駐波比是衡量天線性能的重要參數之一,展現了天線向外界空間輻射能量的潛力。這是一個标量的參數,還有史密斯圓圖(the Smith Chart)來衡量天線的阻抗特性,可以分析天線是感性還是容性的,并指明了調整天線的方向。
目錄
一、什麼是駐波比VSWR或者SWR
二、駐波比怎麼測量
三、天線駐波比的影響因素
一、什麼是駐波比VSWR或者SWR
駐波比 VSWR (Voltage Standing Wave Ratio),是電壓駐波比的簡稱,波腹電壓/波節電壓,是指駐波的最大電平和最小電平的比值,它的大小從1:1(完全比對)到∞。
如下圖所示,Vmax和Vmin分别代表波腹電壓和波節電壓。
回波損耗(Return Loss): 反射功率/入射功率, 為dB數值
反射系數(Г): 反射電壓/入射電壓, 為标量
S11為輸入反射系數,也就是輸入回波損耗。表示在port 1量反射損失(return loss),值越接近0越好(越低越好 ,一般-25~-40dB),表示傳遞過程反射(reflection)越小。
S22為輸出反射系數,也就是輸出回波損耗。表示訊号從port 1傳遞到port 2過程的饋入損失(insertion loss),值越接近1越好(0dB),表示傳遞過程損失(loss)越小。
S12為反向傳輸系數,也就是隔離。
S21為正向傳輸系數,也就是增益。
在比對狀态下,高頻電磁能量全部流入負載,不存在反射。這時,沿傳輸線各個位置上的電壓振幅相等,不存在駐波,稱為「行波狀态」。
而在失配時,由于存在反射波,反射波與正向波的疊加結果,就會線上上的各個點的振幅,存在有規律的起伏,稱為駐波狀态
二、駐波比怎麼測量
使用駐波表,矢量網絡分析儀或者天線分析儀。
駐波比和反射系數的換算關系如下:
當通路處于開路狀态,如下圖所示:
當通路處于短路狀态,如下圖所示:
當通路處于比對狀态,如下圖所示:
三、天線駐波比的影響因素
天線阻抗比對,指的是天線和饋源的電阻阻抗相等,感性和容性阻抗互相抵消。
VSWR說明的是多少的能量傳遞給了天線,并不意味着天線輻射了多少的能量,隻能說明天線輻射能量的潛力。
VSWR=1也不一定是好的天線,天線比對中最重要的是:諧振。
要使天線發出的電磁波最強,一是發射頻率與天線的固有頻率一緻;二是驅動點要在天線的合适位置。
不同駐波比對應的回波損耗、能量使用率。如下圖所示: