天线与驻波的关系 6
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1、 天线与驻波的关系 电压驻波比,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？电压驻波比及标称阻抗 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。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，因此商品电压驻波比表也是按50欧姆设计标度的。 天线电压驻波比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。而如果电压驻波比不等于1，比如说等于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，每一个电压驻波比数值都是一个园，拥有无穷多个点。也就是说，电压驻波比数值相同时，天线系统的状态有很多种可能性，因此两根天线之间仅用电压驻波比数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。驻波比与反射功率的关系如下。 驻波比 反射率1.0 0.00%1.1 0
2、.23%1.2 0.83%1.3 1.70%1.5 4.00%1.7 6.72%1.8 8.16%2.0 11.11%2.5 18.37%3.0 25.00%4.0 36.00%5.0 44.44%7.0 56.25%10 66.94%15 76.56%20 81.86% 正因为电压驻波比除了1以外的数值不值得那么精确地认定（除非有特殊需要），所以多数电压驻波比表并没有象电压表、电阻表那样认真标定，甚至很少有电压驻波比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，多数电压驻波比表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。电压驻波比等于1,不等于都是好天线. 一些国外杂志文章在介绍天线时经常给出电压驻波比的曲线。有时会因此产生一种错觉，只要电压驻波比1，总会是好天线。其实，电压驻波比1只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是否能有效地辐射到空间，那是另一个问题。一副按理论长度作制作的偶极天线，和一副长度只有1/20的缩短型天线，只要采取适当措施，它们都可能做到电压驻波比1，但发射效果肯定大相径庭，不能同日而语。做为极端例子，一个50欧姆的电阻，
3、它的电压驻波比十分理想地等于1，但是它的发射效率是0。影响天线效果的最重要因素：谐振 天线系统和输出阻抗为50欧的发信机的匹配条件是天线系统阻抗为50欧纯电阻。要满足这个条件，需要做到两点：第一，天线电路与工作频率谐振（否则天线阻抗就不是纯电阻）；第二，选择适当的馈电点。 让我们用弦乐器的弦来加以说明。无论是提琴还是古筝，它的每一根弦在特定的长度和张力下，都会有自己的固有频率。当附近有一个相同频率的琴弦在振动时，该琴弦虽然没有被拨动，但也会跟随震动，这就是谐振。 天线也是同样，要使天线发射的电磁场最强，一是发射频率必须和天线的固有频率相同，二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振，效果会略受影响，但是如果天线与信号频率不谐振，则发射效率会大打折扣。 所以，在天线匹配需要做到的两点中，谐振是最关键的因素。 因此在没有条件做到电压驻波比绝对为1时，业余电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐振。天线的驻波比和天线系统的驻波比 天线的电压驻波比需要在天线的馈电端测量。但天线馈电点常常高悬在空中，我们只能在天线电缆的下端测量电压驻波比，这样测量的是包括电缆的整个天线系统的电压驻波比。当天线本身的阻抗确实为50欧姆纯电阻、电缆的特性阻抗也确实是50欧姆时，测出的结果是正确的。 当电压驻波比过高时，主要是天线系统不谐振时，因而阻抗存在很大电抗分量时，发射机末级器件可能需要承受较大的瞬间过电压。早期技术不很成熟时，高电压驻波比容易造成射频末级功率器件的损坏。因此，将电压驻波比控制在较低的数值。例如1.5以内。这个值是多次实验得出的一个最小范围值。 现在有些设备具有比较完备的高电压驻波比保护，当在线测量到的电压驻波比过高时，会自动降低驱动功率，所以烧末级的危险比20年以前降低了很多。但是大家仍然不要大意。（有时候当一个人使用一台50W以上的设备在呼叫时，对方却抄收到的信号很弱。这就有可能是他的天馈系统有故障，驻波较大！）
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