驻波比[1]
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。
V max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?VSW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。
天線1.5就算可以了。
ir V min亠疋的電1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VSWI 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VSW 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。
驻波比的计算公式
驻波比的计算公式驻波是在传播介质中发生的波动现象,其计算公式主要涉及到波长、波速和传播介质的特性。
驻波的计算公式主要有两个方面:波长和节点位置的计算。
1.波长的计算:波长是指同相位波之间的空间距离。
在一个驻波系统中,波长通常由以下公式给出:λ=2L/n其中,λ表示波长,L表示传播介质的长度,n表示节点数。
驻波系统中的节点是指波波动幅度为零的位置。
例如,当一条绳子两端固定且在上面产生驻波时,绳子上的节点数量为n=1,2,3,...,依此类推。
2.节点位置的计算:节点是指波动幅度为零的位置。
在一个简单的驻波系统中,可以使用以下公式计算节点位置:x=(2m+1)L/4n其中,x表示节点位置,L表示传播介质的长度,m表示节点序号(从0开始计算),n表示节点数。
例如,在一个固定两端的弦上产生的驻波系统中,第一个节点的位置为x=L/4,第二个节点的位置为x=3L/4,依此类推。
需要注意的是,以上的计算公式适用于基本的驻波系统。
但在实际情况中,还有其他一些因素需要考虑,比如边界条件、波速等。
3.边界条件:在实践中,边界条件对驻波的形成和位置起着重要作用。
例如,在固定两端的弦上形成驻波时,两端固定的条件限制了节点的位置。
当一个驻波系统在两端固定条件下形成时,节点位置的计算公式如下:x=(2m)L/2(n+1)其中,x表示节点位置,L表示传播介质的长度,m表示节点序号(从0开始计算),n表示节点数。
例如,在一个固定两端的弦上产生的驻波系统中,第一个节点的位置为x=L/(n+1),第二个节点的位置为x=2L/(n+1),依此类推。
4.波速的计算:波速是指波的传播速度。
在一个波动系统中,波速通常由以下公式给出:v=λf其中,v表示波速,λ表示波长,f表示波的频率。
在一个驻波系统中,波速也可以通过节点位置的计算进行估算。
根据节点位置的计算公式,在一个固定两端的弦上形成驻波时,节点之间的距离为λ/2、因此,波速可以通过以下公式计算:v=2f(x2-x1)其中,v表示波速,f表示波的频率,x2和x1表示两个相邻节点的位置。
反射系数和驻波比之间的关系
反射系数和驻波比之间的关系
反射系数和驻波比之间的关系是非常密切的,它们之间不仅有直接的联系,而且还能
够反过来通过改变其中一个参数来改变另一个参数。
反射系数是衡量一个物体面对衰耗或
可调谐的电磁场的电磁反射率。
一般来说,反射系数是微不足道的,但当反射系数激增时,它可能会对系统绩效产生巨大的影响。
驻波比是一个系统中反射信号功率与入射信号功率
之比,也是衡量收发系统效率的重要参数之一。
冲波反射系数和驻波比对电磁系统性能有很大的影响,它们可以用于估算分布式系统
的性能,从而保证在真实的系统环境中,信号的发射和接收误差不太大。
冲击反射系数(S)表示了由于介质反射而形成的放大效应,它的公式表示为:S=(P-pin)/Pin,其
中P-pin为反射信号P的功率, Pin为入射信号P的功率。
我们可以看到,冲波反射系数和驻波比实际上是由相同的参数组成的,只是形式不同
而已。
从这点来看,也就是说,当改变其中一个参数时,也会直接影响另一个参数,即改
变冲波反射系数也会改变驻波比。
当反射系数增加时,反射功率也会增加,从而驻波比也
会随之增加。
因此,冲波反射系数和驻波比之间存在着直接的关联,当其中一个变化时,
另一个也会随之改变。
回波损耗与驻波比对照表
回波损耗与驻波比对照表
回波损耗(Return Loss)和驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)是无线通信系统中的两个重要参数,它们之间有一定的换算关系。
回波损耗是反射信号功率与入射信号功率之比,以对数形式表示,单位为dB。
驻波比是入射波与反射波幅度之比,用于描述传输线和天线系统中信号的反射和传输状态。
由于缺乏具体的回波损耗与驻波比对应的数据表,无法直接提供对照表。
不过,可以通过数学公式进行转换。
一般而言,回波损耗(RL)和驻波比(VSWR)之间的关系可以用以下公式表示:
RL = 20 log(VSWR)
这个公式告诉我们怎样把驻波比(VSWR)转化成回波损耗(RL)。
请注意,以上信息仅供参考,实际应用中可能因设备和环境因素存在差异。
如果需要精确的换算,建议查阅相关的工程手册或咨询专业的工程师。
驻波比 值
驻波比值驻波比(Standing Wave Ratio,简称SWR)是电磁波传输线中的一个重要参数,用于描述信号在传输线上的反射情况。
它是指传输线上最大电压与最小电压的比值,通常用VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)来表示。
1. 驻波比的定义和计算方法驻波比是衡量信号传输线上反射的程度,它的定义是传输线上最大电压与最小电压的比值。
在理想情况下,传输线上的信号没有反射,驻波比为1。
但实际情况中,由于传输线的不完美匹配或其他因素,会导致信号的一部分反射回来,使得传输线上存在驻波。
驻波比的计算公式如下:VSWR=V max V min其中,V max表示传输线上的最大电压,V min表示传输线上的最小电压。
2. 驻波比的意义和影响因素驻波比是评估传输线性能的重要指标,它直接影响信号的传输质量和系统性能。
2.1 驻波比的意义驻波比可以用来判断传输线的匹配情况,反映信号的反射程度。
当驻波比接近1时,表示传输线的匹配性能良好,信号几乎没有反射,传输效果最佳。
而当驻波比较大时,表示传输线的匹配性能较差,信号发生了较大的反射,会导致信号损失和传输质量下降。
2.2 驻波比的影响因素驻波比的大小受多种因素的影响,主要包括传输线的特性阻抗、负载阻抗和信号频率等。
2.2.1 传输线的特性阻抗传输线的特性阻抗是指传输线本身所具有的阻抗特性,常见的有50欧姆和75欧姆两种。
当传输线的特性阻抗与负载阻抗匹配时,驻波比最小,传输效果最佳。
如果特性阻抗与负载阻抗不匹配,会导致信号的一部分反射回来,增大驻波比。
2.2.2 负载阻抗负载阻抗是指传输线连接的末端设备的阻抗。
当负载阻抗与传输线的特性阻抗匹配时,驻波比最小,传输效果最佳。
如果负载阻抗与传输线的特性阻抗不匹配,会导致信号的一部分反射回来,增大驻波比。
2.2.3 信号频率信号频率也会影响驻波比的大小。
在某些特定频率下,传输线的特性阻抗与负载阻抗可能会发生共振或失谐现象,导致驻波比增大。
电压驻波比测量
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。
驻波合成公式(一)
驻波合成公式(一)驻波合成公式及其应用什么是驻波合成公式驻波合成公式是电磁波学中的一种重要公式,用于描述在传输线上的驻波情况。
传输线可以是电缆、光纤等媒质,驻波合成公式可以帮助我们计算出该传输线上的电流、电压、功率等相关参数。
驻波合成公式的表达式驻波合成公式一般包含以下两个主要公式:驻波比公式驻波比(Standing Wave Ratio,简称SWR)是表征驻波强度的一个参数,可以用以下公式计算:SWR = (Vmax / Vmin) = (Imax / Imin)其中,Vmax和Vmin分别表示传输线上的最大电压和最小电压,Imax和Imin表示传输线上的最大电流和最小电流。
反射系数公式反射系数是衡量信号在传输线上反射的程度的参数,可以用以下公式计算:Γ = (ZL - Z0) / (ZL + Z0)其中,ZL表示传输线的终端阻抗,Z0表示传输线的特性阻抗。
驻波合成公式的应用驻波合成公式在电磁波学中有广泛的应用,主要体现在以下几个方面:传输线匹配通过计算驻波比和反射系数,我们可以确定传输线的匹配状况。
如果驻波比较大,说明传输线存在较强的驻波现象,需要进一步调整传输线的阻抗匹配。
而反射系数则可以告诉我们信号在传输线上反射的程度,帮助我们设计合适的匹配网络。
信号传输损耗驻波比可以用来评估传输线上的信号损耗。
当驻波比为1时,表示传输线完全匹配,不存在驻波,此时传输效率最高。
而当驻波比不为1时,表示存在驻波,信号将有一部分被反射回来,造成传输损耗。
高频电路设计驻波合成公式在高频电路设计中有着重要的应用。
通过计算驻波比和反射系数,可以帮助工程师评估电路传输线的匹配情况,从而优化电路的性能。
总结驻波合成公式是电磁波学中非常重要的公式,用于描述电磁波在传输线上的驻波情况。
通过计算驻波比和反射系数,可以评估传输线的匹配情况、信号传输损耗以及辅助高频电路设计。
掌握驻波合成公式的原理和应用,对于电磁波学以及相关领域的研究和应用具有重要意义。
驻波比地计算公式
驻波比的计算公式其他答案 (5)jingpengtao的答案SWR=R/r=(1+K)/(1-K)反射系数K=(R-r)/(R+r)(K为负值时表明相位相反)式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。
当两个阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数K等于0,驻波比为1。
这是一种理想的状况,实际上总存在反射,所以驻波比总是大于1的。
我要评论[游客也可评论] 回答时间: 10-10-21 14:59 szy0302的答案驻波比全称为电压驻波比,又名VSWR和SWR,为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。
波传递从甲介质传导到乙介质,会由于介质不同,波的能量会有一部分被反射这种被反射的波称为驻波,这是基本的物理原理。
在电磁波有同样的特性,电波在甲组件传导到乙组件,由于阻抗特性的不同,一部分电磁波的能量被反射回来,我们常称此现象为组抗不匹配。
驻波比,指的就是入射电波功率跟反射电波功率的比值。
天线驻波比表示天馈线与基站(收发信机)匹配程度的指标。
驻波比的定义:Umax——馈线上波腹电压;Umin——馈线上波节电压。
驻波比的产生,是由于入射波能量传输到天线输入端B未被全部吸收(辐射)、产生反射波,迭加而形成的。
VSWR越大,反射越大,匹配越差。
那么,驻波比差,到底有哪些坏处?在工程上可以接受的驻波比是多少?一个适当的驻波比指标是要在损失能量的数量与制造成本之间进行折中权衡的。
⑴VSWR>1,说明输进天线的功率有一部分被反射回来,从而降低了天线的辐射功率;⑵增大了馈线的损耗。
7/8"电缆损耗4dB/100m,是在VSWR=1(全匹配)情况下测的;有了反射功率,就增大了能量损耗,从而降低了馈线向天线的输入功率;⑶在馈线输入端A,失配严重时,发射机T的输出功率达不到设计额定值。
但是,现代发射机输出功率允许在一定失配情况下如(VSWR<1.7或2.0)达到额定功率。
在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会产生反射折回,并与前进的部分干扰汇合发生驻波。
天线驻波比测试说明
工程现场天线驻波比测试说明
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:
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。
质量一般的转接头 质量较好的转接头 校准过程 测试过程
螺纹拧固
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:
转接线
转接头。
驻波计算公式(一)
驻波计算公式(一)
驻波的计算公式
1. 驻波比(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)
公式
VSWR可以用以下公式表示:
VSWR = (1 + Γ) / (1 - Γ)
其中,Γ为反射系数。
例子
假设一个传输线上的反射系数Γ为,根据上述公式可以计算出VSWR:
VSWR = (1 + ) / (1 - ) =
2. 反射系数(Reflection Coefficient)
公式
反射系数Γ可以用以下公式表示:
Γ = (Vr - Vf) / (Vr + Vf)
其中,Vr为反射波的电压,Vf为入射波的电压。
若一根传输线上的反射波电压Vr为2V,入射波电压Vf为1V,代入上述公式可计算出反射系数Γ:
Γ = (2 - 1) / (2 + 1) =
3. 驻波比和反射系数的关系
公式
驻波比和反射系数之间的关系为:
VSWR = (1 + Γ) / (1 - Γ)
例子
假设一个传输线上的反射系数Γ为,根据上述公式可以计算出VSWR:
VSWR = (1 + ) / (1 - ) = 2
4. 过程参数
公式
过程参数可以用以下公式表示:
ℒ = 20 * log₁₀(VSWR)
其中,ℒ为过程参数,VSWR为驻波比。
假设一个传输线上的驻波比为3,根据上述公式可以计算出过程参数ℒ:
ℒ = 20 * log₁₀(3) =
以上列举的是与”驻波”相关的计算公式,并给出了对应的例子解释。
最新实验一 晶体检波及驻波比测量
实验一晶体检波及驻波比测量实验一 驻波比测量与检波晶体二极管检波律测定一、 实验目的与意义1、熟悉测量线的使用方法;2、驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一,几乎在所有的微波测量中都涉及驻波比测量的,因此必须熟练掌握测量中小驻波、大中驻波的常用方法。
二、 实验原理与方法 1、驻波比定义:一个微波元件插入均匀波导以后,即会产生反射波,不同性能的元件引起反射波的大小和相位都不相同,它与入射波合成后产生的驻波状态也不相同。
在驻波分布图形上有驻E图1. 驻波的形成波波腹和驻波波节,波腹点的电场最大值为Emax ,波节点的电场最小值为Emin 。
电压驻波比是传输线中电场最大值与最小值之比,表示为m inm axE E =ρ (1)传输线上波的传播状态也可用反射系数表示,即)2(d EiErEi Er βϕ-∠==Γ (2) (2)式中:ϕ为双口网络的反射角;d 为双口网络输入端到左侧第一个驻波节点的距离; g λπβ/2=是相位常数,其中g λ是波导波长。
驻波比ρ与反射系数Γ之间的关系式为Γ-Γ+=11ρ (3)11+-=Γρρ (4) 用测量线测量驻波系数的方法有很多,如下表所示:本实验中只介绍最基本的直接法和等指示度法。
2、检波晶体二极管特性的测定与定标要准确测得待测件的驻波比,首先要正确调整和使用信号源和测量线(信号源在实验时已由指导教师调好),其次要了解测量线探头中所使用的检波晶体二极管的检波特性。
由测量线结构可知,是开槽线使探针拾取探针所在位置的电场,感应出与场强成正比的电动势加到探头内的检波晶体上,晶体检波后的检波电流接到适当的仪表上,指示出沿线分布的驻波大小。
一般来说,晶体二极管是非线性元件,通常加在检波二极管上的电压u 正比于探针所在位置的场强E ,而检波电流i 与检波电压u 的一般关系式为n i cu = (5)式中c 为常数,n 为检波律,u 为检波电压。
晶体管的检波律n 随检波电压u 而改变,通常在低电压范围n 近似等于2(平方律),在高电压范围n 近似等于1(直线律)。
驻波比[1]
施工中基站天馈系统驻波比告警产生原因分析[提要]:不论是对建设单位还是施工单位,驻波比告警是一个影响通信质量及考核的问题,作为施工单位在基站设备施工中却不可避免的会碰到驻波比告警等问题,如何避免此类问题的发生就是本文的目的所在。
[关键词]:驻波比告警1、引言作为施工单位在设备施工中不可避免的碰到如驻波比告警等基站告警,本文不牵涉因设备引起的驻波比告警,就由于天馈施工方面而产生的驻波比告警加以分析,并引以为戒,从根本上杜绝此类问题的产生。
2、正文2.1、什么是驻波比驻波比全称为电压驻波比,又名VSWR和SWR,为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。
在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会产生反射折回,并与前进的部分干扰汇合发生驻波,其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。
为了表征和测量天线系统中的驻波特性,也就是天线中正向波与反射波的情况,人们建立了“驻波比”这一概念:SWR=R/r=(1+K)/(1-K)反射系数K=(R-r)/(R+r)(K为负值时表明相位相反)式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。
当两个阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数K等于0,驻波比为1。
这是一种理想的状况,实际上总存在反射,所以驻波比总是大于1的。
2.2、为什么产生驻波比告警?驻波比值反应了无线电波在空中损耗大小,同时也反应了无线电波被接收机所接收电波好坏程度。
由于驻波比高会直接影响天线的有效发射功率,降低了覆盖区域,必然会降低了接通率,调话率,切换成功率,而且电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。
为了保证设备及系统的正常运行和安全性,需要对驻波比设置一个允许范围,超过这个范围就产生驻波比告警。
驻波比的国标是小于1.5,一般运营商要求都是1.4或1.3以下,设备厂家的要求基本都是1.4以下。
一种阵列天线有源驻波比测试方法
一种阵列天线有源驻波比测试方法
阵列天线是由多个天线单元组成的天线系统,可以实现多波束形成和波束扫描等功能。
在阵列天线的设计和优化过程中,常常需要测试阵列天线的性能,其中一个重要的指标就是驻波比。
驻波比是用来描述阵列天线系统中的阻抗匹配情况的一个参数,它反映了输入信号和输出信号之间的匹配程度。
当阵列天线的输入端口与发射器或接收器之间的阻抗不匹配时,会产生驻波,从而引起信号的反射和损耗。
因此,通过测试驻波比可以评估阵列天线的匹配性能,提供指导优化设计的依据。
下面介绍一种常用的阵列天线有源驻波比测试方法:
1. 准备测试设备:包括信号发生器、功率计、驻波比测试仪等。
2. 设置测试频率:根据实际需求,选择适当的测试频率。
3. 连接测试设备:将信号发生器连接到阵列天线的输入端口,将功率计连接到天线的输出端口。
4. 设置测试参数:根据测试要求,设置信号发生器的输出功率和频率,以及功率计的测量范围。
5. 测量驻波比:逐步改变信号发生器的频率,记录功率计测量到的反射功率和正向功率,计算得到驻波比。
6. 分析测试结果:根据测量到的驻波比数据,评估阵列天线的匹配性能。
如果驻波比较小,接近于1,则说明阵列天线的匹配性能较好;如果驻波比较大,接近于无穷大,则说明阵列天线存在严重的阻抗不匹配问题。
还可以通过改变阵列天线的结构参数、优化天线布局和调整天线单元间的耦合方式等方法,进一步改善阵列天线的匹配性能。
阵列天线的有源驻波比测试是评估阵列天线匹配性能的重要手段之一。
通过合理选择测试设备和参数设置,可以准确地测量阵列天线的驻波比,并据此优化设计,提高阵列天线的性能。
驻波比
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。
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。
1驻波及互调原理简介
电压驻波比对网络的影响 VSWR 3.00 2.00 1.80 1.50 1.40 1.30 1.20 反射功率比 25.00% 11.00% 8.00% 4.00% 2.80% 1.70% 0.80% 辐射功率减少 减少百分比 2.15dB 0.86dB 0.67dB 0.36dB 0.21dB 0.13dB 0.07dB 40.00% 18.00% 14.00% 8.00% 4.70% 2.90% 1.10%
计算实例
已知:前向入射功率10W,后向反射功率0.5W 得: 根据发射损耗RL,计算Γ 功率反射系数 |Γ| 2 =0.5/10=0.05 (电场)反射系数 |Γ|=0.05 1/2=0.2236 VSWR=(1+ |Γ|)/(1-| Γ|)=1.576 RL=20lg |Γ|= -13 反算: Γ=(VSWR-1)/(VSWR+1)=0.2236
Γ为反射系数(Reflection coefficient) 当阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数Γ等于0,驻波比为1。 这是一种理想的状况,实际上总存在反射,所以驻波比总是大于1的。
3
电压驻波比产生原理
波传递从甲介质传导到乙介质,会由于介质不同,波的能量会有一部分 被反射这种被反射的波称为驻波,这是基本的物理原理。在电磁波有 同样的特性,电波在甲组件传导到乙组件,由于阻抗特性的不同,一部 分电磁波的能量被反射回来,我们常称此现象为组抗不匹配。 Ø 当馈线和天线匹配时,高频能量全部被负载吸收,馈线上只有入射波, 没有反射波。馈线上传输的是行波,馈线上各处的电压幅度相等,馈 线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。 Ø 而当天线和馈线不匹配时,也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时, 负载就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收,而只能吸收部分能量。 入射波的一部分能量反射回来形成反射波。两者叠加,在入射波和反 射波相位相同的地方振幅相加最大,形成波腹;而在入射波和反射波 相位相反的地方振幅相减为最小,形成波节。其它各点的振幅则介 于波幅与波节之间。这种合成波称为驻波。反射波和入射波幅度之比 叫作反射系数。驻波波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数,也 叫电压驻波比(VSWR)。10来自驻波原理简介 互调原理简介
lte rru通道驻波比的数值
lte rru通道驻波比的数值
LTE RRU通道驻波比是衡量LTE基站性能的一个重要指标,它是指在LTE通信中无线信号在传输过程中在RRU通道中反射和干扰所导致的信号反射波与正向波之间的比值。
通道驻波比越低,说明信号质量和
传输效率越高,反之则反。
通常情况下,RRU通道驻波比的数值应该在1.5以下,数字越小,说
明反射波的干扰越小,信号传输越稳定。
如果通道驻波比的数值超过
了该范围,会导致信号的不稳定,短期内会导致通信不良、丢包率高、呼叫质量差等问题。
长期不排除导致通信中断、故障等更严重后果。
RRU通道驻波比高的原因有很多,比如发射天线在安装时候没有正确
调整,导致天线之间的电平配合失调;其他无线电台的干扰,会导致
信号传输中断,并影响通道驻波比的数值;基站主天线和辅助天线的
安装位置不对,天线之间的距离和角度没有调整好等等。
因此,在
LTE基站维护管理中,应该做好常规检修和维护工作,并定期检查和
测试通道驻波比,及时发现和处理问题,确保LTE网络的稳定和可靠。
总之,通过对RRU通道驻波比的数值分析及监测,可以提高LTE网络的服务质量和用户满意度。
因此,对于LTE基站的运维工作来说,通
道驻波比数据的及时上报和监控是非常重要的。
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施工中基站天馈系统驻波比告警产生原因分析
[提要]:不论是对建设单位还是施工单位,驻波比告警是一个影响通信质量及考核的问题,作为施工单位在基站设备施工中却不可避免的会碰到驻波比告警等问题,如何避免此类问题的发生就是本文的目的所在。
[关键词]:驻波比告警
1、引言
作为施工单位在设备施工中不可避免的碰到如驻波比告警等基站告警,本文不牵涉因设备引起的驻波比告警,就由于天馈施工方面而产生的驻波比告警加以分析,并引以为戒,从根本上杜绝此类问题的产生。
2、正文
2.1、什么是驻波比
驻波比全称为电压驻波比,又名VSWR和SWR,为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。
在无线电通信中,天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配,高频能量就会产生反射折回,并与前进的部分干扰汇合发生驻波,其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。
为了表征和测量天线系统中的驻波特性,也就是天线中正向波与反射波的情况,人们建立了“驻波比”这一概念:
SWR=R/r=(1+K)/(1-K)
反射系数K=(R-r)/(R+r)
(K为负值时表明相位相反)
式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。
当两个阻抗数值一样时,即达到完全匹配,反射系数K等于0,驻波比为1。
这是一种理想的状况,实际上总存在反射,所以驻波比总是大于1的。
2.2、为什么产生驻波比告警?
驻波比值反应了无线电波在空中损耗大小,同时也反应了无线电波被接收机所接收电波好坏程度。
由于驻波比高会直接影响天线的有效发射功率,降低了覆盖区域,必然会降低了接通率,调话率,切换成功率,而且电压驻波比过大,将缩短通信距离,而且反射功率将返回发射机功放部分,容易烧坏功放管,影响通信系统正常工作。
为了保证设备及系统的正常运行和安全性,需要对驻波比设置一个允许范围,超过这个范围就产生驻波比告警。
驻波比的国标是小于1.5,一般运营商要求都是1.4或1.3以下,设备厂家的要求基本都是1.4以下。
驻波比告警是在BTS主设备里设置的,通过中心机房进行监控,如BTS中的一个小区你设置驻波比是1.3,该小区的TRx的驻波比超过1.3就会产生告警。
2.3、天馈系统组成部分
一个基站天馈系统主要包含天线、馈线(主要包括主馈线和跳线)、接头密封件、以及其它一些天馈配件,具体如下:
2.3.1、天线用于接收和发送基站信号,有三种最常见的单极化天线、双极化天线和全向天线,象一些室内覆盖的美化天线也不外乎以上三种。
2.3.2、馈线,分为主馈线和跳线;主馈线现在基站上使用7/8″馈线的居多,但有5/4″馈线、15/8″馈线;跳线,又称1/2″馈线,常用的有标准1/2″馈线和超柔1/2″馈线,在实际应用中分为两种,一种为室外天线与主馈线之间的连接,长度一般要求在3m以内;另一种为主馈线和基站主设备的连接,长度要求在2m-3m以内。
2.3.3、接头密封件,包含胶泥和胶带(个别设备还要求接头外部使用防水树脂密封,防止水蒸气侵入),主要用于天线和室外跳线接头、室外跳线和馈线接头之间的密封。
对于馈线头包扎要求:在各处接头处先裹上3层电气绝缘胶带,再缠上3层防水胶带(裹时拉升宽度至原来的3/4~1/2),再裹上3层电气绝缘胶带。
要求第一层电气绝缘胶带必须超过抱环接头50mm;电气绝缘胶带缠绕时要求每圈电气绝缘胶带覆盖前圈电气绝缘胶带的1/2;要求接头包裹完毕后看上去丰满圆滑,外形美观,呈纺锤状。
2.3.4、其他配件,主要包含:馈线接地卡,常见有7/8〞馈线接地卡和1/2〞馈线接地卡,用于馈线接地(对于接地线引向应由上往下为垂直方向时,与馈线的夹角以不大于15°为宜;而在水平方向,馈线接地线与信号上行方向一致,室外馈线接地线引向略微向下倾斜使雨水不渗入接头处为宜);馈线卡,常见有7/8〞馈线卡和1/2〞馈线卡,用于固定馈线;走线架,分室内和室外两种,室外走线架要求为热度锌,个别室外条件不允许的地方还使用热度锌角铁“L”型支架,室内走线架要求为喷塑走线架(福建移动有些地区要求为铝合金走线架);馈线
窗,一般为9孔馈线窗和12孔馈线窗;避雷器,主馈线和室内跳线连接必须经过避雷器,这是保证主设备防止被雷击而导致损坏的关键。
2.4、天馈系统各关键部位产生驻波比原因分析
2.4.1、天线驻波。
天线驻波是天线质量必须检测的一项天线电气性能指标,天线驻波高低直接影响天馈系统整体性能,以前天线出厂驻波比要求小于1.5,随着天线厂家技术水平不断提高,加上通信运营商对各项质量指标要求越来越高,天线出厂驻波比一般要求小于1.3。
但在实际施工中,会碰到一些天线由于天线厂家出厂时把关不严,或运输途中天线挤压的各种原因,导致天线的驻波比异常;这要求作为施工单位在领货或收货时,首先使用仪表对天线的驻波比进行测试,发现不合格的产品坚决不予使用,并退还厂家更换,从产品质量源头把关。
如:近期福建移动某地市集采的一批全向天线70%以上,经测试全部存在驻波比异常的现象,我单位经和建设单位协调,由建设单位把存在质量不合格的天线全部退回厂家。
2.4.2、馈线驻波,分为主馈线驻波和跳线驻波,馈线质量好坏对驻波影响较大;对于主馈线和跳线,一般7/8〞主馈线损耗要求小于0.4dB/10m,驻波比都要求小于1.1,目前施工中,很少碰到由于馈线本身质量原因产生驻波比告警。
2.4.3、馈线布放工艺要求:
对常用的7/8〞馈线的长度及布放工艺,馈线的允许余量为3%,不宜过长,减小馈线带来的功率损耗;馈线的单次弯曲半径应>30cm,馈线多次弯曲半径>45cm;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;室外必须用黑扎带,室内用白扎带(福建移动部分市公司要求用黑扎带),绑扎时应整齐美观、工艺良好。
跳线(1/2〞馈线)布放时,单次弯曲半径应≥20cm;多次弯曲半径应≥30cm;跳线与馈线的接头处应固定牢靠,防止晃动;跳线与天线、馈线的接头应连接可靠,密封良好;跳线应用扎带绑扎牢固,松紧适宜,严禁打硬折、死弯,以免损伤跳线。
在实际施工中,施工单位应避免由于布放馈线时,接触到尖锐物体造成馈线损伤进水,导致驻波比告警(象这种驻波比告警的事情,在施工完毕,使用仪表很难检测出来,往往出现在连日大雨后,基站才出现驻波比告警)。
2.4.4、馈线头的制作。
馈线头的制作非常关键,馈线头安装应严格按照规范来制作,制作馈线接头时,馈线的内芯不得留有任何遗留物。
接头必须紧固无松动、无划伤、无露铜、无变型。
严格控制安装工艺,做好各种接头;在做馈线接头时,控制好连接接头的力量和连接接头的扭矩(一般扭矩为25~30N.m),最好选用扭矩扳手。
如果扭矩过大,会造成接头损伤,致使接头严重不匹配;如果扭矩过小,接头松动,会产生三阶交调干扰,影响通信质量。
而基站天馈系统驻波比告警大多就是由于在馈线头制作或安装时造成的问题,导致基站驻波比过大而告警,严重影响天馈系统质量。
2.4.5、避雷器驻波。
避雷器的驻波比应小于1.1的行业标准。
室内避雷器安装时,避雷器要与跳线、馈线接口、阻抗匹配,且避雷器安装的方向不能弄反,如果机房有避雷器安装架时,必须要把避雷器固定在安装架上,避雷器接地线按照
厂家要求是否制作(部分华为设备BTS3012的避雷器地线,华为督导不允许做接地线)。
2.4.6、测试时所用的仪表精度或误差、测试方法、测试环境等。
在现场测试天馈系统时一般选用SiteMaster仪器,测试时必须进行测试前仪表校准,避免产生测试误差。
为了保证仪表测试准确,应定期将仪表送到国家相关部门检测。
3、结论
作为我们施工单位在无线施工中,尤其天馈部分施工,要首先要从产品质量上严格把关,对于因产品自身质量不合格的坚决退回厂家,不予接收,从源头把关;对于馈线布放工艺以及馈线头(7/8〞、1/2〞)制作一定要熟练和有责任心的技术人员严格按照规程操作,从而避免因制作工艺而引起的驻波比告警;由于天线及馈线长期暴露在外,雨雪等天气可会造成其接口处的受潮,甚至在跳线和天线、馈线和跳线的接口处聚集冷凝水,使整个天馈系统驻波比升高,引起功率损失,使基站覆盖范围缩小,甚至导致载频退服,而馈线接头处的防水处理时一个容易疏忽的地方;天馈系统施工完毕后,技术人员应从上到下对整个天馈系统检查(主要检查天线与馈线的接头处是否密封好、馈线是否有损伤及扭曲、制作馈线地线时,导致密封不严、馈线地线时,是否割伤馈线外层)再使用仪表对整个天馈系统完整的测试一遍,发现问题及时处理。
不论是对建设单位还是施工单位,驻波比告警是一个影响通信质量及考核的问题,作为施工单位在设备施工中却不可避免的会碰到驻波比告警等问题,如何避免此类的发生就是本文的目的所在,而且有些问题很难讲是由于设备不合格引
起的驻波比告警还是系统误报,但我们施工单位应该从自身来把关,从根本上杜绝基站安装上出现的问题,尤其天馈系统的驻波比告警问题,对每个基站出现问题应该加以分析,避免连续出现同类问题,更深层次原因分析,天馈系统产生驻波比告警(除去设备自身的原因),施工单位自身现场管理缺陷,技术人员技术力量不强,责任心不强也是一个方面;只有加强现场人员的管理,强化人员技术培训,做好人才储备工作才是解决问题的关键。