2018-08-17 14:46:04
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一個專業(yè)無線電業(yè)余愛好者，肯定聽過一個名詞：駐波比。什么是駐波比呢?駐波比又是如何形成的呢?
在無線電通信中，天線與饋線的阻抗不匹配或天線與發(fā)信機(jī)的阻抗不匹配，高頻能量就會產(chǎn)生反射折回，并與前進(jìn)的部分干擾匯合發(fā)生駐波。為了表征和測量天線系統(tǒng)中的駐波特性，也就是天線中正向波與反射波的情況，人們建立了“駐波比”這一概念。
駐波比的概念
駐波比全稱為電壓駐波比，又名VSWR和SWR，為英文VoltageStandingWaveRatio的簡寫。指駐波波腹電壓與波谷電壓幅度之比，又稱為駐波系數(shù)、駐波比。駐波比等于1時(shí)，表示饋線和天線的阻抗完全匹配，此時(shí)高頻能量全部被天線輻射出去，沒有能量的反射損耗;駐波比為無窮大時(shí)，表示全反射，能量完全沒有輻射出去。
駐波比正常數(shù)值的計(jì)算
在入射波和反射波相位相同的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅Vmax ，形成波腹;在入射波和反射波相位相反的地方電壓振幅相減為最小電壓振幅Vmin ，形成波節(jié)。其它各點(diǎn)的振幅值則介于波腹與波節(jié)之間。這種合成波稱為行駐波。駐波比是駐波波腹處的電壓幅值Vmax與波節(jié)處的電壓幅值Vmin之比。在駐波管法中，測得駐波比，就可以求出吸聲材料的聲反射系數(shù)和吸聲系數(shù)。
SWR=R/r=(1+|K|)/(1-|K|)
反射系數(shù)K=(R-r)/(R+r)
(K為負(fù)值時(shí)表明相位相反)
式中R和r分別是輸出阻抗和輸入阻抗。當(dāng)兩個阻抗數(shù)值一樣時(shí)，即達(dá)到完全匹配，反射系數(shù)K等于0，駐波比為1。這是一種理想的狀況，實(shí)際上總存在反射，所以駐波比總是大于1的。
射頻系統(tǒng)阻抗匹配。特別要注意使電壓駐波比達(dá)到一定要求，因?yàn)樵趯拵н\(yùn)用時(shí)頻率范圍很廣，駐波比會隨著頻率而變，應(yīng)使阻抗在寬范圍內(nèi)盡量匹配。
駐波比的含義
駐波比就是一個數(shù)值，用來表示天線和電波發(fā)射臺是否匹配。如果 SWR 的值等于1， 則表示發(fā)射傳輸給天線的電波沒有任何反射，全部發(fā)射出去，這是最理想的情況。如果SWR 值大于1，則表示有一部分電波被反射回來，最終變成熱量，使得饋線升溫。被反射的電波在發(fā)射臺輸出口也可產(chǎn)生相當(dāng)高的電壓，有可能損壞發(fā)射臺。
天線駐波比的意義
天線駐波比的意義表示天饋線與基站(收發(fā)信機(jī))匹配程度的指標(biāo)。
駐波比的定義：
Umax——饋線上波腹電壓;
Umin——饋線上波節(jié)電壓。
駐波比的產(chǎn)生，是由于入射波能量傳輸?shù)教炀€輸入端B未被全部吸收(輻射)、產(chǎn)生反射波，迭加而形成的。
VSWR越大，反射越大，匹配越差。
那么，駐波比差，到底有哪些壞處?在工程上可以接受的駐波比是多少?一個適當(dāng)?shù)鸟v波比指標(biāo)是要在損失能量的數(shù)量與制造成本之間進(jìn)行折中權(quán)衡的。
⑴ VSWR>1，說明輸進(jìn)天線的功率有一部分被反射回來，
⑵ 增大了饋線的損耗。7/8'電纜損耗4dB/100m，是在VSWR=1(全匹配)情況下測的;有了反射功率，就增大了能量損耗，
⑶ 在饋線輸入端A，失配嚴(yán)重時(shí)，發(fā)射機(jī)T的輸出功率達(dá)不到設(shè)計(jì)額定值。但是，現(xiàn)代發(fā)射機(jī)輸出功率允許在一定失配情況下如(VSWR<1.7或2.0)達(dá)到額定功率。
在無線電通信中，天線與饋線的阻抗不匹配或天線與發(fā)信機(jī)的阻抗不匹配，高頻能量就會產(chǎn)生反射折回，并與前進(jìn)的部分干擾匯合發(fā)生駐波。為了表征和測量天線系統(tǒng)中的駐波特性，也就是天線中正向波與反射波的情況，人們建立了“駐波比”這一概念，SWR=R/r=(1+K)/(1-K)反射系數(shù)K=(R-r)/(R+r)(K為負(fù)值時(shí)表明相位相反)式中R和r分別是輸出阻抗和輸入阻抗。當(dāng)兩個阻抗數(shù)值一樣時(shí)，即達(dá)到完全匹配，反射系數(shù)K等于0，駐波比為1。這是一種理想的狀況，實(shí)際上總存在反射，所以駐波比總是大于1的。
駐波比與反射功率的關(guān)系如下。可見，不一定追求1.1以下的駐波比，一般1.5一下也足夠了，96%的都發(fā)射出去了。