射频(RF)信号经常会因传输线缆中的阻抗不匹配,而导致信号的功率反射,从而导致正常发射方向上的功率损耗。而VSWR是一种考量传输线缆传输缺陷的方法。 一、什么是VSWR? VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)是电压驻波比,通常也称为驻波比(SWR),它考量了射频功率从电源通过传输线传输到负载的效率。两个系统组件之间的最大功率传输发生在它们各自的阻抗匹配过程,如果阻抗不相同一些射频功率将被反射回来,从而导致传递给负载的功率量减少,这些反射会导致电压驻波。 VSWR定义为:驻波中最大电压与最小电压之比;阻抗失配越大,驻波的幅度越大。如下图所示:蓝色是原始信号,红色波是负载的反射,而黑色是驻波。 图1.电压驻波比示意图 在移动通信中常见的例子是通过传输线(跳线)从基站(BTS)输出端口到天线的连接。假设如果BTS输出端口和天线端口阻抗正好匹配,那么就不会有任何反射,此时VSWR等于1。如果BTS输出端口和天线端口不匹配,则VSWR值会会大于1(具体取决于失配的情况)。 二、VSWR测量和计算 虽然VSWR的概念很容易理解,但直接测量却极其困难。因此当需要测量其他参数例如回波损耗或反射系数,这些参数都可用于计算VSWR。 回波损耗(RL)是入射功率与因失配而由负载反射回来的功率之间的功率差(以dB表示)。
一旦掌握回波损耗,下一步就是计算反射系数(Γ),
然后可通过以下公式计算VSWR:
三、回波损耗、反射系数和VSWR关系表 正常驻波比与回波损耗和反射系数如下表所示。 表1.驻波比与回波损耗和反射系数表
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