反射系数、反射损耗、驻波比
天线的几个重要参数介绍

一、天线的几个重要参数介绍1.天线的输入阻抗天线的输入阻抗是天线馈电端输入电压与输入电流的比值。
天线与馈线的连接,最佳情形是天线输入阻抗是纯电阻且等于馈线的特性阻抗,这时馈线终端没有功率反射,馈线上没有驻波,天线的输入阻抗随频率的变化比较平缓。
天线的匹配工作就是消除天线输入阻抗中的电抗分量,使电阻分量尽可能地接近馈线的特性阻抗。
匹配的优劣一般用四个参数来衡量,即反射系数,行波系数,驻波比和回波损耗,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个纯出于习惯。
在我们日常维护中,用的较多的是驻波比和回波损耗。
驻波比: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。
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的到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越差,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.天线的极化方式所谓天线的极化,就是指天线辐射时形成的电场强度方向。
当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。
由于电波的特性,决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流,极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减,而垂直极化方式则不易产生极化电流,从而避免了能量的大幅衰减,保证了信号的有效传播。
因此,在移动通信系统中,一般均采用垂直极化的传播方式。
另外,随着新技术的发展,最近又出现了一种双极化天线。
就其设计思路而言,一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式,性能上一般后者优于前者,因此目前大部分采用的是±45°极化方式。
双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线,并同时工作在收发双工模式下,大大节省了每个小区的天线数量;同时由于±45°为正交极化,有效保证了分集接收的良好效果。
驻波比和反射系数 -回复

驻波比和反射系数-回复什么是驻波比和反射系数?驻波比(Standing Wave Ratio,SWR)和反射系数(Reflection Coefficient)是用来衡量电磁波在传输线或天线系统中反射的程度和效率的两个重要参数。
它们在电信、电子和无线通信领域被广泛应用,以评估传输质量和确保最佳信号传输。
驻波比和反射系数之间有直接的联系,驻波比是由反射系数计算而得。
驻波比的定义是电磁波在传输线或天线系统中的最高电压和最低电压之比。
当波完全被传入负载,没有反射时,电压极值为0,驻波比为1。
而在有反射时,传输线上的电压波形将发生干涉,形成驻波,使得电压极值不再为0,这就引起了驻波比的存在。
反射系数是反映驻波比的一个重要因素,它是反射波幅度与入射波幅度之比。
驻波比和反射系数的公式为:SWR = (Vmax / Vmin) = (1 + Γ) / (1 - Γ)其中,Vmax是电磁波的最大电压,Vmin是电磁波的最小电压。
Γ是反射系数。
从这个公式可以看出,当反射系数为0时,即没有发生反射现象,驻波比为1,表示电磁波在传输过程中没有损耗。
而当反射系数接近1时,驻波比将趋近于无穷大,表示存在较大的能量反射,造成传输损耗。
反射系数的计算公式为:Γ= (ZL - Z0) / (ZL + Z0)其中,ZL是负载的阻抗,Z0是传输线的特性阻抗。
根据这个公式可以看出,反射系数与负载阻抗和传输线特性阻抗之间的差距有关。
当负载阻抗与传输线特性阻抗匹配时,即ZL = Z0,反射系数为0,表示负载完全吸收了传入的电磁波,无能量反射。
反之,当负载阻抗与传输线特性阻抗不匹配时,反射系数将大于0,表示有能量反射。
为了确保传输质量和最佳信号传输,驻波比和反射系数要尽可能小。
一般来说,驻波比小于2.0是可接受的,而驻波比小于1.5则被认为是较好的传输质量。
反射系数小于0.1也被视为较好的匹配,表示能量反射很小。
高驻波比和大反射系数可能导致信号衰减、传输损耗以及对设备和系统的额外压力。
反射系数和驻波比之间的关系

反射系数和驻波比之间的关系光和电的传播过程中,反射系数和驻波比之间的关系是一个重要的物理概念,它们在电磁学中都有重要的意义,因此理解反射系数和驻波比之间的关系是非常必要的。
本文旨在阐述反射系数和驻波比之间的关系,并讨论它们之间的不同性质。
首先,反射系数和驻波比之间的关系是一种物理规律,它表示在边界上互相重叠的两个波的比率。
反射系数是表示这种比率的系数。
在简单的情况下,反射系数和驻波比之间的关系表示为:R=V1/V2,这里R表示反射系数,V1表示反射波的波速,V2表示入射波的波速。
其次,反射系数和驻波比之间的关系受到介质的影响。
不同介质条件下,反射系数和驻波比也是不同的,即反射系数也会变化。
例如,在金属与空气,以及金属与水之间,反射系数和驻波比是不同的,分别表示金属对光的反射强度和水对光的反射强度。
另外,介质的性质也会对反射系数和驻波比之间的关系产生影响,如介质的粘度、密度等物理性质都会影响反射系数和驻波比之间的关系。
同时,反射系数和驻波比之间的关系也受到波长及频率和入射角的影响,因为这些参数共同作用,导致反射系数和驻波比也有所变化。
入射角越大,反射系数和驻波比也越大;波长越长,反射系数和驻波比也会越大;频率越高,反射系数和驻波比也越大。
此外,反射系数和驻波比之间的关系在许多实际应用中都有重要的意义。
例如,它们在电磁护栏建设和光纤传输中起着重要的作用,用来控制电磁波的反射率和驻波比,从而保证电磁波的有效传播,同时减少波能的损耗。
总之,反射系数和驻波比之间的关系是一个重要的物理概念,它们在科学研究和实际应用中都有重要的意义。
反射系数和驻波比之间的关系受到介质、波长、频率和入射角的影响,这些参数的变化会导致反射系数和驻波比之间的关系发生变化。
通过研究反射系数和驻波比之间的关系,人们可以更好地理解光和电的反射特性,从而更好地应用于电磁学领域。
驻波比基本知识

若以功率的观点来看驻波比可以表示为SWR = (√Po + √Pr)/(√Po - √Pr)Po:进入天线系统的功率Pr:从天线系统反射回来的功率经过运算SWR 与Pr/Po (反射功率百分比)的关系如下Pr/Po = [(SWR-1)/(SWR+1)]^2驻波比表基本上就是功率表它可以量测输入功率及反射功率但根据上式不管输入功率为何反射功率一定和输入功率成一定的比例也就是说对同一驻波比不管输入功率为何只要是在量输入功率时利用可变电阻调整驱动表头的电流使指针达到满刻度那麽你量测反射功率时指针一定是指在同一个位置把这些相关位置标出来我们的功率表上就多了一排刻度叫做"驻波比"而您的功率表马上摇身一变成为"驻波比表"了说穿了驻波比表就是功率表在量测功率时它预设了几组功率(如5W,20W,200W)使输入功率恰好是这个位准时(5W,20W,200W)指针会达到满刻度当你拨在CAL位置时就是量输入功率只不过你可以调整指针位置当你拨在SWR位置时就是量反射功率只不过您这时候看的是SWR的刻度以DIAMOND系列的驻波比表而言它有一个Calibration 旋钮及三个选择开关Power Range Func FWD/REF SWITCH用法如下量输入功率 1.将POWER RANGE 拨到200W FUNC拨到PWR FWD/REF拨到FWD2.按下无线电机的发射键3.适度选择POWER RANGE以精确读出功率量反射功率 1.将POWER RANGE 拨到200W FUNC拨到PWR FWD/REF拨到REF2.按下无线电机的发射键3.适度选择POWER RANGE以精确读出功率量驻波比 1.将FUNC 拨到CAL 位置CALIBRATION 旋钮反时针方向旋转到底2.按下无线电机的发射键调整CALIBRA TION 旋钮使指针达到满刻度3.将FUNC 拨到SWR 位置由表头的SWR 刻度读出驻波比的读值使用驻波比表量测天线的驻波比时要尽量将驻波比表靠近天线端因为传输线的传输损耗会使得所量出来的驻波比数值较小变成"快乐驻波比"例如原本天线的驻波比为 1.92 (反射功率百分比为10%)现在加上一段cable 衰减量为3dB假设无线电机的发射功率为10W则经由CABLE 传到天线的输入端时只剩下5W然後反射10% 即0.5W 0.5W 经由传输线送回来只剩下0.25W所以驻波比量到的是输入10W反射0.25W反射功率百分比为2.5% 即SWR=1.03量起来真是快乐的不得了此外目前大部份的驻波比表都是利用感应的方式将信号感应到驻波比表内的量测电路所以在量测时可以一边发射一边切换驻波比表上的开关这并不会损坏无线电机如果小心一点不要让指针瞬间打到底驻波比表要坏掉也蛮难的最後提醒一点天线的好坏不能单看驻波比现在大家如此迷信驻波比的原因很简单因为驻波比表到处都买得到我的意思是说不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK而沾沾自喜多研究天线的其它特性才是真正的乐趣卫星广播电视接收系统中的匹配卫星广播电视接收系统中,天线、馈源、高频头、卫星接收机、电视机等部件需要用电缆和接插件把这些设备部件连接起来,只有正确连接,方可保证设备运转正常。
射频中的回波损耗反射系数电压驻波比以及S参数的含义和关系

射频中的回波损耗,反射系数,电压驻波比以及S参数的含义回波损耗,反射系数,电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下:回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值反射系数(Г):反射电压/入射电压, 为标量电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压S参数: S12为反向传输系数,也就是隔离。
S21为正向传输系数,也就是增益。
S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗,S22为输出反射系数,也就是输出回波损耗。
四者的关系:VSWR=(1+Г)/(1-Г)(1)S11=20lg(Г)(2)RL=-S11 (3)以上各参数的定义与测量都有一个前提,就是其它各端口都要匹配。
这些参数的共同点:他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。
其中,S11实际上就是反射系数Г,只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。
反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值,而回波损耗是从功率的角度来看待问题。
而电压驻波的原始定义与传输线有关,将两个网络连接在一起,虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值,但实际上如果这里没有传输线,根本不会存在驻波。
我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式,至于用哪一个参数来进行描述,取决于怎样方便,以及习惯如何。
回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义回波损耗反射系数电压驻波比s参数以二端口网络为例,如单根传输线,共有四个S参数:S11,S12,S21,S22,对于互易网络有S12=S21,对于对称网络有S11=S22,对于无耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。
在高速电路设计中用到以二端口网络为例,如单根传输线,共有四个S参数:S11,S12,S21,S22,对于互易网络有S12=S21,对于对称网络有S11=S22,对于无耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。
射频中的回波损耗_反射系数_电压驻波比以及S参数的含义和关系

射频中回波损耗,反射系数,电压驻波比以及S参数的含义和关系回波损耗,反射系数,电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下:回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压S参数: S12为反向传输系数,也就是隔离。
S21为正向传输系数,也就是增益。
S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗,S22为输出反射系数,也就是输出回波损耗。
四者的关系:VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1)S11=20lg(Г) (2)RL=-S11 (3)以上各参数的定义与测量都有一个前提,就是其它各端口都要匹配。
这些参数的共同点:他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。
其中,S11实际上就是反射系数Г,只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。
反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值,而回波损耗是从功率的角度来看待问题。
而电压驻波的原始定义与传输线有关,将两个网络连接在一起,虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值,但实际上如果这里没有传输线,根本不会存在驻波。
我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式,至于用哪一个参数来进行描述,取决于怎样方便,以及习惯如何。
回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义:以二端口网络为例,如单根传输线,共有四个S参数:S11,S12,S21,S22,对于互易网络有S12=S21,对于对称网络有S11=S22,对于无耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。
在高速电路设计中用到:以二端口网络为例,如单根传输线,共有四个S参数:S11,S12,S21,S22,对于互易网络有S12=S21,对于对称网络有S11=S22,对于无耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。
射频中的回波损耗,反射系数,电压驻波比以及S参数的含义和关系

1 射频中的回波损耗反射系数电压驻波比以及S参数的含义和关系回波损耗反射系数电压驻波比S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到他们各自的含义如下: 回波损耗Return Loss: 入射功率/反射功率为dB数值反射系数Г: 反射电压/入射电压为标量电压驻波比Voltage Standing Wave Ration: 波腹电压/波节电压S参数: S12为反向传输系数也就是隔离。
S21为正向传输系数也就是增益。
S11为输入反射系数也就是输入回波损耗S22为输出反射系数也就是输出回波损耗。
四者的关系VSWR1Г/1-Г 1 S1120lgГ2 RL-S113 以上各参数的定义与测量都有一个前提就是其它各端口都要匹配。
这些参数的共同点他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。
其中S11实际上就是反射系数Г只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。
反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值而回波损耗是从功率的角度来看待问题。
而电压驻波的原始定义与传输线有关将两个网络连接在一起虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值但实际上如果这里没有传输线根本不会存在驻波。
我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式至于用哪一个参数来进行描述取决于怎样方便以及习惯如何。
回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义2009-06-08 20:58:00 转载标签回波损耗反射系数电压驻波比s 参数电子科技大学2 以二端口网络为例如单根传输线共有四个S参数S11S12S21S22对于互易网络有S12S21对于对称网络有S11S22对于无耗网络有S11S11S21S211即网络不消耗任何能量从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。
在高速电路设计中用到以二端口网络为例如单根传输线共有四个S参数S11S12S21S22对于互易网络有S12S21对于对称网络有S11S22对于无耗网络有S11S11S21S211即网络不消耗任何能量从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。
射频中的回波损耗-反射系数-电压驻波比以及S参数的含义和关系

回波损耗,反射系数,电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下:回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压S参数: S12为反向传输系数,也就是隔离。
S21为正向传输系数,也就是增益。
S11为输入反射系数,也就是输入回波损耗,S22为输出反射系数,也就是输出回波损耗。
四者的关系:VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1)S11=20lg(Г) (2)RL=-S11 (3)以上各参数的定义与测量都有一个前提,就是其它各端口都要匹配。
这些参数的共同点:他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。
其中,S11实际上就是反射系数Г,只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。
反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值,而回波损耗是从功率的角度来看待问题。
而电压驻波的原始定义与传输线有关,将两个网络连接在一起,虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值,但实际上如果这里没有传输线,根本不会存在驻波。
我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式,至于用哪一个参数来进行描述,取决于怎样方便,以及习惯如何。
回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义:以二端口网络为例,如单根传输线,共有四个S参数:S11,S12,S21,S22,对于互易网络有S12=S21,对于对称网络有S11=S22,对于无耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。
在高速电路设计中用到:以二端口网络为例,如单根传输线,共有四个S参数:S11,S12,S21,S22,对于互易网络有S12=S21,对于对称网络有S11=S22,对于无耗网络,有S11*S11+S21*S21=1,即网络不消耗任何能量,从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。
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反射系数、反射损耗、驻波比
HAM们的一大热门话题就是天线,弄天线似乎就离不开反射系数、反射损耗、驻波比等测量或计算。
那么他们之间是什么关系呢?下面给出他们的关系式。
P f----发射功率
Pr----反射功率
1.反射系数:
2.反射损耗:
3.驻波比:
HAM们也使用驻波表测量天线的驻波比,以此来判断天线的工作状态。
那么,根据上面的公式我们就能导出如下公式,这样根据驻波比就能直接计算出我们的发射机到底有多少功率发射出去了。
比如,测量驻波比为1.5,带入上式可求得Pr/P f=4%。
也就是说有4%的功率反射反射回来了,其他的96%都发射出去了。
下表是驻波比(SWR)与反射功率的对应表。
BG2WLA整理
2012.4.16。