微波射頻工程師在與天線打交道的時候少不了要處理駐波比,而提起駐波比,我們平常說的一般都是電壓駐波比(VSWR)。什么是電壓駐波比,而這個參數(shù)又是怎么計算出來的呢?我們今天試著不深入了解研究,而是簡單地了解一下它在業(yè)余無線電中的含義。
任何包含傳輸線的無線電系統(tǒng)中,無線電信號的發(fā)射者,傳遞信號的傳輸線以及無線電信號的負(fù)載都具有特征阻抗。平常用于業(yè)余無線電信號的發(fā)射和接收系統(tǒng)多具有50歐姆的特征阻抗,而在有線電視系統(tǒng)中的特征阻抗多為75歐姆。當(dāng)這個系統(tǒng)中所有設(shè)備的特征阻抗都相同時,問題不大。但若是發(fā)射機和傳輸線的特征阻抗都為50歐而負(fù)載不為50歐姆時,就會產(chǎn)生一些問題。
我們可以簡單地認(rèn)為當(dāng)負(fù)載的特征阻抗與傳輸線和發(fā)射機不一致時,發(fā)射機所發(fā)出的功率不能夠完全地被負(fù)載接收。必然有一些功率要沿著傳輸線返回到發(fā)射機。此時,在傳輸線中的正向波和反向波的電壓電流將在不同的點根據(jù)相位關(guān)系疊加并相加減,從而在傳輸線上產(chǎn)生駐波。如果你找一根繩兒,拴住一段并上下?lián)u晃另一端,你就能夠在繩上看到振蕩的最小和最大點。它和傳輸線上的駐波關(guān)系是類似的。
VSWR是衡量傳輸線上駐波情況的一個定義。它定義為在無損耗的傳輸線上,電壓最大值點的電壓和最小值點電壓的比值。雖然在傳輸線上電流也滿足同樣的關(guān)系,但測量電壓總比測量電流要來得簡單。如果天線的阻抗匹配和發(fā)射機以及饋線的阻抗是匹配的,那么測量到的VSWR應(yīng)該是1:1也即1。而當(dāng)阻抗不能完全匹配的時候,VSWR可能為2:1甚至5:1以上。