反射系数(电压驻波比)的测量
引信电压驻波比测试方法研究
导 弹测试的关键 。 在 多 次 导 弹 引 信 灵 敏 度 的测 试 过 程 中发 现 被
准 确 测 量 有 关 引 信 灵 敏 度 测 试 系 统 中各 组 成 部 分
的端 口电 压 驻 波 比是 导 弹 测 试 的关 键 之 一 。 而 引
信 转 接 器 和 负 载 端 口是 非 标 准 波 导 法 兰 ， 种 非 这 标准 波导法兰 与标 准二 公分 波导 法 兰有点 相 似 ， 不 同 的 是 这 种 非 标 准 波 导 法 兰面 上有 两个 长 方 形 孔（ 即在 同一 波 导 内有 两 个 通 道 ） 这 种 非 标 准 波 ， 导法 兰 的 测 试 难 度 很 高 ， 此 如 何 正 确 测 量 引 信 因 转 接 器 和负 载 电 压 驻 波 比是 一 项 很 值 得 研 究 的课
维普资讯
第 ２ ３卷 第 ２期 ２０ ０ ２年 ６月
制 导 与 引 信
Ｇ Ｕ Ｉ Ａ Ｎ ＣＥ ＆ ＦＵ ＺＥ Ｄ
Ｖ ｏ１ ２ ＮＯ， ．３ ２
Ｊ ｎ． ０ ２ ｕ ２０
文 章 编 号 ：６ １０ ７ （ ０ ２ ０ — ０ ００ １ ７ —５ ６ ２ ０ ） ２０ ４ — ５
引 信 电 压 驻 波 比 测 试 方 法 研 究
驻波比和反射系数
驻波比和反射系数驻波比（Standing Wave Ratio，SWR）和反射系数（Reflection Coefficient）是在射频领域常用的两个指标，用于描述一条传输线或天线系统的匹配性能。
1.驻波比（SWR）：驻波比是用于衡量传输线或天线系统中信号的反射程度的无量纲值。
它是由信号的最大幅度（幅值）和最小幅度的比值得出的。
驻波比表征了信号在传输线内部反射和逆向传播导致的能量损失情况。
通常，SWR的取值范围是大于等于1的正数。
以下是SWR的一些常见取值意义：●SWR = 1：表示完美匹配，无信号反射，最佳传输。
●SWR > 1：表示信号发生了一定程度的反射，较差的匹配，能量可能会部分被反射回源。
●SWR = 无穷大（无法测量）：表示出现严重的反射，信号无法传输。
2.反射系数（Reflection Coefficient）：反射系数是一个复数，用于描述信号传输过程中的信号反射情况。
它表示信号的反射部分与入射部分之间的比率关系。
反射系数采用复数形式，包括幅度和相位信息。
反射系数的幅度范围一般在0到1之间，0表示无反射，1表示完全反射。
相位信息表示相位差。
通过反射系数的幅度和相位，可以计算出驻波比等其他参数。
两者之间的关系：驻波比和反射系数之间有一定的数学关系，可以根据所使用的公式进行相互转换。
例如，对于一条传输线系统，可以通过驻波比计算出相应的反射系数。
这些公式的具体形式取决于所使用的数学模型和参考标准。
驻波比和反射系数是用于描述射频传输线和天线系统的性能参数，并且对于不同的应用和频率范围，可能存在不同的定义和计算方式。
反射系数检测项目
反射系数检测项目
反射系数检测项目主要包括以下步骤：
1.准备检测设备，如反射系数测量仪、吸波材料、样板等。
2.将四周附有吸波材料的金属板放在架子上，测得反射系数Ro （dB）。
3.保持其他物体不变，将金属版替换成样板，测得反射系数Rl （dB）。
4.根据测得的反射系数值，计算样板的反射系数R = Rl - Ro （dB）。
5.如果需要进行投射系数检测，需要将两个天线分别放置于样板的两侧，保持喇叭天线的中心点与样板的中心点处于同一水平面上，然后进行测量。
6.保持其他物体不变，将金属版替换成样板，测得投射系数Tl （dB）。
7.根据测得的投射系数值，计算样板的投射系数T = Tl - T0（dB）。
在进行反射系数检测时，需要注意以下几点：
1.反射系数检测需要使用专业的反射系数测量仪，以确保测量结果的准确性和可靠性。
2.在进行测量之前，需要先进行校准，以确保测量设备的准确性和稳定性。
3.在进行测量时，需要遵循相关标准和规范，确保测量结果的
准确性和可比性。
4.在实际应用中，需要根据具体需求和实际情况选择合适的测量方法和设备，以确保测量结果的适用性和可靠性。
驻波比测量实验报告
驻波比测量实验报告驻波比测量实验报告引言：驻波比测量是电磁波传输中常用的一种测量方法，通过测量驻波比可以了解电磁波在传输线上的传输情况以及传输线上的阻抗匹配情况。
本实验旨在通过实际操作，掌握驻波比测量的原理和方法，并通过实验数据的分析，加深对驻波比的理解。
实验原理：驻波比是指电磁波在传输线上的反射波与正向波的振幅之比，用VSWR （Voltage Standing Wave Ratio）表示。
传输线上的驻波比与传输线的特性阻抗有关，当传输线的特性阻抗与负载阻抗不匹配时，会产生反射波，从而导致驻波比的增大。
实验器材：1. 驻波比测量仪2. 信号发生器3. 50欧姆传输线4. 负载电阻5. 连接线缆实验步骤：1. 将信号发生器与驻波比测量仪连接，并设置信号发生器的频率为所需测量频率。
2. 将驻波比测量仪与传输线连接，确保连接稳固。
3. 将负载电阻与传输线的末端相连。
4. 打开信号发生器和驻波比测量仪，调节信号发生器的输出功率，使其适合测量范围。
5. 通过驻波比测量仪的显示屏，记录下测量得到的驻波比数值。
6. 将负载电阻更换为其他数值的电阻，并重复步骤5，记录下不同负载电阻下的驻波比数值。
实验结果与分析：根据实验步骤得到的驻波比数据，我们可以进行进一步的分析和计算。
首先，我们可以观察不同负载电阻下的驻波比变化情况。
当负载电阻与传输线的特性阻抗相等时，驻波比最小，接近于1；当负载电阻与传输线的特性阻抗不匹配时，驻波比会增大。
通过这一现象，我们可以判断传输线与负载之间的阻抗匹配情况。
另外，我们还可以计算驻波比与反射系数之间的关系。
反射系数（Reflection Coefficient）是指电磁波在传输线上的反射波与正向波的振幅之比。
反射系数与驻波比之间的关系可以通过以下公式计算得到：反射系数 = (VSWR - 1) / (VSWR + 1)通过测量得到的驻波比数据，我们可以计算出相应的反射系数，并进一步分析传输线上的反射情况。
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以及S参数的物理意义回波损耗（Return Loss）是指信号在信号路径中由于阻抗不匹配造成的信号反射的程度。
它是指反射功率与输入功率之比的负数的对数的倒数。
回波损耗越大，表示信号的反射越小，系统的阻抗匹配性越好。
在实际应用中，回波损耗通常被用来评估信号源、功放器、天线、连接器等的质量，较低的回波损耗意味着更高的信号传输效率。
反射系数（Reflection Coefficient）是指信号被阻抗不匹配的负载反射回调源时，反射信号的幅度与入射信号的幅度之比。
它是一个复数，表示反射系数的模是反射信号与入射信号复数幅值之比，相位则表示反射信号与入射信号之间的相对相位差。
反射系数的绝对值越大，意味着反射信号的幅度越大，同时可能存在较大的相对相位差，这会导致信号的畸变和失真。
电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR）是用来衡量信号在传输线上传输时的阻抗匹配性和信号波动情况的一个参数。
它是指传输线上最大电压与最小电压的比值。
VSWR的值通常介于1和无穷之间，1表示完全匹配，无穷表示完全不匹配。
VSWR越小，表示传输线的阻抗匹配性越好，信号传输能力越高。
S参数（Scattering Parameters）是描述电路中信号的传输和反射特性的一组参数。
S参数是复数，用来表示输入信号和输出信号间的关系。
例如，S11表示输入端口的信号反射系数，S21表示输入输出端口之间信号的传输系数。
S参数可用于衡量电路的阻抗匹配性、传输效率、幅频响应、相位延迟等特性，是无源和线性有源器件的常用参数。
通过测量S参数可以了解电路元件和网络之间的电特性，帮助优化和改善电路设计。
总结：回波损耗用来评估信号路径中的阻抗匹配性，反射系数用来描述信号反射的程度，电压驻波比用来衡量信号的阻抗匹配性和波动情况，S参数则是描述信号传输和反射特性的一组参数。
这些参数对于电路设计和分析中的信号传输质量和阻抗匹配性有重要的物理意义。
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参数的含义和关系射频中的回波损耗是指信号在传输线上反射而损失的功率。
当信号从传输线上的终端反射回来时，由于传输线的阻抗不匹配，部分信号被反射回来，导致损耗。
回波损耗的大小反映了传输线的阻抗匹配程度，阻抗匹配程度越好，回波损耗越小。
反射系数是描述信号反射程度的参数，常用来量化回波损耗。
反射系数可以通过测量反射的功率和入射的功率之比来计算。
反射系数的大小通常用分贝(dB)表示，负值表示有一定程度的能量损失，负无穷表示完美匹配，即无反射。
电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR）是描述传输线阻抗匹配程度的指标。
它定义为传输线上最大峰值电压与最小峰值电压之比。
VSWR的大小从1开始，理想的匹配情况下，VSWR为1，表示传输线上不存在反射。
VSWR越接近1，表示阻抗匹配越好，回波损耗越小。
S参数（Scattering parameters）是一组描述射频网络传输和反射特性的矩阵参数。
S参数通常以矩阵形式表示，其中S11表示入射信号被反射回来的比例，S21表示入射信号传输到输出端的比例，S12表示从输出端反射回来的比例，S22表示从输出端传输到输入端的比例。
通过测量S参数，可以得到传输线的特性，如阻抗匹配程度、回波损耗等。
这四个参数之间存在一定的关系。
回波损耗和反射系数可以通过以下公式相互转换，其中RL为回波损耗，Γ为反射系数：RL = -20 * log10(，Γ，^2)电压驻波比VSWR和反射系数Γ之间的关系为：VSWR=(1+，Γ，)/(1-，Γ，)S参数中的S11和VSWR之间的关系为：VSWR=(1+，S11，)/(1-，S11，)S参数是描述射频网络性能的重要参数，通过测量和分析S参数，可以了解射频网络的传输特性和阻抗匹配情况，为射频电路设计和优化提供重要参考。
电压驻波比与阻抗匹配计算公式
通过这 2 个公式就可以在射频电源不接匹配器的时候，通过 正反向功率来计算客户负载的大概阻抗了。 注意：这个阻抗是标量，不是矢量的阻抗，真正的阻抗是矢 量，想要测量的话需要通过史密斯原图来测量，这个可以看下有关史 密斯原图的书籍，里面都有计算方法的。
电压驻波比与阻抗匹配 主要是通过驻波比这个参数来变换的，驻波比符号位 SWR，通过 输入和输出阻抗可以计算出驻波比，公式如下：
SWR
1 K） R （ r （ 1 K）
R-r K Rr
(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。 还有一种测量驻波比的方法是通过正反向的功率来测量驻波 比的，计算公式如下：
半波振子的输入阻抗与驻波比的测试实验原理
半波振子的输入阻抗与驻波比的测试实验原理
半波振子是一种常用的天线结构，其输入阻抗和驻波比的测试是判断天线性能的重要手段。
下面是它们的实验原理：
1. 输入阻抗测试原理
输入阻抗是指天线口的阻抗值，通常用复数形式表示。
在实际使用中，为了优化天线系统的匹配，需要对其进行输入阻抗测试。
输入阻抗测试通常通过一些特定的测量方法实现，如：
(1) 端口阻抗测量：可通过阻抗分析器测量天线端口的阻抗。
(2) 反射系数测量：可以通过向天线端口输入信号，通过反射系数计算得到输入阻抗值。
(3) 同轴适配器法：用同轴适配器将天线端口与测试设备相连，实现输入阻抗测试。
2. 驻波比测试原理
驻波比是指在传输线中反射波和正向波形成的电压幅值比值。
驻波比越小，表示
反射波越少，线路匹配性能越好，天线性能也越好。
一般认为驻波比小于2就能基本保证线路匹配性能。
驻波比的测试方法主要有：
(1) 反射法：用反射系数测量仪测量传输线中反射波和正向波的幅值，从而计算得到驻波比。
(2) 平衡法：用平衡器测量信号的正向和反向功率，从而计算得到驻波比。
(3) 调制法：将一正弦波与测试信号混合，将其通过传输线，然后侧于线路接口处测量反射波信号的幅值，从而计算得到驻波比。
需要注意的是，由于半波振子的结构比较复杂，其输入阻抗和驻波比的测试需要根据具体测试方法进行合理选取。
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。
驻波比和反射系数
驻波比和反射系数1. 引言驻波比和反射系数是电磁波传输中重要的概念，它们描述了电磁波在传输介质中的反射和传播情况。
在无线通信、微波技术、光学等领域，驻波比和反射系数的理解和应用至关重要。
本文将详细介绍驻波比和反射系数的概念、计算方法以及它们在实际应用中的意义。
2. 驻波比2.1 定义驻波比（Standing Wave Ratio，简称SWR）是用来衡量传输线上电磁波的匹配程度的一个参数。
它是由前向波幅值与反向波幅值之间的比值得出的。
2.2 计算方法设传输线上前向波幅值为Vf，反向波幅值为Vr，则驻波比SWR可以通过以下公式计算：SWR = (Vf + Vr) / (Vf - Vr)2.3 物理意义驻波比描述了电磁场在传输线上发生驻波现象时，前向波与反向波之间的相对强度关系。
当驻波比为1时，表示前向波和反向波的幅值相等，即传输线上无反射。
当驻波比大于1时，表示存在反射现象，且驻波比越大，反射越强烈。
2.4 应用在微波技术和无线通信中，驻波比是评估天线系统性能的重要指标之一。
较低的驻波比意味着更好的匹配和更高的能量传输效率。
因此，在设计和调试天线系统时，需要通过测量和调整传输线的特性来达到最低的驻波比。
3. 反射系数3.1 定义反射系数（Reflection Coefficient）是描述电磁波在界面发生反射时的衰减程度的参数。
它是由入射波幅值与反射波幅值之间的比值得出的。
3.2 计算方法设入射波幅值为Vi，反射波幅值为Vr，则反射系数Γ可以通过以下公式计算：Γ = Vr / Vi3.3 物理意义反射系数描述了电磁场在介质界面上发生反射时能量损失的程度。
当反射系数为0时，表示没有反射，电磁波完全传播到新的介质中。
当反射系数为1时，表示完全反射，电磁波完全被界面反射回来。
3.4 应用在光学领域中，反射系数被广泛应用于薄膜涂层的设计和表征。
通过调整材料的折射率和厚度，可以控制光的入射和反射，从而实现特定波长范围内的光学性能。
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实验二 反射系数（电压驻波比）的测量
驻波系数测量是微波测量中最基本的测量，通过驻波测量，不仅可以了解传输线上的场分布，而且可以测量阻抗、波长、相位移、衰减、Q 值等其它参量，传输线上存在驻波时，能量不能有效地传到负载，这就增加了损耗；大功率传输时，由于驻波的存在，驻波电场的最大点处可能产生击穿打火，因而驻波的测量以及调配是十分重要的。
根据驻波系数定义，可知ρ的取值范围为1≤ρ＜∞，通常按ρ的大小可分三类：ρ＜3为小驻波比；3≤ρ≤10为中驻波比；ρ＞10为大驻波比。
驻波系数的测量方法很多，用测量线进行测量的主要方法及应用条件如下：
表Ⅰ 用测量线测驻波系数的方法及应用条件
（1）直接法：测试方框如图1。
将测量线探头沿线移动，测出相应各点的驻波场强分布，找到驻波电场的最大点与最小点，直接代入公式就可以得到驻波比，如测量线上的晶体检波律为n ，则：
n
a
a 1
min max
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛＝ρ a 为输出电表指示。
通常实验室条件下检波功率电平较小，可认为基本特性为平方律，即n ＝2。
为提高测量精度，必须尽量使电表指针偏在满刻度12以上。
当驻波系数在1.05＜ρ＜1.5时，由于驻波场的最大与最小值相差不大，且变化不尖锐，不易测准。
为提高测量准确度，可移动探针到几个波腹与波节点，记录数据，然后取其平均值。
直接法的测试范围受限于晶体的噪声电平及平方律检波范围。
（2）等指示度法（二倍最小法）：当被测器件的驻波系数大于10时，由于驻波最大与最小处的电压相差很大，若在驻波最小点处使晶体输出的指示电表上得到明显的偏转，那么在驻波最大点时由于电压较大，往往使晶体的检波特性偏离平方律，这样用直接法测量就会引入较大的误差。
等指示度法是通过测量驻波图形在最小点附近场强的分布规律，从而计算出驻波系数，如图三所示。
若最小点处的电表指示为min a ，在最小电两边取等指示点1a ，两等指示度点之间的距离为W ，有min 1Ka a ＝，设晶体检波律为n ，由驻波场的分布公式可以推出：
g
W g
W K
n
λπλπρsin
cos
2
/2－＝
(1)
通常取2K =（二倍最小法），且设2n =：
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+
g
W
λπρ2sin 1
1＝ (2)
当ρ＞10时，上式可简化为 W
g πλρ≈
只要测出波导波长及相应于两倍最小点读数的两点D 1、D 2之间的距离W ，代入（2）式，即可求出驻波比ρ。
可以看到，宽度W 和波导波长g λ的测量精度对测量结果的影响很大，测量线探针移动时应尽可能朝一个方向，不要来回晃动，以免测量线齿轮间隙的“回差”影响精度，在测量驻波最小点位置时，为减小误差，须采用“交叉读数法”。
对很大驻波系数，由于测量仪器的限制，有时min a 不易测出，可以采用加深探针穿伸度的方法提高测量最小点的灵敏度。
（1）小驻波比：测量线输出端接上BD20-7匹配负载
（2）中驻波比：测量线输出端接上① N8探头（功率计附件，关闭功率计）
② 容性膜片＋匹配负载 ③ 感性膜片＋匹配负载
（3）大驻波比：测量线输出端接短路板，移动位置顶上千分表，用交叉读数法求出W 。
公式：
g W
λρπ≈，已知g λ、π、W ，即可算出大驻波比。
附：电压驻波比ρ，max
min 11L L E E ρ==+Γ-Γ
m ax
E 腹点上电压的幅值；min E 节点上电压的幅值；L Γ负载端电压反射系数
a m K a m in
a
图三 最小点附近场分布。