什么是天线的驻波比

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什么是天线的驻波比?

只有阻抗完全匹配,才能达到最大功率传输。这在高频更重要!发射机、传输电缆(馈线)、天线阻抗都关系到功率的传输。驻波比就是表示馈线与天线匹配情形。

不匹配时,发射机发射的电波将有一部分反射回来,在馈线中产生反射波,反射波到达发射

机,最终产生为热量消耗掉。接收时,也会因为不匹配,造成接收信号不好。

如下图,前进波(发射波)与反射波以相反方向进行。

完全匹配,将不产生反射波,这样,在馈线里各点的电压振幅是恒定的,如下图中左部分(a),

不匹配时,在馈线里产生下图右方的电压波形,这驻留在馈线里的电压波形就叫做驻波。

驻波比(SWR的S值的计算公式为下图:

当然还有其它的驻波比计算方法,不过计算结果是一样的。

驻波比越高,表示阻抗越不匹配,业余玩家,做到驻波比小于最后提醒

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,就是

因为驻波表好便宜、好买。不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK多研究天线的其它特性(如方向

性)才是真正的乐趣。

V max

电压驻波比(VSWR是射频技术中最常用的参数,用来衡量部件之间的匹配是否良好。测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1,如果接近1:1,当然好。但如果不能达到1,会怎样呢?驻波比小到几, 天线才算合格?

VSW及标称阻抗

发射机与天线匹配的条件是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。如果发射机的阻抗不同,要求天线的阻抗也不同。在电子管时代,一方面电子管本输出阻抗高,另一方面低阻抗的同轴电缆还没有得到推广,流行的是特性阻抗为几百欧的平行馈线,因此发射机的输出阻抗多为几百欧姆。

天線

1.5就算可以了。

ir V min

亠疋的電1

而现代商品固态无线电通信机的天线标称阻抗则多为

50欧姆,因此产品VSWI 表也是按50欧姆设计

标度的。 如果你拥有一台输出阻抗为 600欧姆的老电台,那就大可不必费心血用 50欧姆的VSW 计来修理 你的天线,因

为那样反而帮倒忙。只要设法调到你的天线电流最大就可以了。

VSW 不是1时,比较VSW 啲值没有意义

天线VSWR1说明天线系统和发信机满足匹配条件,发信机的能量可以最有效地输送到天线上, 匹配的情况只有这一种。

而如果VSWI 不等于1,譬如说等于4,那么可能性会有很多:天线感性失谐,天线容性失谐,天 线谐振但是馈电

点不对,等等。在阻抗园图上,每一个 VSWF 数值都是一个园,拥有无穷多个点。也

就是说,VSWI 数值相同时,天线系统的状态有很多种可能性,因此两根天线之间仅用

VSWI 数值来做 简单的互相比较没有太严格的意义。

正因为VSWI 除了 1以外的数值不值得那么精确

地认定(除非有特殊需要) 没有象电压表、电阻表那

样认真标定,甚至很少有 元件的相频特性和二极管非线

性的影响,多数 VSWKE = 1不等于都是好天线

一些国外杂志文章在介绍天线时经常给出

总会是好天线。其实,VSWR1只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是 否能有效地辐射到空间, 那是另一个问题。 一副按理论长度作制作的偶极天线, 和一副长度只有 1/20 的缩短型天线,只要采取适当措施,它们都可能做到 VSWR1,但发射效果肯定大相径庭,不能同日

而语。做为极端例子,一个 50欧姆的电阻,它的 VSWI 十分理想地等于1,但是它的发射效率是 0。

影响天线效果的最重要因素:谐振

天线系统和输出阻抗为 50欧的发信机的匹配条件是天线系统阻抗为 50欧纯电阻。 要满足这个条 件,需要做到两点:第一,天线电路与工作频率谐振(否则天线阻抗就不是纯电阻) ;第二,选择适 当的馈电点。

让我们用弦乐器的弦来加以说明。无论是提琴还是古筝,它的每一根弦在特定的长度和张力下, 都会有自己的固有频率。当弦以固有频率振动时,两端被固定不能移动,但振动方向的张力最大。中 间摆动最大,但振动张力最松弛。这相当于自由谐振的总长度为 1/2 波长的天线,两端没有电流(电 流波谷)而电压幅度最大(电压波腹) ,中间电流最大(电流波腹)而相邻两点的电压最小(电压波 谷)。

我们要使这根弦发出最强的声音,一是所要的声音只能是弦的固有频率,二是驱动点的张力与摆

幅之比要恰当,即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。具体表现就是拉弦的琴弓或者弹拨的手指要 选在弦的适当位置上。我们在实际中不难发现,拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度,但稍有 不当还不至于影响太多,而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的,此时弦上各点的振动 状态十分复杂、混乱,即使振动起来,各点对空气的推动不是齐心合力的,发声效率很低。

天线也是同样,要使天线发射的电磁场最强,一是发射频率必须和天线的固有频率相同,二是驱 动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振,效果会略受影响,但是如果 天线与信号频率不谐振,则发射效率会大打折扣。

所以,在天线匹配需要做到的两点中,谐振是最关键的因素。

在早期的发信机中,天线电路只用串联电感、电容的办法取得与工作频率的严格谐振,而进一步 的阻抗配合是由线圈之间的固定耦合确定死的,在不同频率下未必真正达到阻抗的严格匹配,但是实 际效果证明只要谐振就足以好好工作了。

因此在没有条件做到 VSWF 绝对为1时,电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐

,所以多数VSWF 表并 VSWF 给出它的误差等级数据。由于表内射频耦合 VSW 表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。

VSWR 勺曲线。有时会因此产生一种错觉,只要VSWFR 1,

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