驻波比测试

驻波比测量实验报告驻波比测量实验报告引言：驻波比测量是电磁波传输中常用的一种测量方法，通过测量驻波比可以了解电磁波在传输线上的传输情况以及传输线上的阻抗匹配情况。

本实验旨在通过实际操作，掌握驻波比测量的原理和方法，并通过实验数据的分析，加深对驻波比的理解。

实验原理：驻波比是指电磁波在传输线上的反射波与正向波的振幅之比，用VSWR （Voltage Standing Wave Ratio）表示。

传输线上的驻波比与传输线的特性阻抗有关，当传输线的特性阻抗与负载阻抗不匹配时，会产生反射波，从而导致驻波比的增大。

实验器材：1. 驻波比测量仪2. 信号发生器3. 50欧姆传输线4. 负载电阻5. 连接线缆实验步骤：1. 将信号发生器与驻波比测量仪连接，并设置信号发生器的频率为所需测量频率。

2. 将驻波比测量仪与传输线连接，确保连接稳固。

3. 将负载电阻与传输线的末端相连。

4. 打开信号发生器和驻波比测量仪，调节信号发生器的输出功率，使其适合测量范围。

5. 通过驻波比测量仪的显示屏，记录下测量得到的驻波比数值。

6. 将负载电阻更换为其他数值的电阻，并重复步骤5，记录下不同负载电阻下的驻波比数值。

实验结果与分析：根据实验步骤得到的驻波比数据，我们可以进行进一步的分析和计算。

首先，我们可以观察不同负载电阻下的驻波比变化情况。

当负载电阻与传输线的特性阻抗相等时，驻波比最小，接近于1；当负载电阻与传输线的特性阻抗不匹配时，驻波比会增大。

通过这一现象，我们可以判断传输线与负载之间的阻抗匹配情况。

另外，我们还可以计算驻波比与反射系数之间的关系。

反射系数（Reflection Coefficient）是指电磁波在传输线上的反射波与正向波的振幅之比。

反射系数与驻波比之间的关系可以通过以下公式计算得到：反射系数 = (VSWR - 1) / (VSWR + 1)通过测量得到的驻波比数据，我们可以计算出相应的反射系数，并进一步分析传输线上的反射情况。

天线驻波比测试方法1 天线驻波比（VSWR）测试天线驻波比就是信号反射再次回到发射端时，改变发射端阻抗与传输线阻抗之比的概念。

它可以表示收发信号强度及品质，是评价良好RF连接质量的重要指标。

天线驻波比测试是检查天线及RF模块安装质量及性能的重要指标，也是衡量许多电子设备的效率水平的参考指标。

1.1 测量原理驻波比测试，Working Voltage Standing Wave Ratio（VSWR），也称为综合驻波值（S11），是接入了收发电路的天线实际所提供的反射信号强度比。

它由发射到天线，以及天线所发射回到原点的信号之间的比值确定，其方法是：信号从发射端通过一根传输线的负载端将信号输送到重力天线，信号再从重力天线发射回发射端，然后再次由发射端经同一根传输线发出。

1.2 测量方法测量天线驻波的方法有VNAs（Vector Network analysers），VSWR meters和return loss bridges。

1）VNAs：VNAs可以看成是一种多端口网络分析仪，它能以频率和阻抗为参数测量天线的参数，也能测量天线系统中发射信号和反射信号之间的差别。

2） VSWR meter：它可以同时测量发射、反射和总体驻波值。

它一般都是使用平衡和非平衡进行测量，测量结果一般以VSWR值来表示，1:1.5即为1.5：1，表示发射信号有1.5倍的反射，1:1.5显示结果为“1.5”，越接近1越接近理想状态。

3） Return loss bridge：它的原理与VSWR meter相同，但它的数字化显示方式为以dB为单位的反射率。

1.3 应用VSWRL测试在各类无线通信设备，包括射频模块和天线的安装与检测通常可以作为校准或查找正常状态的有效手段，常见的应用场景有无线电设备、无线网络等等。

2 结论由上文可知，VSWR测试是评价良好RF连接质量的重要指标，常用于检测天线及RF模块安装质量及性能，除此之外还可以用于校准或查找正常状态的有效手段。

射频驻波比测量-概述说明以及解释1.引言1.1 概述射频驻波比是在射频电路中常用的一个参数，用于衡量信号在传输过程中的反射程度。

它反映了电路中电能的匹配情况，对于保证信号的传输质量和增加系统的稳定性至关重要。

在射频电路中，信号的传输是通过电源源端送入电路，然后经过传输线或传输媒介传导到负载端的过程。

如果负载与传输线或传输媒介之间存在不匹配，就会导致部分信号发生反射回到源端，形成驻波。

这会导致信号的衰减、失真以及系统效率的下降。

射频驻波比的测量就是为了评估在射频电路中信号的反射程度。

该参数通常通过测量驻波的幅度或功率来表征。

较低的射频驻波比表示较好的匹配情况，意味着信号能够顺利地从源端传输到负载端，减少了信号的反射和损耗。

射频驻波比的测量方法有多种，常见的包括反射法和二分法。

反射法通过测量源端和负载端的反射功率来计算驻波比，适用于较小的驻波比范围。

而二分法则通过在传输线上不同位置测量信号的幅度来计算驻波比，适用于较大的驻波比范围。

射频驻波比的测量在射频电路的设计、维护和故障排除中具有重要意义。

它可以帮助工程师评估电路的性能和稳定性，并确定是否存在反射和失真的问题。

同时，它也是确保射频信号正常传输以及系统效率最大化的关键参数。

在未来，射频驻波比测量技术将继续发展，越来越多的高精度、高速、非接触式的测量方法将得到应用。

这将为射频电路的设计和维护提供更加便捷和可靠的手段，推动射频通信技术不断进步和发展。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以如下所示：文章结构:本文主要分为三个部分，即引言、正文和结论。

引言部分概述了本文的主题以及相关背景知识，并介绍了射频驻波比测量的重要性和意义。

同时，引言部分还对文章的结构做了简要的介绍，以便读者能够更好地理解后续内容。

正文部分主要包括两个小节，分别是射频驻波比的概念和意义，以及射频驻波比的测量方法。

第一个小节将详细介绍什么是射频驻波比以及它的意义，包括其在通信系统中的应用以及对系统性能的影响。

一、测试环境
需要在室外空旷的区域进行测试，同时保证天线周围尤其是正前方无遮挡
物。

二、测试仪表及转接线校准
测试前应将驻波测试仪SiteMaster及转接线作为一个整体进行校准，消除转接线带来的误差。

如下图所示：
天线
校准件
转接线
转接线
校准过程测试过程
三、保证测试转接头的质量
一般在使用驻波测试仪SiteMaster测试基站天线时，需要采用一个N型转DIN形接头，而转接头的质量对天线驻波比的影响非常大，尤其是测试高频段天线。

螺纹拧固一体化结构
质量一般的转接头质量较好的转接头四、连接天线进行驻波比测试
在以上步骤完成后，连接天线进行驻波比的测试，如下图所示：
天线
转接头
转接线。

实验四 驻波比的测量【实验目的】掌握测量驻波比的原理和常用方法。

【实验内容】在测量线系统中，选用合适的方法测量给定器件的电压驻波系数。

【实验框图与仪器】网络分析仪被测件信号源被测件频谱仪b. c.图1 驻波比测量系统图 【实验原理】测试微波传输系统内电磁场的驻波分布情况，包括场强的最大点、最小点的幅度及其位置，从而得到驻波比（或反射系数）和波导波长。

由于驻波比（或反射系数）能表征电磁场的分布规律，所以它们时微波设备和元器件的一项重要指标，因此驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q 值等其它参量。

产生驻波的原因是由于负载阻抗与波导特性阻抗不匹配。

因此，通过对驻波比的测量，就能检查系统的匹配情况，进而明确负载的性质。

在测量时，通常测量电压驻波系数，即波导中电场最大值与最小值之比：minmax E E =ρ （1－14）其中，max E 和min E 分别是微波传输系统电场的最大值和最小值。

一固定长度的探针感应的电动势正比于场强，因此对平方律检波，有式中，m ax I 和m in I 分别是电场为最大和最小时指示器的读数。

对于直线律检波有m inm axI I =ρ （1－16） 如果不知道检波律，必须用晶体检波特性曲线求出场强和指示器读数的关系再求得)151(minmax min max-==I I E E ρminmax min maxI I E E ==ρ （1－2）一般都是在小信号状态下进行测量，为此检波晶体二极管都是工作在平方律检波区域（检波电流I ∝E 2），故应有：minmaxI I =ρ当电压驻波系数在1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可采用节点偏移法。

节点偏移法测量驻波比的测试系统如图5示。

测量方法：逐点改变短路活塞的位置（读数S ），在测量线上用交叉读数法跟踪测得某一波节点的位置（读数为D ），作出S 和（D+S ）+KS 的关系曲线，其中121-=λλK ,1λ是取下待测元件，固定短路活塞位置，移动测量线探针测得的测量线中的波长；2λ是固定测量探针，移动短路活塞，用交叉读数法在短路活塞上测得的波长。

实验九 电压驻波比测量一．实验目的1．掌握校准晶体检波特性的方法；2．掌握常用的大、中电压驻波比的测量方法：直接法、等指示度法、功率衰减法。

二．实验原理（一）、晶体定标由测量线的基本工作原理可知，指示器的读数I 是探针所在处|E |对应的检波电流。

任一位置处|E |与I 的对应关系应视检波晶体二极管的检波特性而定。

一般，这种关系可通过对二极管的定标来确定。

所谓定标，就是找出电场的归一化值|E ´|与I 的对应关系，其中：max'E E E =。

由实验的分析可知，当测量线终端短路时，有：z E E βsin 20= 而：0max 2E E =，显然，归一化电场z z E gλπβ2sin sin '==如果我们取任意一零点（波节点）作为坐标起始位置，且坐标用d 表示，则：d E gλπ2sin'=而晶体二极管上的检波电压u 正比于探针所在处的|E ´|，所以，上式可以用u 的归一化值u ´来表示。

即：d u u u gλπ2sinmax'==由于晶体二极管的检波电流I 与检波电压u 之间的关系为：n cu I =，式中，c 为比例常数，n 为检波律。

代入上式，则有：ngd c I λπ2sin'=式中，c ´为比例常数。

驻波比的测量是微波测量中最基本、最重要的内容之一。

电压驻波比（以下简称驻波比）的定义是：传输线中电场最大值和最小值之比，即：min 'max'minmax EE E E S ==式中，'E 为电场的归一化值（相对场强）。

（二）、电压驻波比的测量1．直接法直接测量传输线驻波的波腹点和波节点场强，由定义求得驻波比的方法称为直接法。

该方法适合于中、小驻波比（即S ＜6）。

如果测得驻波的波腹点与波节点的指示器读数分别为max I 和min I ，根据晶体定标曲线可读出相应的max'E和min'E，则驻波比S 为：min'max 'EE S =（2-1）在我们实验中所使用的功率电平范围内，一般可近似地认为是平方律检波，即：2max''max E C I =2min''min E C I =式中，C´为比例系数，则：'maxmax'C I E ='min min'C I E = 代入式（2-1）中，可得：min max min'max 'I I E E S ==（2-2）2．等指示度法等指示度法是在驻波节点附近测量数据，再根据驻波分布规律求出驻波比。

半波振子的输入阻抗与驻波比的测试实验原理
半波振子是一种常用的天线结构，其输入阻抗和驻波比的测试是判断天线性能的重要手段。

下面是它们的实验原理：
1. 输入阻抗测试原理
输入阻抗是指天线口的阻抗值，通常用复数形式表示。

在实际使用中，为了优化天线系统的匹配，需要对其进行输入阻抗测试。

输入阻抗测试通常通过一些特定的测量方法实现，如：
(1) 端口阻抗测量：可通过阻抗分析器测量天线端口的阻抗。

(2) 反射系数测量：可以通过向天线端口输入信号，通过反射系数计算得到输入阻抗值。

(3) 同轴适配器法：用同轴适配器将天线端口与测试设备相连，实现输入阻抗测试。

2. 驻波比测试原理
驻波比是指在传输线中反射波和正向波形成的电压幅值比值。

驻波比越小，表示
反射波越少，线路匹配性能越好，天线性能也越好。

一般认为驻波比小于2就能基本保证线路匹配性能。

驻波比的测试方法主要有：
(1) 反射法：用反射系数测量仪测量传输线中反射波和正向波的幅值，从而计算得到驻波比。

(2) 平衡法：用平衡器测量信号的正向和反向功率，从而计算得到驻波比。

(3) 调制法：将一正弦波与测试信号混合，将其通过传输线，然后侧于线路接口处测量反射波信号的幅值，从而计算得到驻波比。

需要注意的是，由于半波振子的结构比较复杂，其输入阻抗和驻波比的测试需要根据具体测试方法进行合理选取。

测试说明
噪声系数测试说明：1，测试0。

01W小型机噪声及增益低于80dB的直放站，
噪声仪器的输入端接(20dB~30 dB固定衰减器)。

噪声源
这端直接接设备。

先将噪声源头和输出馈线接至被测设
备两端，再将被测设备上电，（如果被测设备上有手动衰
减的拨盘装置，则可测试上行时把下行的增益衰至最小
值，测试下行时把上行的增益衰至最小值）如果没有上
述情况刚按以上方法测试。

2，测试大功率且设备增益大于80dB的直放站，噪声仪器
的输入端接(30dB~50 dB固定衰减器)。

噪声源这端直接
接设备。

测试前先将被测设备进行设置，有监控的设备
情况下，测试上行时把下行的功放使能开关关闭，测试
下行时把上行的使能开关关闭，然后关闭设备电源，将
噪声源头和输出馈线接至被测设备两端，再将被测设备
上电进行测试。

如果没有监控的情况，则测试上行时把
下行链路的功放或低噪放的供电断掉，测试下行时把上
行的功放或低噪放的供电断掉，再将噪声源头和输出馈
线接至被测设备两端，上电进行测试
驻波比测试说明：1，测试设备增益低于60dB时，可直接进行端口驻波测试
2，测试设备增益大于60dB时，需先将被测设备的增益设至
最小值包括上行和下行链路，再进行驻波测试。

电磁场与微波测量实验实验报告北京邮电大学实验三.微波驻波比的测量由于微波的波长很短，传输线上的电压、电流既是时间的函数，又是位置的函数，使得电磁场的能量分布于整个微波电路而形成“分布参数”，导致微波的传输与普通无线电波完全不同。

微波系统的测量参量是功率、波长和驻波参量，这也是和低频电路不同的。

电压驻波系数的大小往往是衡量一个微波元件性能优劣的主要指标。

驻波测量也是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量不仅可以直接得知驻波系数值，而且还可以间接求得衰减器、相移量、谐振腔品质因数，介电常数。

一、 实验目的（1）了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用。

（2）掌握驻波测量线的正确使用和用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。

（3）掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。

二、 实验原理驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q 值等其他参量。

在传输线中若存在驻波，将使能量不能有效地传给负载，因而增加损耗。

在大功率情况下，由于驻波存在可能发生击穿现象。

此外，驻波存在还会影响微波信号发生器输出功率和频率的稳定度。

因此，驻波测量非常重要。

电压驻波比测量： 驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q 值等其他参量。

在测量时，通常测量电压驻波系数，与波导中电场最大值和最小值之比，即 ρ=Emax Emin ⁄。

测量驻波比的方法与仪器种类很多，有直接法，等指示度法，功率衰减法等。

我们这次实验中主要用直接法和等指示度法来熟悉驻波测量线的使用。

（1）直接法 直接测量沿线驻波的最大点与最小点场强，从而求得驻波系数的方法称为直接法。

若驻波腹点和节点处电表读数分别为U max ，U min 则电压驻波系数ρ：ρ=Emax Emin ⁄=√Umax U min⁄当驻波系数1.5<ρ<5时直接读出Imax ，Imin 即可。

驻波比测试仪使用说明1.准备工作：a.将驻波比测试仪放置在平稳的表面上，确保其稳定性和准确性。

b.将测试仪与待测试的传输线相连接，并确保连接可靠。

c.检查测试仪的电源和信号线的连接是否正确。

2.预热：当驻波比测试仪长时间未使用或环境温度发生较大变化时，需要进行预热操作。

将测试仪打开，并保持运行一段时间，直到所有指示灯正常工作。

3.设置测试参数：a.在仪器面板上选择合适的工作频率范围。

根据传输线的特性和待测电路的需求，选择适当的频率范围。

b.设置测试仪的输入功率。

根据待测电路的工作条件，设置适当的输入功率。

c.进行标定操作。

如果测试仪上有标定功能，可以使用标定工具进行标定，以提高测试精度。

4.开始测试：a.打开测试仪，并确认其正常工作。

b.发送一个正弦波信号或对待测电路进行激励。

c.在测试仪的显示屏上观察驻波比的数值。

通常情况下，驻波比的数值应该在1和无穷大之间。

当驻波比为1时，表示完全无反射；当驻波比无穷大时，表示完全反射。

d.观察测试仪的指示灯，以判断待测电路是否存在问题。

如果指示灯变化异常或报警，说明待测电路存在异常。

5.分析测试结果：可以使用测试仪上的分析功能，对测试结果进行进一步处理。

一些先进的驻波比测试仪可以提供图形显示，帮助用户更直观地理解测试结果。

6.记录和保存数据：a.将测试结果记录下来，包括测试时间、工作频率、输入功率和测试得到的驻波比数值等。

b.如果测试仪支持数据保存功能，可以将测试结果保存到存储设备或计算机中，以便后续分析和比较。

7.关闭测试仪：在测试结束后，将测试仪关闭，并断开与待测电路的连接。

确保测试仪处于安全和维护状态。

总结：驻波比测试仪的使用方法包括准备工作、预热、设置测试参数、开始测试、分析测试结果、记录和保存数据、关闭测试仪。

正确操作测试仪可以有效地测量和分析高频电路中的驻波比，从而帮助用户提高电路性能和故障排除。

在进行测试之前，建议阅读测试仪的使用手册，以了解具体的操作步骤和注意事项。