SWR驻波表
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驻波比测试仪的使用方法驻波比测试仪是一种用于衡量信号传输线上驻波比的仪器。
驻波比(Standing Wave Ratio,简称SWR)是指信号传输线上上行波与下行波的比值,用于描述信号的匹配情况和线路的工作质量。
下面是驻波比测试仪的使用方法:1.确认测试仪的适用范围:驻波比测试仪有其适用的频率范围,需要先确定要测试的信号频率是否在测试仪的范围内。
该信息可在测试仪的说明书或设置界面中找到。
2.准备测试环境:测试环境应尽量与实际使用环境相似,包括信号源、传输线、天线等。
确保信号源输出稳定,并将信号源的输出端与测试仪的信号输入端相连。
3.连接测试仪与传输线:将测试仪的信号输出端与传输线的输入端相连。
如果测试仪有多个信号输出端口,选择与传输线相对应的端口。
4.选择测试模式:根据具体的测试需求选择测试仪的模式。
通常有单频模式、连续扫描模式、多频模式等。
单频模式用于测量特定频率上的驻波比,连续扫描模式可用于扫描多个频率上的驻波比,多频模式则可以同时测量多个频率上的驻波比。
5.进行测试:根据选择的测试模式,进行相应的设置。
如选择单频模式,需要设置测试频率;选择连续扫描模式,需要设置起始频率和结束频率;选择多频模式,则需要设置多个测试频率等。
6.观察测量结果:测试仪会显示驻波比的数值,通常以比例、分贝或电压形式显示。
同时,测试仪也可以显示其他相关的参数,如反射损耗、驻波比曲线等。
观察这些结果可以评估信号传输线的匹配程度以及其他线路质量指标。
7.分析和诊断:根据测试结果,分析驻波比的大小、曲线的形状等,可以推断出传输线的质量情况,如是否存在阻抗不匹配、开路或短路等问题。
根据这些分析结果,进行修复或优化线路的操作。
8.记录和保存:将测试结果记录在测试仪或笔记本电脑等设备上,并可以保存为文件。
这样可以用于后续的比较和分析,以及与其他设备进行交流和共享。
需要注意的是,使用驻波比测试仪时应仔细阅读产品说明书,并按照相应的操作指南进行使用。
驻波表-功率计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。
功率驻波表DIY功率驻波表是广大HAM必备的仪表之一,除购买正规厂家的产品外还可以自制。
按下面介绍的方法DIY的驻波表,使用起来效果也很好。
至于自制功率和驻波比的计量值,对业余爱好者来说,它只是一个相对值,不必斤斤计较。
功率值在允许误差内,驻波比SWR能读出1.5、2、3即可。
在试制过程中,笔者感到驻波比表的制作是“看花容易绣花难”。
虽然只有几个元件,想把REF档的指针调到零点并非易事。
只有了解它的原理,才能使调试顺利进行下去。
经过你亲手DIY后,相信你对驻波表会有一个新的认识。
一:磁环互感法的功率驻波比表原理(如图)首先分析它的高频电路。
把它画成等效电路来分析。
设正向电压为U入、反向电压为U反。
在a、b两点上,为什么能得到独立的U入和U反电压呢?如果U 入和U反的电压不能单独的分离出来,是不能进行正向波、反向波的测试的。
首先要从传输线L1上取出U入和U反电压。
当L1上有高频电流通过时,必然在高频变压器T的次级线圈L2上产生一感应电动势。
e=jωMI这个电动势e在高频变压器T及R1、R2中形成高频电流i。
回路中电流的大小,完全取决T的感抗L。
R=R1+R2而传输线L1上每个点上都有下列关系:U=U入+U反I=I入-I反————(1)传输线上各点的阻抗都是一样的。
此主题相关图片如下:此主题相关图片如下:此主题相关图片如下:此主题相关图片如下:此主题相关图片如下:所以,网络中的电流在阻值R1=R2上的电压为;电容器C1与C2组成分压器,K为分压比。
C2上分得的电压为U3。
U3=KU=K(U入+U反)—————(4)因C3、C4的分压比相等于C1与C2的分压比:U4=K(U入+U反)现设:U3=U3/2,U4=U4/2。
现设分压比K使之等于MR/LZc,并把U1和U3、U2和U4分别相加,因U1经检波后在a点上得1/2U1,同理U2在b点上得1/2U2。
则a点电压为:1/2U1+1/2U3=1/2U入-1/2U反+1/2U入+1/2U反=U入b点电压为:-1/2U2+1/2U4=-1/2U入+1/2U反+1/2U入+1/2U反=U反图3是用电阻分压的磁环互感法制作的功率驻波表电路原理图。
驻波比表和功率计的原理和实践对于一位 HAM 来讲,「驻波表」和「功率计」两种测量仪表,是每天都离不开的装备。
在 QSO 时,选定频率之后最关心的是现在的 SWR 正常否?有多少功率发射出去?因此可见,深入理解这两种仪表的原理与使用方法,是无线电业余家最基本的知识。
基本概念天线系统的 SWR 的大小,对发射效率有很大影响;SWR 大,意味着有大的功率被反射回发射机,使电台效率变低,甚至使发射机末级损坏。
可以说天线系统是一个发射台的瓶颈,不可忽视。
衡量功率反射大小的量称为「反射系数」,常用Γ (音 gamma)或ρ (音 rho) 表示。
为了讨论简单起见,我们假设负载阻抗为纯阻性的。
反射系数定义为:ρ= (反射电压波) / (入射电压波) (1)ρ=(RL-Ro)/(RL+Ro) (2)可见,当 Ro=RL ,则ρ =0,称为匹配状态。
当 RL>Ro ,ρ为正值;RL<Ro 时,ρ为负值。
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,但用驻波比 (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,沿传输线各个位置上的电压振幅相等,不存在驻波,称为「行波状态」。
而在失配时,由于存在反射波,反射波与正向波的叠加结果,就会在线上的各个点的振幅,存在有规律的起伏,称为驻波状态,如图 2 所示。
驻波比定义为:SWR=Umax/Umin (3)SWR = (U 入+U 反)/(U 入-U 反) (4)图 1图 2:沿传输线各点电压分布。
SWR = (√P入+√P反)/(√P入-√P反) (5)显然地,当无反射时,SWR= 1,当全反射时SWR= ∞。
SW R = (1+|ρ|)/(1-|ρ|) (6)SWR = RL/Ro RL>Ro 时 (7)SWR = Ro/RL Ro>RL 时 (8)由公式可见,当Ro=50 Ω时,RL= 100 Ω或为25 Ω,都会使 SWR=2。
钻石SX-600驻波功率表中文使用说明钻石SX-600驻波功率表适合业余无线电等使用,是通过式高频率功率计,也称之为SWR 功率计,它和无线电发信机、天线连接,使用简单,操作方便,发射功率;反射功率及SWR 检验等,使用SSB时,可以很方便地调制峰值功率并附有SEP监视器.使用前一定要阅读1、因这种SWR功率计出厂时是完全调整好的,拆开内壳和触摸后,可能会发生测量误差,请一定不要用手触摸,特别是感知器是高频率回路构造,普通的测量器是不可能调整的,如果擅自触摸和调整,修理时是有误的。
2、SWR功率计的表示是感知器输入端电子的输入值,如果想取得感知器输出端的正确表示,必须是输入值减感知器的损失值。
3、SSB运用时监视器是表示通常通话峰值值的70%—90%功率,不能达到100%功率,因为CR回路在构成时有一定的时定数影响。
注意事项:1、它的使用范围是:第一档(S1):1.8—160MHz第二挡(S2):140—525MHz2、测量的最大功率是200W(短时间内)但请注意电波FM、CM、FAX、RTTY时连续最大功率,功率值不能超过以下范围,如果超过感知器范围就会被烧坏。
第一档(S1):1.8—100MHz……100W / 100—160MHz……70W第二挡(S2):140—220MHz……150W / 400—525MHz……100W3、感知器是高感度设计,请注意一定不要挤压。
连接方法1、无线机的输出线和本器〔TX〕侧的M形连接器相连,天线侧的M 形连接器和天线馈电的同轴电线连接。
2、照明及LED表示利用时,背面直流电源的供给端子,请把附有的电源电线按照图示连接。
请在直流11---15V的范围内使用。
电源电线芯(+)外圈(—)配线。
进行波(FMD)测量从TX的输出测量正向功率时,指针摆动的幅度增大时,功率也相应增大(正比例)条件也相应增大(正比例)条件是反射波小时。
1、[Function]转换器推至[Power].2、[POWER]推指至[FWD].3、[Range]范围转换器测量时要调和功率。
驻波表的使用方法测量驻波的方法:第一步正确选择传感器并连接电缆。
第二步将中间FUNCTONG功能键选在中间的CAL挡,做驻波测试满幅度校准。
第三步使发射机处于发射状态,慢慢调节仪表右上角CAL旋钮使表头指针偏转到刻度盘红色CAL标志处。
建议在调节前先将CAL旋钮逆时针旋到低处,然后慢慢调节,这样可以有效的防止打表损坏表头。
第四步将中间FUNCTONG功能键选择到最下面的SWR挡,此时表针指示的就是当前驻波比数值。
测量功率的方法:第一步正确选择传感器并连接电缆和匹配负载器。
匹配负载器代替天线与对应传感器组的ANT端口连接。
第二步将中间FUNCTONG功能键选在最上面的POWER档,使仪表进入功率测试模式。
第三步将左侧RANGE功能键选择适当的功率量程,有5W、20W、200W三挡。
一般手持台选择5W量程,车载电台大中功率选200W挡,测试时指针最好处于偏转20%~85%的区域。
如果用户无法预计大约发射功率,可先选择高功率量程然后再按实际情况减小量程,这样可以有效的防止打表损坏表头。
第四步将右侧POWER功能键选到中间FWD挡,此时使发射机发射即显示正向功率,当驻波表连接匹配负载器时也可理解为仪表指示发射机发射功率。
如果POWER功能键选到上方REF 挡则显示反向功率。
测量驻波的方法:第一步正确选择传感器并连接电缆。
第二步在仪器面板右上部通过工作波段开关(FREQUENCY RANGE)选择对应的测试频率范围。
第三步在仪器面板右下部通过功率量程开关(POWER RANGE)选择适当的功率显示范围。
如果用户无法预计大约发射功率,可先选择高功率量程然后再按实际情况减小量程,这样可以有效的防止打表损坏表头。
一般短波电台全功率输出可以选择300W量程挡,如果使用250W以上功率放大器则选择3000W量程挡。
电压驻波比
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,我们常称此现象为组抗不匹配
驻波比,指的就是入射电波功率跟反射电波功率的比值
理想的比例为 1:1 ,即输入阻抗相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
由于是因为阻抗不匹配造成,把甲组件跟乙组件间的阻抗调到接近匹配即可
另外,VSWR又可转换成另一项射频参数叫S参数里的S11,这项参数被称为反射损失(Return Loss) 跟VSWR是同意思,但是实际应用要看你是做什么东西来决定如何解决
什么是驻波?
在电学里,我们知道阻抗完全匹配,才能达到最大功率传输......
在高频更重要!发射机、传输电缆、天线阻抗,都关系到功率的传输.
而驻波比是在表示馈电线与天线的匹配情形
不匹配时,将在馈电线中产生反射波,功率无法完全传输出去,一部分又反射回到发射机,反射功率将产生热量消耗于机器,造成机器寿命减短,(接收时,电波也会因匹配,而造成接收信号优劣)
如下图中,前进波与反射波,以相反方向进行...
如果完全匹配,将不会产生反射波,而在馈电线里的电压是一定的
不匹配时,在电缆里产生的电压波形,
这驻留在电缆里的电压波型,就叫做驻波!。
天线的驻波比天线是无线电设备中最重要的组成部分之一。
天线的功能是把电信号从无限空间中捕获出来、转换成电信号,并向空间中传播。
在无线电通信中,天线是非常重要的,其性能直接关系到通信链路的质量。
一般来说,天线的性能指标包括天线的辐射效率、阻抗匹配和辐射方向性等。
其中,驻波比是天线性能的一个关键指标,今天我们就来详细了解一下天线的驻波比。
一、驻波比的定义首先,我们来了解一下什么是驻波比。
驻波比(SWR)又称电压驻波比(VSWR),是衡量天线辐射效率及信号传输效率的重要指标。
它是指在天线传输线上反射波和驻波电压的比值。
驻波比越低,表示天线辐射效率越高,信号传输效率也越高。
驻波比是用数字表示的,一般由 1:1、1.5:1、2:1 等来表示。
其中 1:1 表示在天线与传输线间无反射,这是理论上的最佳驻波比。
而 2:1 表示天线与传输线间的反射波电压是输入电压的一半。
在实际的应用中,我们通常将2:1 级别以内的驻波比视为可接受的范围。
二、驻波比的原因那么,驻波比产生的原因是什么呢?驻波比是由于天线与传输线之间阻抗不匹配所引起的。
在天线与传输线连接时,由于介质变化或形状不同,发射波的反射系数与传输线上的反射波的反射系数之间存在阻抗不匹配。
当天线的电阻值与传输线上的特性阻抗值不同时,就会出现反射波,这就会使得天线与传输线之间出现驻波现象。
三、驻波比的影响天线的驻波比会对无线电设备的使用产生影响。
具体来说,它会影响以下几个方面:1. 辐射功率:驻波比越高,天线的辐射功率就越低,反之亦然。
2. 系统性能:驻波比高会使系统性能下降,使信号质量变差,影响无线通信的有效距离。
3. 电感变化:一个运行于驻波的天线,当它的阻抗值发生变化时,天线产生的电感就会发生变化。
这也是我们在实践中要求驻波比低的原因之一,较低的驻波比可以减小阻抗变化对天线的影响,提高天线的工作稳定性。
四、如何测量驻波比在实际应用过程中,如何测量天线的驻波比呢?测量驻波比可以使用一个称为驻波表的设备来进行。
驻波比电压驻波比(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?为什么大小81这类老式的军用电台上没有驻波表?本文不打算重复很多无线电技术书籍中关于电压驻波比的理论叙述,只是想从感性认识的层面谈几个实用问题。
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。
如果你拥有一台输出阻抗为600欧姆的老电台,那就大可不必费心血用50欧姆的VSWR计来修理你的天线,因为那样反而帮倒忙。
只要设法调到你的天线电流最大就可以了。
VSWR不是1时,比较VSWR的值没有意义天线VSWR=1说明天线系统和发信机满足匹配条件,发信机的能量可以最有效地输送到天线上,匹配的情况只有这一种。
而如果VSWR不等于1,譬如说等于4,那么可能性会有很多:天线感性失谐,天线容性失谐,天线谐振但是馈电点不对,等等。
在阻抗园图上,每一个VSWR数值都是一个园,拥有无穷多个点。
也就是说,VSWR数值相同时,天线系统的状态有很多种可能性,因此两根天线之间仅用VSWR数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。
正因为VSWR除了1以外的数值不值得那么精确地认定(除非有特殊需要),所以多数VSWR表并没有象电压表、电阻表那样认真标定,甚至很少有VSWR给出它的误差等级数据。
由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响,多数VSWR表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。
线路测试中的驻波比-回复驻波比(SWR)是无线电技术中一个重要的参数,用于描述信号在传输线上的匹配程度。
在线路测试中,驻波比能够提供关于传输线路和天线匹配情况的有用信息,帮助我们了解信号传输的质量以及可能存在的问题。
本文将一步一步回答关于线路测试中的驻波比的问题。
第一步:什么是驻波比(SWR)?驻波比(Standing Wave Ratio)是用于衡量传输线路和天线之间匹配情况的参数。
它是由信号电压的最大值和最小值之间的比值所得。
驻波比的取值范围为1至无穷大,其中1表示传输线路和天线的绝佳匹配,而无穷大则意味着完全失配。
第二步:驻波比如何测量?为了测量驻波比,我们需要使用一个驻波比计(SWR meter)。
驻波比计通过连接到传输线和天线之间,能够测量驻波比并显示在仪表盘上。
测量驻波比的过程包括以下几个步骤:1. 首先,将驻波比计正确地连接到传输线和天线之间。
具体操作方式通常会在设备的使用手册中有所描述。
2. 接下来,打开驻波比计,并将其设置到合适的频率范围,以保证测量的准确性。
3. 然后,观察驻波比计的读数。
一些驻波比计可能显示实时的驻波比值,而其他设备可能需要进行一些额外的计算才能得出准确的值。
第三步:如何解读驻波比的结果?驻波比的结果可以告诉我们传输线路和天线之间的匹配情况。
根据驻波比的值,我们可以得出以下结论:1. 驻波比为1:表示传输线路和天线之间完美匹配,信号没有发生反射。
这是理想的传输状态,通常会导致信号传输质量最佳。
2. 驻波比大于1但小于2:表示存在一定的信号反射,但影响不是很大。
这意味着传输线路和天线之间有一定的损耗,但不会严重影响信号传输。
3. 驻波比大于2:表示传输线路和天线之间存在较大的信号反射,导致信号传输受阻。
这种情况可能意味着传输线路存在故障或天线选择不合适。
4. 驻波比无穷大:表示传输线路和天线之间完全失配,信号完全反射回源端。
这种情况下,信号几乎无法传输。
第四步:如何改善驻波比?如果驻波比显示存在问题,我们可以采取一些措施来改善信号传输质量:1. 检查传输线路:确保传输线路连接正确且没有损坏。
SX-600驻波功率计日本钻石SX-600驻波功率计本仪表是通过式高频率功率计,也称之为驻波比(SWR)功率计,它的两个接口分别和电台、天线连接即可进行测试,使用简单,操作方便,可以测试发射功率、反射功率及驻波比(SWR)。
在测试单边带电台时可以很方便地测量峰值功率。
夜间使用如需要背光照明,需外接13.8V直流电源。
使用须知1、仪表出厂前各参数是完全调整好的,严禁私自拆开。
一旦私自拆开将破坏各项参数,造成仪表损坏,厂方概不负责。
2、测量单边带(SSB)电台时,测得的峰值功率表示通常通话峰值的70%—90%,不能达到100%,这是由于CR回路的影响。
3、测定的最大功率值不能超过以下范围,如果超过本仪表就会被烧坏。
感应器第一档(S1):1.8—100MHz……100W、100—160MHz……70W;感应器第二挡(S2):140—220MHz……150W、400—525MHz……100W 。
一、功率计前面板示意图1、刻度盘它可以显示发射功率、反射功率和驻波比(SWR)。
第一段H刻度显示功率在5W以上的电台驻波比;L刻度是显示功率在5W以下电台的驻波比。
第二段刻度以下是测定电台功率时在200W/20W/5W三个范围之间互相切换的显示刻度。
2、量程开关(RANGE)测定电台功率时可在5W/20W/200W的范围之间转换,测量5W以下的电台功率时调到5W档;测量5-20W电台功率时调到20W档;测量20-200W电台功率时调到200W档。
3、测量功能选择开关(FUNCTION)它可以选择测定电台功率和驻波比(SWR)置于“POWER”时,进行发射功率 (FWD)、反射功率(REF)测量;置于“CAL”时,进行驻波比(SWR)测量前的校准;置于“SWR”时,进行驻波比(SWR)测量。
4、校准旋钮(CAL )进行驻波比(SWR)测量前(被测电台处于发射状态下)用此旋钮进行校准,应将指针调到表头第一道刻度右侧标有“▼”处。
驻波比表和功率计的原理和实践No.261995 Mar. p89~97, by 郭允晟 / BA1GYS, 北京 100013 和平里 中国计量研究院 无线电处对于一位 HAM 来讲,「驻波表」和「功率计」两种测量仪表,是每天都离不开的装备。
在 QSO 时,选定频率之后最关心的是现在的 SWR 正常否?有多少功率发射出去?因此可见,深入理解这两种仪表的原理与使用方法,是无线电业余家最基本的知识。
基本概念天线系统的 SWR 的大小,对发射效率有很大影响;SWR 大,意味着有大的功率被反射回发射机,使电台效率变低,甚至使发射机末级损坏。
可以说天线系统是一个发射台的瓶颈,不可忽视。
衡量功率反射大小的量称为「反射系数」,常用Γ (音 gamma)或ρ (音 rho) 表示。
为了讨论简单起见,我们假设负载阻抗为纯阻性的。
反射系数定义为:ρ= (反射电压波) / (入射电压波) (1)ρ= (RL -Ro)/(RL+Ro) ……(2)可见,当 Ro=RL ,则ρ =0,称为匹配状态。
当 RL>Ro ,ρ为正值;RL<Ro 时,ρ为负值。
如果 RL 为开路或短路,则ρ分别等于 +1 或 -1,称为「全反射」。
图 1图 2:沿传输线各点电压分布。
用反射系数可以完善地描述传输系统的匹配状态,但用驻波比 (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,沿传输线各个位置上的电压振幅相等,不存在驻波,称为「行波状态」。
而在失配时,由于存在反射波,反射波与正向波的叠加结果,就会在线上的各个点的振幅,存在有规律的起伏,称为驻波状态,如图 2 所示。
驻波比定义为:SWR=Umax/Umin (3)SWR = (U入+U反)/(U入-U反) (4)SWR = (√P入+√P反)/(√P入-√P反) (5)显然地,当无反射时,SWR= 1,当全反射时SWR= ∞。
SWR = (1+|ρ|)/(1-|ρ|) (6)SWR = RL/Ro RL>Ro 时 (7)SWR = Ro/RL Ro>RL 时 (8)由公式可见,当Ro=50 Ω时,RL= 100 Ω或为25 Ω,都会使 SWR=2。
天线驻波比测试方法天线驻波比(Standing Wave Ratio,简称SWR)是无线通信中评估天线和传导线匹配程度的一个重要指标。
SWR描述了带载导线上的驻波情况,反映了天线系统的正常工作状态。
为了保证无线通信的稳定性和效果,需要通过测试手段对天线的驻波比进行测量和调整。
下面将介绍几种常用的天线驻波比测试方法。
首先是基本的驻波比测试方法。
这种方法主要使用驻波比仪(SWR Meter)进行测量。
驻波比仪将被测试天线连接到输入端口,然后将载波信号输入到仪器的发射端口。
仪器通过分析被测试天线反射的信号与输入信号的比例关系,计算得出驻波比。
这种方法简单易行,适用于大多数常见的天线系统。
但需要注意的是,在测试之前,需要选择合适的测试频率和功率,以确保测试结果的准确性。
其次是通过天线分析仪进行驻波比测试。
天线分析仪是一种多功能测试仪器,可以对天线的各种性能进行全面测量。
在测试驻波比时,将被测试天线连接到仪器的输出端口,然后通过仪器的分析功能,测量天线反射信号和输入信号之间的功率差距,得出驻波比数值。
与驻波比仪相比,天线分析仪的测量精度更高,测试频率范围更广,且具备更多功能。
但价格较为昂贵,适合专业人士使用。
除了仪器方法,还可以采用间接测量法进行驻波比测试。
这种方法利用了天线系统中传导线的测试特性。
首先,通过特定的长度计算并制作一个马尔科尼负载(Marconi Load),将其连接到待测试天线的末端。
然后,使用驻波比仪或天线分析仪在导线上测量得到的驻波比,即可间接推算出实际待测试天线的驻波比。
这种方法实现了无需直接连接测试设备到待测试天线的快速测试,适用于一些特殊天线系统。
最后,可以通过软件仿真实现驻波比的测试和分析。
基于计算机模拟和数值计算的方法使用了一系列天线模型和电磁场仿真软件。
通过输入天线的结构参数和工作频率等信息,软件能够模拟出天线的电磁场分布,并计算得到驻波比数据。
虽然这种方法不需要实际的测试设备,但需要一定的电磁学知识和专业的仿真软件,适合研究和开发人员使用。
如何使用驻波比表若以功率的观点来看,驻波比可以表示为SWR = (√Po + √Pr)/(√Po - √Pr)Po:进入天线系统的功率,Pr:从天线系统反射回来的功率。
经过运算SWR与Pr/Po(反射功率百分比)的关系如下:Pr/Po = [(SWR-1)/(SWR+1)]^2驻波比表基本上就是功率表,它可以量测输入功率及反射功率,但根据上式,不管输入功率为何,反射功率一定和输入功率成一定的比例也就是说,对同一驻波比,不管输入功率为何,只要是在量输入功率时利用可变电阻调整驱动表头的电流使指针达到满刻度,那麽你量测反射功率时,指针一定是指在同一个位置,把这些相关位置标出来,我们的功率表上就多了一排刻度,叫做"驻波比",而您的功率表马上摇身一变成为"驻波比表"了。
说穿了,驻波比表就是功率表。
在量测功率时它预设了几组功率(如5W,20W,200W),使输入功率恰好是这个位准时(5W,20W,200W)指针会达到满刻度。
当你拨在CAL位置时就是量输入功率,只不过你可以调整指针位置,当你拨在SWR位置时就是量反射功率,只不过您这时候看的是SWR的刻度。
以DIAMOND系列的驻波比表而言,它有一个Calibration 旋钮及三个选择开关:Power Range、Func、FWD/REF SWITCH,用法如下:量输入功率1.将POWER RANGE拨到200W,FUNC拨到PWR,FWD/REF 拨到FWD;2.按下无线电机的发射键;3.适度选择POWER RANGE,以精确读出功率。
量反射功率1.将POWER RANGE拨到200W,FUNC拨到PWR,FWD/REF 拨到REF;2.按下无线电机的发射键;3.适度选择POWER RANGE,以精确读出功率。
量驻波比1.将FUNC拨到CAL位置,CALIBRATION旋钮反时针方向旋转到底;2.按下无线电机的发射键,调整CALIBRATION旋钮使指针达到满刻度;3.将FUNC拨到SWR位置,由表头的SWR刻度读出驻波比的读值。
单频点驻波比
单频点驻波比(Standing Wave Ratio,简称SWR)是衡量无线电传输线路匹配度的一个重要指标。
它是由传输线路中反射波和正向波之
间的相对强度比来计算的。
在无线电传输中,信号从发射器通过一条传输线路传输到天线,然后
被辐射出去。
如果传输线路和天线之间的阻抗(Impedance)不匹配,就会发生信号反射,并且在传输线路上形成驻波(Standing Wave)。
这种驻波会导致信号损失和干扰,并且会使得发射器产生过多的热量。
为了衡量无线电传输系统的匹配度,我们需要知道反射波和正向波之
间的相对强度。
这就是SWR所描述的内容。
SWR通常用一个数字来
表示,例如1.5:1或2:1等等。
如果SWR越接近1:1,则表示系统匹
配度越好;如果SWR越大,则表示系统匹配度越差。
为了测量SWR,我们需要使用一台SWR表或者天馈仪(Antenna Analyzer)。
这些设备可以通过测试正向功率和反向功率之间的比例
来计算出SWR值。
在测试过程中,我们需要将测试设备连接到传输线路和天线之间,然后进行测试。
如果SWR值太高,我们需要调整传输线路或者天线的阻抗来提高匹配度。
总之,单频点驻波比是无线电传输中一个非常重要的指标,它可以帮助我们衡量系统的匹配度,并且帮助我们调整系统以提高性能。
驻波比电压驻波比(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?为什么大小81这类老式的军用电台上没有驻波表?本文不打算重复很多无线电技术书籍中关于电压驻波比的理论叙述,只是想从感性认识的层面谈几个实用问题。
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。
如果你拥有一台输出阻抗为600欧姆的老电台,那就大可不必费心血用50欧姆的VSWR计来修理你的天线,因为那样反而帮倒忙。
只要设法调到你的天线电流最大就可以了。
VSWR不是1时,比较VSWR的值没有意义天线VSWR=1说明天线系统和发信机满足匹配条件,发信机的能量可以最有效地输送到天线上,匹配的情况只有这一种。
而如果VSWR不等于1,譬如说等于4,那么可能性会有很多:天线感性失谐,天线容性失谐,天线谐振但是馈电点不对,等等。
在阻抗园图上,每一个VSWR数值都是一个园,拥有无穷多个点。
也就是说,VSWR数值相同时,天线系统的状态有很多种可能性,因此两根天线之间仅用VSWR数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。
正因为VSWR除了1以外的数值不值得那么精确地认定(除非有特殊需要),所以多数VSWR表并没有象电压表、电阻表那样认真标定,甚至很少有VSWR给出它的误差等级数据。
由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响,多数VSWR表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。
功率——驻波表调整
作者:BD2EZ
从原理得知:功率——驻波表实际就是一个电桥,c1、c2分压得到的电压和T1感应所得到的电压进行相加或者相减所得到的数值就是正向功率或者反向功率,在图1中c1、c2分压得到的电压和T1感应所得到的电压如果相同,相位相反,电压表两端的电压差就为零,电压表显示为零,显示的是反向功率。
如果改变T1相位(线圈两端对调)如图2,c1、c2分压得到的电压和T1感应所得到的电压相同,相位相同,电压表显示为两个电压之和,显示的是正功率。
图1图2
要想调整好功率——驻波表,就要将c1、c2分压得到的电压和T1感应所得到的电压相同,加大c1或者减小c2,可以将c1、c2分压提高;在一定范围内减少T1的匝数,可以将T1感应所得到的电压提高。
图3
例如调整单瓷环的功率——驻波表,图3。
首先将c1、c3去掉,如图4,
图4
用万用表测量REF和FWD,此时电压应该相同,如有差异,应首先检查两个检波二极管的压降是否对称;如电压相同,应记录此数值。
然后接入c1、c3,断开T的线圈两端,如图5。
图5
用万用表测量REF和FWD,此电压应与刚才测得电压相同,如不同,应调整c1、c3使其相同。
这时,接入T的线圈两端,用万用表测量REF和FWD,REF应为0,FWD应为2倍的刚才测得的电压。