天线输入阻抗与电压驻波比的关系

天线输入阻抗与电压驻波比的关系

天线输入阻抗是天线在其输入端所呈现的阻抗。在天线中,它等于天线输入端的电压

cUin与电流Iin之比,或用输入功率Pin来表示:

Zin=Uin

Iin=cPin

Iin 2Rin+j Xin

可见,输入电阻Rin和输入电抗X in 分别对应于输入功率的实部和虚部。

天线输入阻抗就是其馈线的负载阻抗,它决定馈线的驻波状态。馈线的驻波状态通常用电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio)VSWR 或S ,及反射损失(Return loss)L R 作为指标:

1+ R S = 1−RLR=20lg R ,db

式中R 是馈线终端(天线输入端)的电压反射系数。这里的反射波不是空间平面波而是馈线(双导线及同轴线、微带线、波导等)中的反向行波。电压反射系数R 与天线输入阻抗归一化值z in (对馈线特性阻抗Z c 的相对值Z in /Zc )的关系如下: ,

zin=

R=,Zin1+RZc= 1−R z−1

zin+1,,Zin−ZcZin+Zc

应用中最希望的是无反射波的状态,称为匹配状态,对应于S=1,L R =0db。其重要意义是,此时全部入射功率都传输给了天线,如天线的损耗可略,便全部转换成了辐射功率。匹配的另一重要意义是,此时不会有反射波反射回振荡源,不致影响振荡源的输出频率和输出功率。否则,振荡源的负载呈现电抗分量,要产生频率牵引及影响输出功率。此外,不匹配时,工作于行驻波状态,其电场波腹点电场振幅为E io 的(1+ R )倍,可见最大电压将增大,从而使馈线更易发生击穿,即功率容量下降,并可证明,此时馈线本身的损耗也将增大。因此,驻波比S 是天线的主要指标之一,一般要求S ≤2,有些场合要求S ≤1.5甚至S ≤1.3。雅驰实业为您提供S ≤1.3的低驻波比卫星天线,欢迎您致电咨询。


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