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如何理解天线驻波比

浏览次数: 日期:2015年11月27日 09:09

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。

当业余无线电爱好者进行联络时,当然首先会想到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。常常听到这样的问题:但如果不能达到1,会怎样呢?驻波比小到几,天线才算合格

VSWR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。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,因此商品VSWR表也是按50欧姆设计标度的。


影响天线效果的最重要因素:谐振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,例如本期介绍的71型报话机中,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VSWR绝对为1时,
业余电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐振。天线的驻波比和天线系统的驻波比
天线的VSWR需要在天线的馈电端测量。但天线馈电点常常高悬在空中,我们只能在天线电缆的下端测量
VSWR,这样测量的是包括电缆的整个天线系统的VSWR。当天线本身的阻抗确实为50欧姆纯电阻、电缆的

特性阻抗也确实是50欧姆时,测出的结果是正确的。
当天线阻抗不是50欧姆时而电缆为50欧姆时,测出的VSWR值会严重受到天线长度的影响,只有当电缆的

电器长度正好为波长的整倍数时、而且电缆损耗可以忽略不计时,电缆下端呈现的阻抗正好和天线的阻

抗完全一样。但即便电缆长度是整倍波长,但电缆有损耗,例如电缆较细、电缆的电气长度达到波长的

几十倍以上,那么电缆下端测出的VSWR还是会比天线的实际VSWR低。

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该资讯的关键词为:天线  电压驻波比