配。在移动通信系统中，一般要求回波损耗大于14dB。2相关公式1）驻波比:VSWR＝电压最大值/电压最小值＝Umax/Umin；2）行波系数:K＝电压最小值/电压最大值＝Umin/Umax＝(入射波振幅-反射波振

3、幅)/(反射波振幅+入射波振幅)3）反射系数:T＝反射波振幅/入射波振幅＝(Zl-Z0)/(Zl+Z0)Z0:传输线特性阻抗Zl:负载阻抗4)回波损耗：IL＝-20LOG(1/

4、T

5、)＝20LOG(︱（ZL+Z0）/（ZL-Z0）︱)5）驻波比与反射系数：VSWR＝（1+

6、T

7、）/（1-

8、T

9、）反射系数(reflectioncoefficient)反射系数可以用天线的负载阻抗Za与电路特性阻抗Zo来表示:Γ=（Za-Zo)/(Za+Zo);反射系数的取值在-1（负载短路，Za=0）到+1（负载开路，Za=无穷）之间，为0时表示负载匹配。反射系数可以表示为归一化负载电阻形式.Γ=

10、(Zn-1)/(Zn+1)，其中Zn=Za/Zoreflectioncoefficientinpowerreflectioncoefficientinpower=Γ^2;表示反射能量与入射能量的比。反射损失（returnloss）反射损失(returnloss)[dB]=10*Lg(Γ^2)=20*Lg(Γ);returnloss是反射能量与入射能量比的dB表示形式。VSWRVSWR=(1+abs(Γ))/(1-abs(Γ))，abs指绝对值。VSWR变化范围为1到正无穷。驻波比（SWR）两频率相同、振幅相近的电磁波能量流（energyflows）面对面地相撞（impinge）

11、在一起，会产生驻波（standingwave），这种电磁波的能量粒子在空间中是处于静止（stand）状态（motionless）的，此暂停运动的时间长度比两电磁波能量流动的时间要长。因为驻波的能量粒子是静止不动的，所以，没有能量流进驻波或从驻波流出来。上述叙述较抽象，但是这里举个类似的例子，就可说明什么是驻波：做个物理实验，将两个口径、流速都相同的水管，面对面相喷，在两水管之间将会激起一个上下飞奔的水柱，这个水柱就是驻波。如果是在无地心引力的空间中，这个水柱将静止在那里不会坠地。电磁波在传输在线流动，入射波和反射波相遇时就会产生驻波。驻波比（standingwaverate；S

12、WR）是驻波发生时最大电压和最小电压的比值（VSWR），或最大电流和最小电流的比值(公式一)：SWR=(VO+VR)/(VO-VR)=(IO+IR)/(IO-IR)=1＋｜Γ｜/1－｜Γ｜WR可以被用来判定传输线阻抗匹配的情况：当SWR=1时，表示没有反射波存在，电磁波能量能完全传递到负载上，也就是传输线阻抗完全匹配；当SWR=∞时，表示VO=VR或IO=IR，电磁波能量完全无法传递到负载上，传输线阻抗完全不匹配。SWR测量仪是高频传输线、发射机（transmitter）、天线工程师常使用的参数，与它类似的是应用在有线电视缆线（CableTVcable）的「返回耗损（Retur

13、nLoss）」或称作dBRL。两者的差别有二：(1)dBRL=0表示阻抗完全不匹配，dBRL=∞表示阻抗完全匹配。(2)SWR测量仪是以发射机为信号来源，自己并没有发射源，但dBRL测量仪是用自己的发射源来测量缆线的阻抗匹配情况。?史密斯图（SmithChart）介绍：为了达到阻抗匹配的目的，必须使用史密斯图。此图为P.Smith于1939年在贝尔实验室发明的，直到现在，它的图形仍然被广泛地应用在分析、设计和解决传输线的所有问题上。它能将复数的负载阻抗（complexloadimpedanc