驻波比全称为电压驻波比,又名VSWR和SWR,为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。波传递从甲介质传导到乙介质,会由于介质不同,波的能量会有一部分被反射这种被反射的波称为驻波,这是基本的物理原理。在
电磁波有同样的特性,电波在甲组件传导到乙组件,由于阻抗特性的不同,一部分电磁波的能量被反射回来,我们常称此现象为组抗不匹配。驻波比,指的就是入射电波功率跟反射电波功率的比值。
天线驻波比表示天
馈线与基站
(收发信机)匹配程度的指标。
驻波比的定义:
Umax——馈线上波腹电压;
Umin——馈线上波节电压。
驻波比的产生,是由于入射波能量传输到天线输入端B未被全部吸收(辐射)、产生反射波,迭加而形成的。
VSWR越大,反射越大,匹配越差。
那么,驻波比差,到底有哪些坏处?在工程上可以接受的驻波比是多少?一个适当的驻波比指标是要在损失能量的数量与
制造成本之间进行折中权衡的。
⑴ VSWR>1,说明输进天线的功率有一部分被反射回来,从而降低了天线的辐射功率;
⑵ 增大了馈线的损耗。7/8"电缆损耗4dB/100m,是在VSWR=1(全匹配)情况下测的;有了反射功率,就增大了能量损耗,从而降低了馈线向天线的输入功率;
⑶ 在馈线输入端A,失配严重时,发射机T的
输出功率达不到设计额定值。但是,现代发射机输出功率允许在一定失配情况下如(VSWR<1.7或2.0)达到
额定功率。
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,
SWR=R/r=(1+K)/(1-K)
反射系数K=(R-r)/(R+r)
(K为负值时表明相位相反)
式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数K等于0,驻波比为1。这是一种理想的状况,实际上总存在反射,所以驻波比总是大于1的。
驻波比与反射功率的关系如下。
可见,不一定追求1.1以下的驻波比,一般1.5一下也足够了,96%的都发射出去了。
驻波比 反射率
1.0 0.00%
1.1 0.23%
1.2 0.83%
1.3 1.70%
1.5 4.00%
1.7 6.72%
1.8 8.16%
2.0 11.11%
2.5 18.37%
3.0 25.00%
4.0 36.00%
5.0 44.44%
7.0 56.25%
10 66.94%