駐波比
編輯在無線電工程和電信中,駐波比 (SWR) 是負載阻抗與傳輸線或波導的特性阻抗匹配的量度。 阻抗失配會導致沿傳輸線的駐波,SWR 定義為部分駐波在波腹(xxx值)處的振幅與沿線在節點(最小值)處的振幅之比。
SWR 通常根據傳輸線上的最大和最小交流電壓來考慮,因此稱為電壓駐波比或 VSWR(有時發音為 vizwar)。 例如,VSWR 值 1.2:1 意味著交流電壓,由于沿著傳輸線的駐波,如果線路至少是半波長,則其峰值將是沿著該線路的最小交流電壓的 1.2 倍 長。 SWR 也可以定義為傳輸線電流、電場強度或磁場強度的xxx振幅與最小振幅之比。 忽略傳輸線損耗,這些比率是相同的。
功率駐波比 (PSWR) 定義為 VSWR 的平方,但是,這個已棄用的術語與傳輸中實際涉及的功率沒有直接的物理關系。
SWR 通常使用稱為 SWR 表的專用儀器進行測量。 由于 SWR 是負載阻抗相對于所用傳輸線特性阻抗的度量(它們共同決定反射系數,如下所述),因此給定的 SWR 表只有在具有 專為與線路相同的特定特性阻抗而設計。 實際上,這些應用中使用的大多數傳輸線都是同軸電纜,阻抗為 50 或 75 歐姆,因此大多數 SWR 表對應于其中之一。
檢查 SWR 是無線電臺的標準程序。 雖然可以通過使用阻抗分析儀(或阻抗電橋)測量負載的阻抗來獲得相同的信息,但 SWR 表更簡單、更可靠。 通過測量發射機輸出端阻抗失配的大小,可以揭示天線或傳輸線造成的問題。
阻抗匹配
編輯SWR 用于衡量負載與承載射頻 (RF) 信號的傳輸線的特性阻抗的阻抗匹配。 這尤其適用于連接無線電發射器和接收器及其天線的傳輸線,以及射頻電纜的類似用途,例如有線電視與電視接收器和分配放大器的連接。 當源阻抗是負載阻抗的復共軛時,可實現阻抗匹配。 實現這一點的最簡單方法,也是最小化傳輸線損耗的方法,是使源和負載的復阻抗的虛部為零,即純電阻,等于傳輸線的特性阻抗 傳輸線。 當負載阻抗和傳輸線之間存在不匹配時,發送到負載的部分正向波會沿著傳輸線反射回源。 然后,信號源會看到與其預期不同的阻抗,這可能導致它提供的功率更少(或在某些情況下,更多),結果對傳輸線的電氣長度非常敏感。
這種失配通常是不希望出現的,會導致沿傳輸線產生駐波,從而放大傳輸線損耗(在較高頻率和較長電纜下很明顯)。 SWR 是這些駐波深度的量度,因此是負載與傳輸線匹配的量度。 匹配的負載會導致 1:1 的 SWR,這意味著沒有反射波。 無窮大的 SWR 代表無法吸收電能的負載的完全反射,所有入射功率都反射回源。
應當理解,負載與傳輸線的匹配不同于源與傳輸線的匹配或通過傳輸線看到的源與負載的匹配。 例如,如果負載阻抗 Zload 和源阻抗 Zsource = Z*load 之間存在完美匹配,那么如果源和負載通過電長度為二分之一波長(或 二分之一波長的倍數)使用任何特性阻抗 Z0 的傳輸線。 然而,SWR 一般不會是 1:1,僅取決于 Zload 和 Z0。 使用不同長度的傳輸線,源將看到與 Zload 不同的阻抗,這可能與源匹配也可能不匹配。
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