卫星通信地球站天馈系统驻波比
天馈系统驻波比变差的可能原因
天馈系统驻波比变差的可能原因1.引言1.1 概述天馈系统(Feed System)是通信系统中至关重要的组成部分,它负责将信号从天线传输到收发设备或者从设备传输到天线。
驻波比(Standing Wave Ratio)是评估天馈系统性能的重要指标之一。
驻波比变差可能会导致信号传输质量下降,从而影响通信系统的正常运行。
本文将重点讨论天馈系统驻波比变差的可能原因。
明确这些原因有助于我们及时发现问题所在,并采取相应的措施来解决。
在深入分析之前,我们需要了解驻波比的概念及其重要性。
驻波比是指天馈系统中反射和传输波之间的功率比值。
理想情况下,我们希望天馈系统中的驻波比尽可能接近1:1,这意味着所有的能量都能够完全传输到目标设备。
然而,由于各种原因,天馈系统中的驻波比可能会变差。
驻波比变差可能是由多种因素引起的。
一种可能的原因是天馈系统中存在质量不佳或损坏的连接器。
连接器的松动、氧化或损坏都会导致信号的反射和散射,从而影响传输效果并导致驻波比的变差。
另外,天馈系统中的电缆也可能是驻波比变差的原因之一。
电缆的长度、质量以及绝缘性能等因素都会对驻波比产生影响。
例如,电缆长度与信号波长的不匹配可能导致信号的反射,从而影响驻波比。
此外,过多的天馈分支也可能是驻波比变差的原因之一。
多个分支的存在会导致信号的反射和耦合,增加信号的干扰和损耗,最终导致驻波比变差。
最后,天馈系统中的天线也可能对驻波比产生影响。
天线的安装位置、方向和天线本身的特性都会影响天馈系统的驻波比。
不正确的天线安装和调整可能会导致信号的反射和散射,从而引起驻波比变差。
综上所述,天馈系统驻波比变差的可能原因包括连接器质量问题、电缆质量和长度不匹配、过多的天馈分支以及不正确的天线安装等因素。
在实际应用中,我们应该注意这些潜在原因,并采取相应的措施来确保天馈系统的正常运行。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下:本文将围绕"天馈系统驻波比变差的可能原因"展开讨论,并以以下三个部分组成文章。
天馈系统驻波参考资料
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。
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。
2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|)反射系数(reflection coefficient)反射系数可以用天线的负载阻抗Za与电路特性阻抗Zo来表示:Γ=(Za-Zo)/(Za+Zo); 反射系数的取值在-1(负载短路,Za=0)到+1(负载开路,Za=无穷)之间,为0时表示负载匹配。
卫星通信地球站天馈系统驻波比
卫星通信地球站天馈系统驻波比
一、驻波比相关概念
一般情况下,传输线上存在入*波和反*波,它们互相干涉形成驻行波。
入*波与反*波同相叠加达最大值,反相叠加达最小值。
传输线上电压最大值与电压最小值之比,称为电压驻波比,简称驻波比,用S 表示,即:
二、驻波比偏高的原因及其影响
1.驻波比偏高的原因。
(1)天线受潮,天线本身的质量问题或施工过程对天线造成损坏,从而导致天线的阻抗和馈线的阻抗不匹配。
(2)馈线受潮,馈线本身质量问题,馈线弯曲过大或者有异物进入馈线。
(3)馈线接头受潮,馈线接头制作工艺问题,馈线与天线之间的连接问题。
2.驻波比偏高的影响。
(1)在驻波比偏高时,一部分能量被反*回来,馈入天线并辐*出去的能量减少,降低通信质量。
(2)所有的馈线都会消耗一部分通过的功率而转化为热能,使馈线升温。
所以,发*机所产生的能量不是被天线辐*出去,就是被馈线以热量的方式散发出去了。
当驻波比偏高时,馈线的热量散发就更高了。
(3)当驻波比过高时,大量的能量被反*回来,造成馈线和发*机高频打火,严重时可能烧坏馈线或损坏发*机。
三、结论
在单位没有配备矢量网络分析仪的情况下,本文提出了采用双定向耦合器和功率计对天馈系统驻波比进行测量的方法。
与昂贵的矢量网络分析仪相比,双定向耦合器价格便宜,体积小,重量轻,不易损坏,使用方便,且此测量方法简单适用,实际*作可行。
因此,该测量方法具有重要的现实意义。
最后分析的驻波比偏高的原因及其影响,极大地突出了天馈系统定期维护的重要*,并为技术人员解决驻波比过
高的问题指出了方向。
发射端口驻波比
发射端口驻波比
发射端口驻波比,驻波比(VSWR)是一种衡量天线的参数,它反映了天线在发射和接收时的发射能量与受射能量之间的比值。
它表示发射信号的反射能量与发射能量之间的比值。
由驻波比就可以确定该天线在发射或接收时有多少能量被发射或受到,从而了解该天线的效能。
驻波比的产生,是由于入射波能量传输到天线输入端并未被全部吸收(辐射)产生的反射波迭加而形成的。
VSWR越大,反射越大,匹配越差。
在移动通信系统中,一般要求驻波比小于1.5。
高原卫星通信地球站驻波比测量方法
高原卫星通信地球站驻波比测量方法随着卫星通信技术的不断发展和普及,地球站的建设和维护也变得越来越重要。
其中,驻波比测量作为地球站维护的重要组成部分,对于保障卫星通信质量和可靠性具有不可替代的作用。
本文将介绍高原卫星通信地球站驻波比测量方法。
一、驻波比的概念驻波比是指在传输线上,由于信号的反射和传输导致的电压幅度的最大值和最小值之比。
在卫星通信中,驻波比主要用于描述天线系统的匹配性能,即天线系统的输入阻抗与传输线的特性阻抗是否匹配。
如果天线系统和传输线的特性阻抗不匹配,将导致信号反射和损耗,从而影响通信质量和可靠性。
二、高原卫星通信地球站驻波比测量方法高原卫星通信地球站的驻波比测量方法与一般地区的测量方法有所不同。
由于高原地区的气压和温度较低,空气密度较小,导致信号传输时的损耗增大,因此需要采取一些特殊的措施来进行驻波比测量。
1. 测量仪器的选择高原卫星通信地球站的驻波比测量需要选择一些特殊的仪器,如高精度的驻波比仪、频谱分析仪、功率计等。
由于高原地区的气压和温度变化较大,仪器的精度和稳定性要求较高,同时还要考虑仪器的耐高海拔和低温性能。
2. 测量环境的准备高原卫星通信地球站的驻波比测量需要在特殊的环境下进行,如在低温、低气压、高海拔等环境下。
为了确保测量的准确性和可靠性,需要提前进行环境的准备工作,如保持测量室的稳定温度和湿度、保证电源稳定等。
3. 测量步骤高原卫星通信地球站的驻波比测量需要按照一定的步骤进行,包括以下几个方面:(1)设置测试频率和功率。
根据实际情况设置测试频率和功率,同时要注意选择合适的测试范围和精度。
(2)连接仪器和测试设备。
将驻波比仪、频谱分析仪和功率计等仪器连接到测试设备上,保证仪器和测试设备之间的信号传输质量。
(3)进行校准和预热。
在进行实际测量前,需要对仪器进行校准和预热,确保仪器的准确性和稳定性。
(4)进行测量和记录。
按照预设的测试频率和功率进行测量,并记录测量结果。
什么是天线的驻波比
什么是天线的驻波比什么是天线的驻波比,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。
如下图,前进波(发射波)与反射波以相反方向进行。
完全匹配,将不产生反射波,这样,在馈线里各点的电压振幅是恒定的,如下图中左部分(a),不匹配时,在馈线里产生下图右方的电压波形,这驻留在馈线里的电压波形就叫做驻波。
驻波比(SWR)的S值的计算公式为下图:当然还有其它的驻波比计算方法,不过计算结果是一样的。
驻波比越高,表示阻抗越不匹配,业余玩家,做到驻波比小于1.5就算可以了。
最后提醒一点,天线的好坏不能单看驻波比,现在大家如此迷信驻波比的原因很简单,就是因为驻波表好便宜、好买。
不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK,多研究天线的其它特性(如方向性)才是真正的乐趣。
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。
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。
但如果不能达到1,会怎样呢,驻波比小到几,天线才算合格,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,因此产品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。
通信设备安装施工规范题库
判断题1。
制作馈线接头时,馈线的内芯不得留有任何遗留物.(√)2。
馈线接头必须紧固无松动、无划伤、无露铜、无变型。
(√ )3。
布放馈线时,应横平竖直,严禁相互交叉,必须做到顺序一致。
两端表识明确,并两端对应。
(√)4.馈线只能用单联馈线卡子固定,垂直方向馈线卡子间距≤1.5m,水平方向馈线卡子间距≤1m。
如无法用馈线卡子固定时,用扎带将馈线之间相互绑扎。
(×)5。
馈线在布放、拐弯时,弯曲度应圆滑、无硬弯。
并避免接触到尖锐物体,防止划伤进水,造成故障.(√)6。
天线、馈线等器件、线缆需要标识明确,但不需要一一对应。
(×)7。
主馈线必须有至少一道以上防雷接地线。
(×)8。
室外馈线大于60米时,不须要再增加一道防雷接地线。
(×)9。
密封包长度应超过密封处两端约1 M左右。
在密封包的两端应用扎带扎紧,防止开胶渗水。
(×)10。
防雷接地点应该接触可靠、接地良好,并涂覆防锈油(漆)。
(√)11.室内避雷器安装时,避雷器与跳线、馈线接口、阻抗是否匹配可以不予考虑。
(×)12。
胶泥、胶带的缠绕必须为两层,第一层先从上向下半重叠连续缠绕,第二层应从上向下半重叠连续缠绕,缠包时应充分拉伸胶带。
(×)13。
同一扇区两个单极化天线的方位角必须一致。
(√)14。
基站馈线防雷B点接地用接地卡直接与铁塔主材相连.(√)15。
基站室内接地的接地排称为EGB.(×)16.馈线进入机房后金属外护层应与室内的接地排IGB相连。
(×)17。
室内的接地排IGB地线引入电缆不大于16平方.(×)18.移动通信基站的交流供电系统应采用三相五线制供电方式。
(√)19.根据馈线不交叉的原则确定馈线穿孔进入机房位置。
(√)20。
基站所有设备外壳、馈线窗必须做保护接地.(√)21。
为防止三相交流电对直流输出的电磁影响,交流电缆线和直流配电线、信号线应分区走线.(√)22.安全带的使用方法应是水平栓挂,低挂高用。
天馈线安装与驻波比测试(精选优秀)PPT
LOAD三种适配头。
HP8954E,专用于测SWR(驻波比)。
SITE MASTER 的校正, 为了测量结果的准确度和排除于扰与噪声,使用前都要校正或称 定标,定标可以在仪表的 RF 输出口上进行,也可以在软跳线上 (配给的测试线)进行,下面是操作步聚: (一) 确定一个频率范围,
1、开机 2、按主界面上的 FREQ 轻触键 3、按 F1 轻触键 4、输入频率下限后按 ENTER 5、按 F2 轻触键 6、输入频率上限后按 ENTER 7、观察频率范围是否正确 8、按 MAIN 键回到主界面
与DTF(故障点定位)。 WILTRON SITE MASTER只适用于测量GSM900与DCS1800( 不含ALNA),目前大部分地方使用SITE MASTER,有两种型 号:S331与S120A,前者是单口,后者是双口,后者增加了一个 功能:收发天线隔离度测试。
频域特性与故障点测量原理
不论是什么样的射频馈线都有一定反射波产生,另外还有 一定的损耗。 频域特性的测量原理:
ENTER RUN/HOLD
说明:LIGHT用于调出显示屏的亮度,AUTO SCAL用于正常测量时议表自动设置SWR 门限值,但不能自动设置测量范围。 ESCAPE用于取消某一种操作即ESC功能。START CAL用于启动对议表的校正,每一次测试开始时都应进行的操作。双箭头按键用于移动 测量线(本议器共有4条测量线,M1 M2 M3 M4)。SAVE DISPLAY用于储存测量结 果,最多可存40个。RECALL DISPLAY用于调出存储的结果。RUN/HOLT用于中止测 量。
去机房
硬馈线
天线侧
去地网
接地线
雷电感应电流方向
如何理解天线驻波比
如何理解天线驻波比天线驻波比(Standing Wave Ratio,SWR)是指天线输入端的电压驻波比或当前在天线系统中存在的电压或电流的驻波比。
它是衡量天线系统能够有效传输电力的重要参数之一天线驻波比可以通过测量电压或电流的幅值在天线输入端和输出端之间的变化来计算。
当天线系统的输入阻抗与传输线的特性阻抗匹配时,驻波比将为1:1、这表示所有的电能都被传输到天线负载中,没有反射,系统效率达到最佳状态。
然而,在实际应用中,很少有完美匹配的情况发生,因此会存在反射,并造成驻波比的增加。
驻波比的计算可以通过天线输入端和输出端电压的比值来实现。
如果输入端电压为Vi,输出端电压为Vo,则驻波比SWR的计算如下所示:SWR=,(Vi+Vo)/(Vi-Vo)驻波比是一个无量纲的值,一般用一个数字来表示。
它可以大于1,且没有上限。
当驻波比达到无穷大时,表示存在完全的反射,系统效率为零。
当驻波比接近1:1时,表示天线系统达到最佳工作状态。
通常情况下,一个驻波比小于2的天线系统是可以接受的。
当驻波比超过2时,通常需要采取相应措施来改善天线系统的性能。
天线驻波比对天线系统性能的影响非常重要。
较高的驻波比会导致较大的反射损耗,使得较少的能量能够传输到天线负载中,从而降低了系统性能。
较高的驻波比还会导致天线系统中较高的电压和电流,可能引起电器损坏。
因此,使驻波比保持在较低的水平是设计和优化天线系统的重要目标之一为了改善天线系统的驻波比,可以采取以下措施:1.匹配网络:在天线和传输线之间引入匹配网络,以减少反射和改善能量传输效率。
2.选择合适的传输线:选择传输线的特性阻抗与天线系统的输入阻抗匹配,以减少反射和提高传输效率。
3.调整天线长度:调整天线长度或改变天线的结构,以实现更好的阻抗匹配。
4.使用天线调谐器:在天线系统中使用天线调谐器来改善匹配性能。
总之,天线驻波比是衡量天线系统性能的重要参数之一、较低的驻波比表示天线系统能够有效传输能量,提高功率传输效率。
卫星通信地球站设备资料
卫星通信地球站设备一、地球站的分类及组成地球站的各类1.1.1卫星通信地球站可以按安装方式、传输信号特征、天线口径尺寸、设备规模及用途来分类:1、按安装方式:●固定站●可搬运站●移动站2、按传输信号特征:●模拟站●数字站3、按业务性质:●遥测、遥控、跟踪站●通信业务站4、按用途分:●民用通信站:公用站专用站●军用通信站:战略通信站战术通信站●卫星广播业务●气象卫星●航空、航海、导航●科学实验另外还可以按工作频段、通信卫星类型、多址方式、天线口径等分类。
目前国际上,通常地球站天线口径尺寸及G/T值的大小将地球站分为A、B、C、D、E、F、G、Z等各种类型见下表1:表1:各类地球站的天线尺寸及性能指标●其中A、B、C型站称为标准站,用于国际通信;E和F又分为E-1、E-2、E-3和F-1、F-2、F-3等类型,主要用于国内通信。
其中E-2、E-3和F-2、F-3又称为中型站。
E-1、F-1称为小型站。
1.1.2VSAT地球站的分类1、按安装方式――固定、可搬、车载、机载、船载、背负式、手提式等站。
2、按网络结构――星状、网状、星状网状混合结构。
3、按收发方式――单收站、单发站、双向站。
4、按业务性质――固定业务和移动业务。
5、按支持的主要业务类型分――话音VSAT站、数据VSAT站、综合VSAT站。
其它的还有按工作频段分(L波段、C波段、Ku波段等)、多址方式(FDMA、TDMA、CDMA、SDMA等)。
地球站的组成一般的卫星通信地球站,尽管对于不同的通信体制,地球站的组成不尽相同。
但其基本组成一般包括:天线分系统、发射分系统、接收分系统、信道终端设备、遥测跟踪、监控分系统、伺服跟踪分系统和电源分系统。
1.2.1VSAT地球站设备组成VSAT卫星通信网由卫星转发器、主站(中心站)和远端小站三部分组成。
1)主站的设备组成:见图1:主站设备连接方框图。
●这是我们为中国机械进出口总公司海外VSAT卫星通信系统所做的技术方案的主站设备构成。
2021年通信工程师中级传输与接入(无线)真题及答案
2021年通信工程师中级传输与接入(无线)真题及答案试题一(22分)阅读下列说明,回答问题1至问题4,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】无线通信的发展与普及改变了社会,也改变了人类的生活方式。
无线通信的基础知识包括电磁波及电磁波谱的基本概念、无线电波的传播特性、无线收发信机的组成及工作原理,天线与馈线的作用及特性、噪声与干扰的概念等。
【问题1】(11分)在(1)~(11)中填写恰当内容(将填入的字句填写在答题纸的对应栏内)。
电磁波在自由空间以(1)方式传播,自由空间的传播损耗与收发两点之间的(2)和无线信号工作的(3)有关。
阴影效应的衰落速度与(4)无关,主要取决于(5)。
无线收发信机是实现无线电信号发射和接收的通信设备。
在无线发信机中,(6)单元的作用是对信源来的信号进行信源编码、(7)和放大等处理,(8)单元的作用是将处理后的基带信号携带到振荡器产生的高频振荡信号上去。
如果天线与馈线的阻抗不匹配,(9)就会反射折回,即在馈线上既有(10)波,还有反射波,形成驻波。
为了表征和测量天线系统中的驻波程度,引入了驻波比概念。
当天馈系统理想匹配时,电压驻波比等于(11)。
【问题2】(3分)判断下列说法的正误(填写在答题纸的对应栏内,正确的选项填写“小”,错误的选项填写“×”)。
(1)空间波是指利用电离层的折射、反射和散射作用进行传播的电波传播模式。
短波通信采用的是空间波传播模式。
()(2)如果衰落使接收信号电平缓慢起伏,则称为慢衰落,慢衰落服从瑞利分布。
()(3)时延扩展是指由于多径传输造成到达接收端的信号具有不同的时间延迟,从而发生信号符号间干扰。
()【问题3】(4分)请在下列可选项中选择最合适的项(将正确答案的字母编号填写在答题纸的对应栏内)。
(1)在理想空间传播的频率300MHz的电磁波,其波长为()。
A.0.1mB.1mC.10mD.100m(2)无线传输过程中会发生反射、折射、绕射等现象,使接收天线接收到的信号振幅和相位随时间急剧变化,导致信号很不稳定,这种现象称为()。
天线驻波比
如何理解天线驻波比电压驻波比(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?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。
VSWR都=1不等于都是好天线影响天线效果的最重要因素:谐振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。
当弦以固有频率振动时,两端被固定不能移动,但振动方向的张力最大。
中间摆动最大,但振动张力最松弛。
这相当于自由谐振的总长度为1/2波长的天线,两端没有电流(电流波谷)而电压幅度最大(电压波腹),中间电流最大(电流波腹)而相邻两点的电压最小(电压波谷)。
我们要使这根弦发出最强的声音,一是所要的声音只能是弦的固有频率,二是驱动点的张力与摆幅之比要恰当,即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。
什么是天线的驻波比
什么是天线的驻波比?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。
如下图,前进波(发射波)与反射波以相反方向进行。
完全匹配,将不产生反射波,这样,在馈线里各点的电压振幅是恒定的,如下图中左部分(a),不匹配时,在馈线里产生下图右方的电压波形,这驻留在馈线里的电压波形就叫做驻波。
驻波比(SWR)的S值的计算公式为下图:当然还有其它的驻波比计算方法,不过计算结果是一样的。
驻波比越高,表示阻抗越不匹配,业余玩家,做到驻波比小于1.5就算可以了。
最后提醒一点,天线的好坏不能单看驻波比,现在大家如此迷信驻波比的原因很简单,就是因为驻波表好便宜、好买。
不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK,多研究天线的其它特性(如方向性)才是真正的乐趣。
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。
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。
但如果不能达到1,会怎样呢?驻波比小到几,天线才算合格?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,因此产品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。
天馈线系统驻波比的影响分析
天馈线系统驻波比的影响分析1、天馈线驻波比概述机载无线电成品发射信号和接收信号都是通过天馈线系统来完成的[1],因此天馈线系统质量和运行情况的好坏将直接影响到通话质量、无线信号的覆盖和收发信机的工作状态[2]。
驻波比(SWR)反映了入射波与反射波的比率,SWR越高表明传输线效率越低、反射能量越大,可能导致发射机损坏,降低发射效率,由于SWR通常用电压比表示,也称为电压驻波比(VSWR)。
当发射天馈线发生故障时[3],发射信号将会产生损耗,从而影响信号的覆盖范围,若发射天馈线出现的故障较为严重时,闭与其相连的收发信机会处于保护模式关闭或甚至使发射机末级损坏;当接收天馈线发生故障时,则其接收无线电波的信号将会减弱,从而产生在无线电信号很强的范围内不能占用该无线信道的现象,同时也会影响通话质量,甚至导致掉话[4]。
2、驻波比原理一个理想的天馈线系统能够将发射机输出的高频调制信号能量100%地将能量传送到天线(负载),这需要信号源阻抗、传输线及其它连接器的特征阻抗与负载阻抗精确匹配。
在实际系统中,阻抗失配将会导致部分功率反射到信号源,反射引起叠加和相消干扰,从而在不同时间、不同距离在传输线上产生电压波峰、波谷[5]。
VSWR用于度量这些电压的变化,它是传输线上任何位置的最高电压与最低电压之比如如1所示。
图1 驻波电压示意图VSWR = |V MAX|/|V MIN|;其中V MAX是传输线上驻波电压的最大值,由入射波和反射波同向叠加产生,V MIN是传输线上驻波电压的最小值,最小值由入射波和反射波反向叠加产生。
由于理想系统中电压保持不变,其VSWR为1.0,通常表示为1:1,产生反射时,电压发生变化,VSWR会增大,例如,使VSWR达到1.2或1.2:1。
3 天馈线影响分析3.1 天馈线系统的固有特性天馈线系统一般由天线、馈线和高频连接器组成,这三者的阻抗必须匹配,在航空中考虑到最大传输功率和最小损耗的特征,一般选用50Ω的阻抗,凡是阻抗偏离标称特性阻抗的地方都会引起发射,它有三处明显的不均匀,具有支撑区域,导体尺寸过度区域和连接器到电缆的结合部,在这些地方都存在导体直径尺寸或导体形态的变化,因而出现了不连续电容引起反射。
驻波比基本知识
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FWD2.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REF2.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CALIBRA TION 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使用驻波比表量测天线的驻波比时要尽量将驻波比表靠近天线端因为传输线的传输损耗会使得所量出来的驻波比数值较小变成"快乐驻波比"例如原本天线的驻波比为 1.92 (反射功率百分比为10%)现在加上一段cable 衰减量为3dB假设无线电机的发射功率为10W则经由CABLE 传到天线的输入端时只剩下5W然後反射10% 即0.5W 0.5W 经由传输线送回来只剩下0.25W所以驻波比量到的是输入10W反射0.25W反射功率百分比为2.5% 即SWR=1.03量起来真是快乐的不得了此外目前大部份的驻波比表都是利用感应的方式将信号感应到驻波比表内的量测电路所以在量测时可以一边发射一边切换驻波比表上的开关这并不会损坏无线电机如果小心一点不要让指针瞬间打到底驻波比表要坏掉也蛮难的最後提醒一点天线的好坏不能单看驻波比现在大家如此迷信驻波比的原因很简单因为驻波比表到处都买得到我的意思是说不要因为天线驻波比很低就觉得一切OK而沾沾自喜多研究天线的其它特性才是真正的乐趣卫星广播电视接收系统中的匹配卫星广播电视接收系统中,天线、馈源、高频头、卫星接收机、电视机等部件需要用电缆和接插件把这些设备部件连接起来,只有正确连接,方可保证设备运转正常。
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卫星通信地球站天馈系统驻波比
作者:刘临园
来源:《中国新通信》2013年第09期
【摘要】驻波比是衡量卫星通信地球站天馈系统工作状态的一项重要指标,对其进行测量具有重要意义。
本文首先介绍了驻波比的相关概念,然后提出了一种采用双定向耦合器和功率计对天馈系统驻波比进行测量的方法,最后分析了驻波比偏高的原因及其影响。
【关键词】卫星通信地球站天馈系统驻波比双定向耦合器功率计
一、驻波比相关概念
一般情况下,传输线上存在入射波和反射波,它们互相干涉形成驻行波。
入射波与反射波同相叠加达最大值,反相叠加达最小值。
传输线上电压最大值与电压最小值之比,称为电压驻波比,简称驻波比,用S表示,即:
三、驻波比偏高的原因及其影响
1.驻波比偏高的原因。
(1)天线受潮,天线本身的质量问题或施工过程对天线造成损
坏,从而导致天线的阻抗和馈线的阻抗不匹配。
(2)馈线受潮,馈线本身质量问题,馈线弯曲过大或者有异物进入馈线。
(3)馈线接头受潮,馈线接头制作工艺问题,馈线与天线之间的连接问题。
2.驻波比偏高的影响。
(1)在驻波比偏高时,一部分能量被反射回来,馈入天
线并辐射出去的能量减少,降低通信质量。
(2)所有的馈线都会消耗一部分通过的功率而转化为热能,使馈线升温。
所以,发射机所产生的能量不是被天线辐射出去,就是被馈线以热量的方式散发出去了。
当驻波比偏高时,馈线的热量散发就更高了。
(3)当驻波比过高时,大量的能量被反射回来,造成馈线和发射机高频打火,严重时可能烧坏馈线或损坏发射机。
四、结论
在单位没有配备矢量网络分析仪的情况下,本文提出了采用双定向耦合器和功率计对天馈系统驻波比进行测量的方法。
与昂贵的矢量网络分析仪相比,双定向耦合器价格便宜,体积小,重量轻,不易损坏,使用方便,且此测量方法简单适用,实际操作可行。
因此,该测量方法具有重要的现实意义。
最后分析的驻波比偏高的原因及其影响,极大地突出了天馈系统定期维护的重要性,并为技术人员解决驻波比过高的问题指出了方向。
参考文献
[1]闫润卿,李英惠.微波技术基础.北京理工大学出版社,2004。