| |
|
|
| |
| 驻波表原理与制作 |
|
[ 2006-5-14 1:58:05 | By: 水里的沙漠 ] |
天线系统的驻波比的大小对发射效率有很大影响，驻波比过大
就会有很大的功率被反射，在馈线中有往返传输，造成额外损耗，或
者异常电压或者异常电流，是发射机不能正常工作甚至损坏。
衡量反射大小的量称为反射系数，常用γ或ρ表示，为了讨论简
单，我们假设负载阻抗为纯电阻。反射系数定义为：反射电压波比入
射电压波。参考图1，ρ还可定义为下式：
ρ=(RL-RO)/(RL+RO)
其中，RO为传输特性阻抗,RL为负载阻抗。
当RO=RL,则ρ=0,称为匹配状态。
如果RL为开路或短路，则ρ分别等于+1或-1,称为全反射。
用反射系数可以完善地描述传输系统的匹配状态，但测量其驻
波比（SWR）更为简单和直观。
我们知道，在匹配状态下，高频电磁能量全部流入负载，不存
在反射。这时传输线上的各个位置上的电压振幅不变，不存在驻波，
称为行波状态。因而在失配时，由于有反射波与入射波在传输线上互
相叠加，使线上各点的振幅呈现有规律的起伏，称驻波状态， 如图2
所示。
驻波比定义为：SWR=U最大/U最小 ，SWR与的关系为：
SWR=(1+︱ρ︱)/(1-︱ρ︱)
当无反射时，SWR=1, 当全反射时，SWR=∞。
当RO=50Ω时，则RL=100Ω或RL=50Ω都会使SWR=2,此时，ρ=1/3，
相当于有1/3的入射电压被反射回来。
测量驻波比的方法有测量线法、反射计法、网络分析仪法及高
频阻抗电桥法等，但这些仪器往往不适于在线连续测量天（天线）馈
（馈线）系统。专用于测量天馈系统的仪器是驻波表及功率计。下面
就介绍这种仪器的原理、制作、校准及其使用方法。
驻波表是基于交流电桥的原理，与常规电桥不同之处是：驻波
表是按被测传输系统的特性阻抗值（例如50Ω）而设计的；它可以读
出入射功率和反射功率，可以串接在发射机与天馈线之间而不必取下
来。其基本原理如图3所示。
交流互感器T为电桥的一个臂,C1和C2组成的分压器为电桥的另
一个臂。跨与C2上的电压与传输线上的电压相同。如果所加负载等于
电桥的设计电阻值，则C2及R上的电压相等，相位相同， 于是高频电
压表指示为零(即SWR=1)。这时，电桥满足了平衡条件。
由于分布参数影响设计的准确程度，常选C1或C2为可调电容。
当所接负载偏离电桥的设计阻抗时，电桥平衡条件会因Z的改
变而被破坏,电表就产生读数。这个读数和反射电压的绝对值有对应
关系。
|
|
| |
|
