天线的电特性参数.ppt

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1、天线的电特性参数－－－驻波比方向性图天线增益输入阻抗驻波比极化方式效率系数等等驻波比(VSWR)的定义：驻波系数（驻波比）定义为馈线上信号合成波电压（或电流）的最大值与馈线上的信号合成波电压（或电流）的最小值之比，它是行波系数的倒数，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，但实际应用中VSWR应小于1.2。过大的驻波比会减小基站的覆盖并造成系统内干扰加大，影响基站的服务性能。反射系数：传输线各点反射电压与入射电压之比

2、称为电压反射系数。一般情况，在传输线上存在入射波和反射波，它们之间相互干涉形成驻波，习惯上用电压驻波系数衡量传输线上的驻波大小，传输线上电压最大值与电压最小值之比称为电压驻波系数用S来表示式中

3、U

4、max和

5、U

6、min为最大和最小电压的绝对值。只有在入射波电压和反射波电压同相叠加式得到最大电压值，反相时得到最小值，所以有时也用行波系数来表示驻波状态，它是最小电压绝对值与最大电压绝对值之比用k来表示根据传输线终端负载阻抗性质的不同，传输线有三种不同的工作状态，即行波状态，驻波状态和行驻波状态。一、行波状态

7、当传输线无限长，或负载阻抗等于传输线特性阻抗时，此时传输线上只有入射波没有反射波。这种传输线上只有入射波的状态称为匹配状态，亦称为工作与行波状态。在行波状态下电压、电流的振幅沿线保持不变，即

8、U

9、max=

10、U

11、min则根据驻波比定义可得：S=1二、驻波状态当传输线终端短路、开路和接纯电抗负载时，将产生全反射，线上反射波与入射波幅度相等，二者叠加，在线上形成纯驻波，这种状态称为驻波状态。（一）传输线终端短路由于短路，终端出电压必然为零，即终端入射波电压与反射波电压幅度相等，相位相反，他们在终端处互相抵消的

12、结果，同时短路处入射电流与反射电流大小相等，相位相同，只有这样才能使全部功率反射回去。在此状态下

13、U+

14、=

15、U-

16、由驻波比公式可得（二）传输线终端开路完全可以利用短路线分析结果，把开路线看成缩短或延长了λ/4的短路线来分析。（三）传输线终端接纯电抗负载上述短路和开路线路终端电压或电流值均保持不变，因此线路的阻抗均为纯电抗。驻波的特点：1、沿线电压、电流振幅是位置的函数，最大值为波腹，最小值为波节，纯驻波波腹为入射波振幅的2倍，波节为零。2、沿线各点电压、电流在空间和时间上均有π/2的相位差，因此，在驻波

17、状态下，既无能量损耗，也无能量传播，只有电磁能的相互转换，故波在原地作简谐振荡，所以驻波又称为“驻立不前”的波。三、行驻波状态当传输线端接任意负载，终端将产生部分反射，其反射波幅度小于入射波幅度，入射波与反射波的相位差亦无固定数值，这种入射波与反射波相干叠加而形成行驻波。行驻波电压和电流分布规律与驻波状态完全类似，其不同点是行驻波的波腹不为入射波振幅的2倍，波节也不为零。总结实际环境中，由于天馈线系统并非理想状态，总存在一定损耗，所以天馈线系统内的入射波无法达到匹配状态，天馈线系统内实际是行驻波状态，为

18、使能量在天馈线系统内不至产生大的损耗，所以我们才会以驻波比来作为衡量天线性能的一项重要指标。驻波比越接近1，则越接近于理想状态。