驻波比与回波损耗的换算关系

射频中的回波损耗反射系数电压驻波比以及S参数的含义和关系回波损耗（Return Loss）是指信号在连接器、天线、滤波器、耦合器等元件中从入口到出口发生反射时的信号损耗。

回波损耗通常用分贝单位（dB）来表示，计算公式为RL = -20log，Γ，其中Γ为反射系数。

反射系数（Reflection Coefficient）是指信号从一个点反射回到原点时，波的下行幅度与上行幅度的比值。

反射系数定义为Γ = (ZL - Z0) / (ZL + Z0)，其中ZL为负载阻抗，Z0为系统特性阻抗（通常为50Ω）。

反射系数的绝对值越大，表示反射的波越强，回波损耗也就越小。

电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR）是评估信号在传输线上或设备中反射的程度的指标。

它定义为VSWR = (1 + Γ) / (1- Γ)，VSWR的值越大，表示反射越严重，回波损耗也就越小。

当VSWR等于1时，表示无反射，即损耗最小。

S参数（Scattering Parameters）是一组用于描述无源或线性网络中信号传输的参数。

S参数矩阵包括S11、S12、S21和S22四个参数。

其中S11表示输入端口的反射系数，S12表示输入端口的信号传到输出端口的幅度和相位变化，S21表示输出端口的信号传到输入端口的幅度和相位变化，S22表示输出端口的反射系数。

S参数可以描述信号在网络中的传输和反射情况。

回波损耗、反射系数、电压驻波比和S参数之间存在着一定的关系。

回波损耗和反射系数的计算公式可以互相转换，即RL = -20log，Γ，Γ = 10^(-RL/20)。

电压驻波比可以通过反射系数计算得到，即VSWR = (1+ Γ) / (1 - Γ)。

而S参数中的S11和S22表示反射系数，S参数与反射系数之间的关系为Γ = S11或S22总的来说，回波损耗、反射系数、电压驻波比和S参数都是描述射频系统中信号反射和传输的重要参数。

射频中的回波损耗，反射系数，电压驻波比以及S参数的含义回波损耗，反射系数，电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下:回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值反射系数(Г):反射电压/入射电压, 为标量电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压S参数: S12为反向传输系数，也就是隔离。

S21为正向传输系数，也就是增益。

S11为输入反射系数，也就是输入回波损耗，S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。

四者的关系：VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1)S11=20lg(Г) (2)RL=-S11 (3)以上各参数的定义与测量都有一个前提，就是其它各端口都要匹配。

这些参数的共同点：他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。

其中，S11实际上就是反射系数Г，只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。

反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值，而回波损耗是从功率的角度来看待问题。

而电压驻波的原始定义与传输线有关，将两个网络连接在一起，虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值，但实际上如果这里没有传输线，根本不会存在驻波。

我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式，至于用哪一个参数来进行描述，取决于怎样方便，以及习惯如何。

回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义回波损耗反射系数电压驻波比s参数以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。

在高速电路设计中用到以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。

电压驻波比与回波损耗的关系
本文主要探讨电压驻波比与回波损耗之间的关系。

电压驻波比(VSWR)是描述电传输线上反射波与正向波之比的参数，它通常用于评估电路的质量和匹配程度。

回波损耗(RL)是描述电传输线上信号在传输过程中被反射所损失的功率与输入功率之比，它通常用于评估电路的损耗程度。

在实际应用中，VSWR与RL往往是密切相关的。

VSWR越小，表示反射波越小，匹配度越好，此时RL也会越小，损耗就会越小。

相反，VSWR越大，表示反射波越大，匹配度越差，此时RL也会越大，损耗就会越大。

因此，在设计和调试电路时，需要对VSWR和RL进行合理的折衷。

在匹配度要求较高的情况下，应尽量降低VSWR，这样可以减小反射波，降低损耗。

而在一些特殊的应用场景下，如天线等，需要考虑到回波损耗，因此可能会适当放宽VSWR的要求，以达到更好的信号传输效果。

总之，VSWR与RL之间存在着密切的关系，需要根据实际情况进行合理的权衡和调整，才能达到最佳的电路性能。

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驻波比的计算公式
说明：对RFE进行诊断测试，该测试可以直接输出回波损耗；
天线驻波比（VSWR）是表示天馈线与基站匹配程度的指标。

它的产生是由于入射波能量传输到天线输入端后，未被全部辐射出去，产生反射波迭加而成的。

假设基站发射功率是 10 W，反射回 0.5 W，由此可算出
回波损耗：RL＝10lg（10/0.5）＝13 dB
反射系数：由于 RL=-20lg℘，所以反射系数℘=10－（RL/20）=10－0.65=0.0224驻波比：VSWR＝（1＋℘）/（1－℘）＝1.57
一般要求天线的驻波比小于 1.5。

驻波比是越小越好，但工程上没有必要追求过小的驻波比。

据测算，VSWR＝1.3 和 VSWR＝1.5 相比，功率损失仅为 0.23 dB。

电压驻波比(VSWR):电压驻波比是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。

驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。

在移动通信系统中,一般要求驻波比小于1.5。

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。

2; 在RF中阻抗匹配是很重要的,一般用反射系数、行波系数、驻波比和回波损耗四个参数来衡量匹配状况,四个参数之间有固定的数值关系,使用那一个均出于习惯。

通常用的较多的是驻波比和回波损耗.1、驻波比:是行波系数的倒数,其值在1到无穷大之间。

驻波比为1,表示完全匹配;驻波比为无穷大表示全反射,完全失配。

在移动通信系统中,一般要求驻波比小于1.5。

2 、回波损耗:它是反射系数绝对值的倒数,以分贝值表示。

回波损耗的值在0dB到无穷大之间,回波损耗越大表示匹配越好。

0表示全反射,无穷大表示完全匹配。

在移动通信系统中,一般要求回波损耗大于14dB。

相关公式1)驻波比: VSWR=电压最大值/电压最小值=Umax/Umin;2)行波系数: K=电压最小值/电压最大值=Umin/Umax=(入射波振幅-反射波振幅)/(反射波振幅+入射波振幅)3)反射系数: T=反射波振幅/入射波振幅=(Zl-Z0)/(Zl+Z0)Z0:传输线特性阻抗Zl:负载阻抗4) 回波损耗:IL=-20LOG(1/|T|)=20LOG(︱(ZL+Z0)/(ZL-Z0)︱)5)驻波比与反射系数:VSWR=(1+|T|)/(1-|T|)回波损耗表示反射数据的最简便的方式是回波损耗。

回波损耗以dB表示,且是一个标量(仅有幅值)。

可将回波损耗视为反射信号低于入射信号的绝对值或dB数。

驻波系数和回波损耗
1. 驻波系数：
驻波系数（Standing Wave Ratio，简称SWR）是评估电磁波在一条介质中传导传输特性的一个重要指标，可用来反映一定频带内射频系统进行射频信号传输时，铁芯导线或天线的输入输出关系的匹配状态。

其主要参数是功率回波比（Power Reflection Coefficient，简称PRC），通常也称为驻波比（Standing Wave Ration，简称SWR）。

它的定义是：被测的系统在所测的频带内，发射端的输出功率恒定，而接收端的反射功率（施加到输入端的功率）与输出功率的比值就称为驻波系数。

在数学上，驻波系数可以表示为：
SWR = (|Vin| + |Vout|) / (|Vin|-|Vout|)
其中，Vin为输入端传入功率电压，Vout为反射功率电压。

2. 回波损耗：
回波损耗是指在高频射频系统中，射频信号经过介质折射反射回介质传输，而不能被完全接收，这部分功率经介质耗散损耗，也称为回波损耗。

回波损耗是衡量射频连接器的特性，它可以衡量传输线的损耗，从而可以作为考核射频连接器传输效率，可以确定射频连接器的选择是否正确的一个重要指标。

回波损耗的表示形式通常是以dB的形式表示的，回波损耗的值越小，表明射频连接器的传输效率越高，传输功率被差别小，从而可以获得较好的射频性能。

而回波损耗的大小受传输介质以及射频连接器类型的影响较大，所以，连接器类型的选择也尤其重要。

0.001823068W/m2
0.000455985W/m2
0.455984803
基站最大输出功率20W 基站最大输出功率导频功率(15%)
3W
导频功率(15%)
SWR ==
Bm α＝==数值=
天线口2m处电磁辐射功率密度
天线口1m处电磁辐射功率密度 天线口 天线口
数值=
0.001823068W/m2
0.000455985W/m2
0.455984803
基站最大输出功率20W
导频功率(15%)3W
入
天线口1m处电磁辐射功率密度天线口2m处电磁辐射功率密度入
注释
=√Pr/√Po Po=输入功率 Pr=反射功率
损耗Hdb＝20log(1/T)＝20log[(SWR+1)/(SWR-1)] ＝-20Log[(SWR-1)/(SWR+1)]
dBm＝10Log(W*1000)
W＝10次幂(dBm*0.1-3)
空间链路损耗L＝32.4+20LogF(MHz)+20LogD(Km)
耗＝1米空间损耗L(1)+20Log(D/1)＋αD＋FAF
一般取0.5，FAF为穿透损耗
边缘场强＝天线口功率+天线增益-链路损耗成线性值(功率)，加减后再换算成电平
天线功率（线性值）/球面积
1m球面积公式S=4πR2=12.566
2m球面积公式S=4πR2=50.24。

驻波比与回波损耗对照表在不匹配的情况下,馈线上同时存在入射波和反射波。

两者叠加，在入射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方振幅相减为最小，形成波节。

其它各点的振幅则介于波幅与波节之间。

这种合成波称为驻波。

反射波和入射波幅度之比叫作反射系数，也叫做回波损耗。

反射波幅度（Z－Z。

）反射系数Γ＝─────＝───────入射波幅度（Z＋Z。

）驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比(VSWR)驻波波腹电压幅度最大值Vmax（1+Γ）驻波系数S＝──────────────＝────驻波波节电压辐度最小值Vmin（1-Γ）终端负载阻抗和特性阻抗越接近，反射系数越小，驻波系数越接近于1，匹配也就越好。

驻波比(SWR)又称电压驻波比(VSWR)Voltage Standing Wave Ratio 波传递从甲介质传导到乙介质,会由于介质不同，波的能量会有一部分被反射。

这种被反射的波与入射波叠加的后形成的波称为驻波，这是基本的物理原理。

在电磁波有同样的特性，电波在甲组件传导到乙组件，由于阻抗特性的不同，一部分电磁波的能量被反射回来,我们常称此现象为阻抗不匹配。

驻波比,一般指的就是电压驻波比,是指驻波的电压峰值与电压谷值之比。

理想的比例为1:1 ，即输入阻抗等于传输线的特性阻抗,但几乎不可能达到。

VSWR 1.25:1 反射功率1.14 %VSWR 1.5:1 反射功率4.06 %VSWR 1.75:1 反射功率7.53 %由上可知，驻波比越大，反射功率越高，也就是阻抗不匹配。

电压驻波比：端口的电压驻波比（英语：Standing wave ratio）（VSWR）用小写s表示，是与回波损耗相匹配的一个类似量度，不过不同之处在于电压驻波比这个线性标量描述的是驻波最大电压与驻波最小电压的比。

因此，其与电压反射系数的大小有关，也与输入端口的S11和输出端口的S22的大小有关。