驻波功率表概念
天线驻波比测试方法
天线xx测试方法SX-400驻波比功率计是日本第一电波工业株式会社的“钻石天线”系列产品,它是一种无源驻波比功率计,将它连接在电台与天线之间,通过简单的操作可测量电台发射功率、天线馈线与电台不匹配引起的反射功率及驻波比,此外在单边带通信中本功率计还可作为峰值包络功率监视器。
本仪表作为电信、军队、铁路(无线检修所)等无线通信部门的常用仪表被广泛使用,由于使用说明书为日文,阅读不便,为便于现场人员正确使用,现将使用方法和注意事项介绍如下。
1仪表表头、开关、端口功能仪表表头、开关、端口位置见图1①表头:用于指示发射功率、反射功率、驻波比及单边带应用时峰值包络功率的数值。
表头上共有5道刻度。
从上往下,第1、2道刻度为驻波比刻度值,第一道刻度右侧标有“H”,当电台输出功率大于5W时,应从该刻度上读取驻波比值;第二道刻度右侧标有“L”,当电台输出功率小于5W时,应从该刻度上读取驻波比值;第3、4、5道刻度为功率值刻度,分别对应功率值满量程200W、20W、5W 档位。
②RANGE(量程开关选择功率测量量程,共三档,分别为200W、20W、5W。
③FUNCTION(测量功能选择开关置于“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④CAL(校准旋钮)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。
⑤POWER(功率测量选择开关置于“FWD”时,进行电台发射功率测量。
置于“REF”时,进行反射波功率测量。
置于“OFF”时,停止对电台各种功率的测量。
⑥AVG、PEPMONI(平均值或峰值包络功率测量选择开关)测发射功率、反射波功率、驻波比时,该开关应弹起,呈“■”状态,此时表头所指示的是功率的平均值(AVG)。
作为单边带峰值包络功率(PEPMONI)监视器时,该开关应按下,呈“━”状态。
驻波表-功率计
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。
驻波比功率计算公式c语言程序
驻波比功率计算公式c语言程序摘要:1.驻波比的概念及计算公式2.功率计算公式3.C 语言程序实现功率计算正文:一、驻波比的概念及计算公式驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,简称VSWR)是一种衡量无线信号在传输过程中反射程度的参数,其计算公式为:VSWR = (X1 - 1) / (X1 + 1),其中X1 表示反射系数。
驻波比越接近1,表示信号反射越少,传输效率越高。
二、功率计算公式功率计算公式为:P = IR,其中P 表示功率,I 表示电流,R 表示电阻。
根据这个公式,我们可以计算出给定电流和电阻下的功率。
三、C 语言程序实现功率计算以下是一个简单的C 语言程序,用于计算给定电流和电阻下的功率:```c#include <stdio.h>int main() {int i, r, p;printf("请输入电流:");scanf("%d", &i);printf("请输入电阻:");scanf("%d", &r);p = i * i * r;printf("计算得到的功率为:%d", p);return 0;}```在这个程序中,我们首先通过输入电流和电阻的值来获取功率计算所需的参数。
然后,我们使用公式P = IR 计算功率,并将结果输出到屏幕上。
总之,驻波比和功率都是无线信号传输过程中重要的参数。
通过计算驻波比,我们可以了解信号的反射程度;而功率计算则可以帮助我们了解给定电流和电阻下的能量消耗。
驻波表
驻波表—功率计王海峰(BD2EZ)整理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。
SWR驻波表
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。
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。
驻波表-功率计
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。
漫谈车载电台天线故障及维修
*
万连顺 , 男 , 1958 年 7 月出生 , 工程师 , 长期从事勘探设备的技术支持工作。
278
物
探
装
备
2005 年
故障 : 一是中心针和外壳间无电阻值或只有几欧姆 的电阻值; 另 一个就 是中 心针 和外壳 间的 电阻 在 500 以内。 ( 1) 中心针和外壳间无电阻值或只有几欧姆的 电阻值 如果测试发现无电阻值或电阻很小 , 说明电缆 头与外壳之间或电缆芯线与电缆屏蔽层之间有短路 现象 ; 短路的原因通常有两种 : 1) 由于电缆与电缆头间或电缆与天线座焊接 不良 , 电缆头经过多次插拔、 扭动或天线座松动、 电 缆紧固不良、 部分焊点松动等 , 使电缆芯线和屏蔽层 绞合在一起, 引起短路; 出现这种故障时 , 可将电缆连接不好的一端剪 掉, 重新焊好电缆头。在更换电缆头时 , 有时会出现 电缆和电缆头粗细规格不匹配、 电缆和电缆头不能 紧密连接的情况 , 这会引起电缆的屏蔽层和芯线间 再次出现短路的现象 , 所以, 应尽量选择合适的电缆 和电缆头。如果实在没有合适的电缆 ( 一般电缆比 电缆头孔细) , 可用防水胶带将电缆根部缠绕几圈 , 使电缆与电缆头紧密连接。 2) 电缆长期受较大的应力使电缆的绝缘层裂 开, 致使电缆芯线与屏蔽层短路, 这种情况常见于电 缆经常扭动的部位、 电缆头根部和电缆弯曲半径太 小的部位。 要尽可能地避免上述故障 , 平时应尽量少插拔 电缆头。不得不插拔电缆头时 , 也应手握电缆头进 行, 不要用力牵拉同轴电缆 ; 另外 , 同轴电缆通过门 盖缝时也要注意调整好间隙, 使门盖不会对同轴电 缆有太大的压力 ; 而且, 不要使电缆特别是电缆头根 部弯曲得太厉害 , 也不能让应力长期集中在某一处。 出现这种故障时 , 最好是重新换一条同轴电缆。 如果没有的话, 可将弯曲太小而损坏的部位剪掉, 再 将两线焊接起来。焊接时注意 , 先焊芯线, 焊接点不 要太大, 用绝缘胶布包好后再焊接屏蔽线, 最后用防 水胶布包好。 ( 2) 中心针和外壳间的电阻在 500 头有问题。 1) 进水 进水多是由于天线座防水措施不够 , 或者是同 轴电缆的外皮开裂等原因使雨水渗入电缆, 而使同 轴电缆特性变化。 以内 50
射频知识—基本概念和术语
射频知识—基本概念和术语2007-05-27 15:04:38一、基础知识1、功率/电平(dBm):放大器的输出能力,一般单位为w、mw、dBm注:dBm是取1mw作基准值,以分贝表示的绝对功率电平。
换算公式:电平(dBm)=10lgw5W → 10lg5000=37dBm10W → 10lg10000=40dBm20W → 10lg20000=43dBm从上不难看出,功率每增加一倍,电平值增加3dBm2、增益(dB):即放大倍数,单位可表示为分贝(dB)。
即:dB=10lgA(A为功率放大倍数)3、插损:当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减,单位用dB表示。
4、选择性:衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。
-3dB带宽即增益下降3dB 时的带宽,-40dB、-60dB同理。
5、驻波比(回波损耗):行驻波状态时,波腹电压与波节电压之比(VSWR)附:驻波比——回波损耗对照表:SWR 1.2 1.25 1.30 1.35 1.40 1.50回波损耗(dB)21 19 17.6 16.6 15.6 14.06、三阶交调:若存在两个正弦信号ω1和ω2 由于非线性作用将产生许多互调分量,其中的2ω1-ω2和2ω2-ω1两个频率分量称为三阶交调分量,其功率P3和信号ω1或ω2的功率之比称三阶交调系数M3。
即M3 =10lg P3/P1 (dBc)7、噪声系数:一般定义为输出信噪比与输入信噪比的比值,实际使用中化为分贝来计算。
单位用dB。
8、耦合度:耦合端口与输入端口的功率比, 单位用dB。
9、隔离度:本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比,单位dB。
10、天线增益(dB):指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。
一般把天线的最大辐射方向上的场强E与理想各向同性天线均匀辐射场场强E0相比,以功率密度增加的倍数定义为增益。
Ga=E2/ E0211、天线方向图:是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围。
如何使用驻波比表
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。
驻波表的原理及设计
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。
SX-400型驻波、功率表使用说明
SX-400型驻波、功率表使用说明驻波表是用来测量天线工作谐振状态和发射机发射功率的常用工具。
无线电爱好者常常使用它来检查天线工作是否正常,以防止因为天线工作异常,而烧毁发射机器,更多的爱好者用它来自己开发和制作天线,是一个实用、价钱便宜的HAM设备。
是无线电爱好者(含射频工作者)非常喜欢的工具。
小提示:天线的驻波一般在1.5以下,可以让发射机满负荷工作,这个数字越接近1.0说明天线越好,效率会越高!驻波在1.5--2.0之间允许中功率短时间发射,驻波在2.0--3.0之间允许小功率短时间发射,一般不建议发射,驻波在3.0以上,请不要发射,要不然发射系统会烧毁!!!!!SX-200/SX-400驻波比功率计是日本第一电波工业株式会社的“ 钻石天线” 系列产品,它是一种无源驻波比功率计,将它连接在电台与天线之间,通过简单的操作可测量电台发射功率、天线馈线与电台不匹配引起的反射功率及驻波比,此外在单边带通信中本功率计还可作为峰值包络功率监视器。
本仪表作为电信、军队、铁路(无线检修所)等无线通信部门的常用仪表被广泛使用,由于使用说明书为日文,阅读不便,为便于现场人员正确使用,现将使用方法和注意事项介绍如下1 、仪表表头、开关、端口功能0g'"仪表表头、开关、端口位置V①表头:用于指示发射功率、反射功率、驻波比及单边带应用时峰值包络功率的数值。
表头上共有5道刻度。
从上往下,第1、2道刻度为驻波比刻度值,第一道刻度右侧标有“ H” ,当电台输出功率大于5W时,应从该刻度上读取驻波比值;第二道刻度右侧标有“ L” ,当电台输出功率小于5W时,应从该刻度上读取驻波比值;第3、4、5道刻度为功率值刻度,分别对应功率值满量程200W、20W、5W档位。
h\5t②RANGE(量程开关) n选择功率测量量程,共三档,分别为200W、20W、5W。
T③FUNCTION(测量功能选择开关) EZU置于“ POWER” 时,进行发射功率(FWD)、反射功率(REF)测量。
钻石SX-600驻波功率表中文使用说明
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。
基站驻波超标处理经验
基站驻波超标处理经验近期我们对网管检测中发现的驻波比大于1.4的扇区进行整改,现将处理过程中的一些经验做一下总结,请各位同事参考。
主要分为对室外宏站的处理和对室分系统的处理。
对室外宏站的处理设备连接图可能的故障点1 架顶A接头松动。
现象为用手可以拧动。
2.2避雷器问题,导致驻波超标。
2.3 室外7/8馈线到1/2馈线的接头进水。
2.4 室外1/2馈线到天线处接头进水。
2.5 天线老化。
处理流程3.1借基站钥匙,在进站前通知联通或江头电信网管人员。
3.2请网管人员进行驻波检测,并对驻波超标的扇区进行闭塞操作。
3.3将机架顶天馈甩开,接入驻波仪,测量天馈频率驻波,并定位驻波超标点位置。
3.4对可疑点的接头进行检查,是否松动和进水。
3.5如确定驻波超标点位置在避雷器处,可进行跳过避雷器的直连测试,以确认后端天馈好坏。
3.6通过对TRX和RX进行驻波测试,如果超标点都在室外天线处,可以确定为天线引起,检查是否老化或连接头好坏。
3.7根据现场勘查,特别注意采取了功分或合路的扇区,功分器和合路器是否引起了驻波超标。
3.8问题确认完毕,可以整改的现场整改,暂时不能整改的提出备件需求。
3.9恢复接头等,请网管人员开启闭塞的扇区,检查网管侧驻波情况是否达标。
3.10现场用CDMA手机拨测,正常后可以离开。
现网处理案例4.1现网基站1,现场检测发现频率驻波超标,而线性驻波正常,在室内避雷器处驻波略高,将避雷器甩开进行直接,恢复后测试驻波恢复正常。
4.2现网基站2,现场测试发现在天线处驻波超标,检查天线处接头没有进水,在室外7/8和2/1馈线接头处用驻波表测量,显示仍为天线驻波超标,现场检查天线存在老化现象(此站为他处移来),需要进行更换。
4.3现网基站3第二扇区,现场检测发现驻波超标,显示位置在60米处,到房顶检查,发现该扇区在室外进行了功分,功分器接法不合理,置于室外并且分叉处朝上,拆开包扎发现功分器进水,问题点得到确认。
功率——驻波表调整
功率——驻波表调整
图1 图2
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。
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。
驻波
音高的声波图具“分形”结构
发现这些“分形”特征之前,我们先来搞明白什么是“白噪声”、“红噪声”和“粉红噪声”。
驻波:340米/房间长度=X,在X频率处有驻波,还有它的谐波
最怕6.8米长度的房间,驻波在50HZ
在房间堆放一定数量的空箱。可以改善低频驻波,因为声音进入空箱后会消耗能量()录音室一般只有18平不到,却可以听到290HZ低频,原因在此
吸音材料的最低与最高吸收频率,不要乱用!我们现在就乱用吸音材料!有的吸音材料只能吸收500HZ的声音,所以反而适得其反,把中音干掉
居里温度点
为什么有的大调的曲调,例如《雨中曲》,听起来会如此愉悦,而有的小调的曲调,例如乐队平克·弗洛伊德的《墙上的另一块砖》,听起来却非常阴郁和压抑呢?有研究学者曾给过我们一个答案:主调的音高模式类似于令人兴奋的演讲中的音高,小调则类似于趋于柔和的演讲——它们会塑造我们对情绪的表达。
脑神经科学家Daniel Levitin教授率领的研究团队早前发现,音乐的音高、节奏中存在着“分形结构”,且节奏中的分形模式,可以用来区分不同的音乐流派和作曲风格。
“白噪声”是功率谱密度在整个频域内均匀分布的声音类型。就像光学中的白光,是由所有频率的可见光混合后得到的。理想的“白噪声”,是人耳能接收到的所有频率的声音同时发出时的声音。最为我们所熟悉的“白噪声”,就是收听广播时候,在有节目的频段上所听到的嗞嗞响的电波声,还有磁带放到空白处时发出的声音。这样的声音听起来前后基本一致,保持着固定频率,可预测性最强,随机性最弱。
这与直观上的听觉体验基本一致。例如,滑稽音和诙谐曲的“均值”,比交响乐和抒情曲要大,表明其曲风多变,无章可循,从而营造出许多始料未及的艺术效果。
简易驻波表制作
简易驻波表制作简易驻波表制作功率驻波表是广大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。
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。
自制功率/驻波表
自制功率/驻波表
徐辉
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2003(000)010
【摘要】功率计和驻波表是广大业余无线电通信爱好者调整天线系统必备的仪表。
本文介绍的功率/驻波表其内部采用微带线式定向耦合器,工作频率范围宽,高频特性好,结构简单,适合爱好者制作。
主要技术参数功率:0~10W,0~100W二档驻波比:1.0~∞频率范围:1.8~440MHz 特性阻抗:50Ω功率/驻波表的工作原理功率/驻波表的工作原理如图1所示。
它由功率检测电路和驻波比检测电路二部分组成。
【总页数】2页(P55,54)
【作者】徐辉
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM933.3
【相关文献】
1.SX-600型功率驻波表剖析 [J], 李通;萧宝瑾
2.中长波小信号功率驻波表设计与制作 [J], 凌立伟;向新;李彦博
3.一款现代驻波功率表制作方案 [J], 比尔·凯恩;郭牧楠
4.新型定向功率/驻波表 [J], Bill Kaune;韦明川(编译)
5.功率驻波表的原理与制作 [J], 王清华
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
驻波比表和功率计的原理和实践No.26 1995 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。
图1图2:沿传输线各点电压分布。
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)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。
当 RL=3Ro 或 1/3Ro 都会使 SWR=3。
公式 (6) 还可改写为:ρ=(SWR-1)/(SWR+1) (9)可见,当 SWR=2 时,ρ = 1/3,这相当于有 1/3 的入射电压被失配的负载反射回来。
测量 SWR 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用于测量天线馈线系统。
因此专门用于测量天馈系统的驻波比及功率计就应运而生,成为测量仪器家族中一个分支。
本文的目的就是综述这种仪器的原理、制做、校准及其使用方法。
驻波表主要由三个部分所组成:「定向耦合器」、「检波器」和「电表电路」。
现分别讨论如下:定向耦合器定向耦合器是一个三端口器件或电路:一个输入口、一个输出口和一个耦合输出口。
理想的耦合输出口只对来自某一方向的电磁能量进行取样,而对另一方向来的电磁能量不敏感。
良好的定向耦合器的取样量 (称为耦合系数 ),应该在使用频率范围内是「平坦的」 (flatness)。
方向性 (Directivity) 也是定向耦合器的一个重要指针,它是指耦合输出口对来自非取样方向的信号不敏感的程度。
这一指针直接影响 SWR 的最小可测 SWR 值。
例如具有 20dB 的方向性的定向耦合器就会将 1:1 的 SWR 测成 1.22:1。
而具有 30dB 方向性时,则只将 1:1 的 SWR 看成为 1.07:1。
常用于 SWR 表上的定向耦合器,基本上有两种类型:一种是由集总参数组件组成的类似于高频阻抗电桥的方式;另一种是利用分布参数电路的微带线 (Microstripline) 方式。
前者具有较好的频率特性,在相当宽的频带内定向耦合系数基本桓定,但因受分立组件频率特性的限制,未能使用到超高频频带,而只在 HF 频段 (15-60MHz) 被广泛使用。
后者被人称为 Monimatch 方式,它因系由微带线组成,因此具有极佳的阻抗连续性,而且电路十分简单,其缺点是对频率变化敏感,这对于测量 SWR 影响尚小,但对于测量功率,则会产生频率响应误差。
因此大都用此种方式于 VHF 及 UHF 中的某一顿段中制成指定频段的仪器。
每个 SWR 表都具有两支定向耦合器。
每种 SWR 表都是先测出正、反向功率,再求出 SWR 值,因此这种表往往是 SWR 表又是功率计。
于是有人索性称之为定向瓦特表 (Directional Wattmetter)。
我们首先分析一个最简单的定向耦合器:图3图 3 中,T1 为电流互感器,其变比 (即匝数比 )为 N。
C1、C2 为电容分压器,C2 上的电压与传输线上的电压同相位,且其值为: U入 * [C1/(C1+C2)]电阻 R 上的电压为: R * U入/Z * 1/N当此电桥平衡时 (高频电压表 V 两端等电位 )即:C1/(C1+C2) = R/Z * 1/N称为电桥平衡条件。
如果电桥是按 50 Ω设计的,则电桥的组件参数应满足:R/N * (C1+C2)/C1 = 50Ω通常可先确定 N 及 R,然后再算出电容值。
例如选定 R=22 Ω,N=22,C1=5pf,于是:C2 = (N*C1*50)/R - C1代入后得 C2=245pF。
显然按上述参数组成的电路,当输出端接上 50 Ω负载时,表头的指针位置应为零位置,也就是说 SWR=1;当 Z 值偏离 50 Ω时 (无论是大于 50 Ω,或少于 50 Ω )皆会使指针偏移,其读数比例于反射电压。
为了读取入射电压,只需将电流互感器的次级反接,这时高频电压表 V 两端的电压反相位,电压表读数相当 C2 上的电压与 R 上的电压之和。
如果我们将此电压表按功率来刻度,于是此表即可测量入射功率或反射功率。
测量 SWR 时,首先置于测量正向功率状态,调节表头灵敏度,使指针指向满度,然后使电路改换为测量反射状态,即可在度盘上读出 SWR 值。
也可分别测出ρ入和ρ反,用公式 (5) 计算出 SWR。
以上只是原理性的,还未解决如果制做电压表和如何倒换互感器极性的问题。
根据上述原理,实际的定向耦合器如图 4 所示。
图4由图 4 可见是由两个定向耦合器组成,左边的用来检测反向功率,右边的用于入射功率。
图中巧妙地利用分压电容 C1 和 C2 兼做检波负载电容,这一电路可以保证不管负载阻抗是大于还是少于 50 Ω,皆会得到正的电压输出给 REF 指示电路。
图 4 的缺点是电路组件较多,还可以改变为图 5。
图5图 5 电路中共享了一套电容分压器并节省两支 RFC,而将电流互感器改为双线绕法。
以上所介绍的电路都是采用一套分压电路,由于分布参量的影飨,计算值往往偏离实际值,因此需要仔细调整,才能得到所需的状态,稍一不小心就会使 SWR 表偏离设计的阻抗特性。
能否有一种电路,不需调试即可得到预期的阻抗特性呢?答案是肯定的,用一支电压互感器来替换电容分压器,即可达到目的。
请参看图 6。
图6图 6 中,T2 为电压互感器,其感应电压为 U 入 /N2。
T1 为电流互感器,其次级电流为 (U 入 / Z)*(1/N2)。
电阻 R 上的电压则为 U 入 *(R/Z)*1/N2)。
电桥平衡时,R 上的电压与 T2 的感应电压相等而抵消,即平衡条件为 N1/N2=R/Z。
如果选用 N1=N2,R=50 Ω,则此 SWR 表即为 50 Ω的仪表,如果将 R 改为 75 Ω,则此表即可简单地被修改为测量 75 Ω系统的仪表了!图 6 可以进一步修改为更为稳定和简便的电路,如图 7(A)。
图7这种电路称为串联匹配 (Tandem Match) 电路。
由等效电路可以看出 J1 的输出为电流源与电压源合成的结果,而 J2 的输出为两项相差的结果。
本电路有良好的技术特性:在 1.8~30MHz 频段内,耦合系数的平坦性优于± 0.1dB,达到 50MHz 时也只不过± 0.3dB。
在 1.8~30MHz 内方向性超过 35dB,在 50MHz 时为 26dB。
图8图 8 为一个电路的结构图,可工作至 1.5KW。
两组互感器的屏蔽隔离是十分重要的,否则仪表的方向性将变坏!必须特别指出的是,互感器初、次级之间的电场屏蔽也是十分必要的,否则,仪表的频率平坦性变差。
但是切记,屏蔽层只允许一端接地,而另一端悬空,如果两端皆接地,则根本不能工作!结构及原理细节请参阅 ARRL The Radio Amateur's HandBook 1993。
除了一个或两个互感器的电路外,还可以用三只互感器来组成 SWR 表,电路有极好的对称性,且便于镶在一段微带传输线的中间,如图 9 所示。
以上两种电路由于信号信道采用了一段同轴电缆或微带线,因此定向耦合器的固有驻波很小,保证了传输线的良好匹配。
定向耦合器的低频限制与互感器次级的感抗有关,至少要保证在低频端的感抗ω L 要大于三倍于 50 Ω。
而最高工作频率是受次级绕组的长度所限,较少的匝数比可以使高频端大为扩展,例如 N=10 时,可以使高频限制达到 150MHz 波段,仍可保证有较好的测量准确度。
互感器的匝数比还对 SWR 表的灵敏度有直接的影响。
耦合系数为 20dB 的定向耦合器 (相当 N=10) 有着高灵敏度,适合 QRP 使用。
但高灵敏度也会带来驻波表功耗的增加,因此对于可测大功率的 SWR 表,皆适当地减小定向耦合器的耦合系数 (即增加互感器的匝数,如 N=30 相当于 30dB)。
在超高频频段,由于分立组件不可避免地存在有引线电感和分布电容等杂散参数的影响,使得上述电路的准确度和频率恃性变坏,而不能使用,因此在 VHF 及 UHF 频段中,则采用同轴结构或微带线方式的分布参数电路来实现定向耦合器,这种电路不能使用如前所述的集总参数的分析方法来解释。
Monimatch 电路的基本结构是在输入与输出端子之间,用一条与设计阻抗相匹配的微带线连接,然后在微带线的两侧,对称地设置两条有一定长度的耦合线,一条作为反向耦合器,一条作为正向耦合器。
其基本形状如图 10 所示。
图 9图 10微带线的特性阻抗与印刷电路板的介电常数、板厚度及微带线宽度有关。
靠近输入端口的检波器担负正向功率的检测,它对反向电能不敏感。
靠近输出端的检波器也只检测反向传输的功率。
实现这种定向检测功能要靠端接匹配负载后,仔细调节 R 的阻值来达到。
也就是说,更换 R 的数值即可得到具有 50 Ω或 75 Ω特性的 SWR 表。
这种定向耦合器能够做成 GHz 的 SWR 表,但是这种方式的定向耦合器对频率敏感,频率的上升引起耦合系数加大,使得功率 (频率特性 )变坏,(但仍可以实现 SWR 的测量 ),因此只能窄频段使用。