什么是天线的驻波比

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。指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比，又称为驻波系数、驻波比。驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗;驻波比为无穷大时，表示全反射，能量完全没有辐射出去。

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。

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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。具体表现就是拉弦的琴弓或者d拨的手指要选在弦的适当位置上。

我们在实际中不难发现，拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度，但稍有不当还不至于影响太多，而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的，此时弦上各点的振动状态十分复杂、混乱，即使振动起来，各点对空气的推动不是齐心合力的，发声效率很低。

天线也是同样，要使天线发射的电磁场最强，一是发射频率必须和天线的固有频率相同，二是驱动点要选在天线的适当位置。如果驱动点不恰当而天线与信号频率谐振，效果会略受影响，但是如果天线与信号频率不谐振，则发射效率会大打折扣。

所以，在天线匹配需要做到的两点中，谐振是最关键的因素。

在早期的发信机，例如介绍的71型报话机中，天线电路只用串联电感、电容的办法取得与工作频率的严格谐振，而进一步的阻抗配合是由线圈之间的固定耦合确定死的，在不同频率下未必真正达到阻抗的严格匹配，但是实际效果证明只要谐振就足以好好工作了。

因此在没有条件做到VSWR绝对为1时，业余电台天线最重要的调整是使整个天线电路与工作频率谐振。

天线的驻波比和天线系统的驻波比：
天线的VSWR需要在天线的馈电端测量。但天线馈电点常常高悬在空中，我们只能在天线电缆的下端测量VSWR，这样测量的是包括电缆的整个天线系统的VSWR。当天线本身的阻抗确实为50欧姆纯电阻、电缆的特性阻抗也确实是50欧姆时，测出的结果是正确的。

当天线阻抗不是50欧姆时而电缆为50欧姆时，测出的VSWR值会严重受到天线长度的影响，只有当电缆的电器长度正好为波长的整倍数时、而且电缆损耗可以忽略不计时，电缆下端呈现的阻抗正好和天线的阻抗完全一样。

但即便电缆长度是整倍波长，但电缆有损耗，例如电缆较细、电缆的电气长度达到波长的几十倍以上，那么电缆下端测出的VSWR还是会比天线的实际VSWR低。

所以，测量VSWR时，尤其在UHF以上频段，不要忽略电缆的影响。

只有负载阻抗与信号源阻抗完全匹配，才能最大化地把信号从信号源传送到负载。对于基站系统，信号源就是发射机，负载就是天馈线子系统，天馈线子系统包括天线、馈线、射频连接头以及避雷器等附属设备。如果负载和信号源不能做到完全匹配，部分信号就会反射回信号源，这是我们所不希望的，这时就会产生前向波和反向波，这两个信号组合在一起就形成了驻波。驻波比(VSWR)是指驻波的最大电平和最小电平的比值，它的大小从1:1（完全匹配）到∞。

图 由于阻抗不完全匹配导致的反向波的产生
我们可以通过反射系数Γ或者回波损耗RL计算出VSWR，在这里我们列出了反射系数Γ 、回波损耗RL以及VSWR的计算公式：



其中，
Z为输出阻抗
Z0为输入阻抗
Pfoward为前向功率
Preflected为反向功率
可接受的VSWR范围
由于我们无法做到100%的负载和信号源阻抗匹配，总会有部分信号不可避免地被天线反射回来，所以需要确定一个VSWR范围作为衡量可接受的VSWR的标准。通常我们把113:1 – 138:1 作为VSWR衡量标准。另外，回波损耗也可以作为一种衡量标准，前向功率与反向功率的比值就是回波损耗，如果已知40dBm的前向功率和20dBm的反向功率，那么我们可以计算出回波损耗是20dB，如果已知基站的输出功率是20W、回波损耗是16dB，那么我们可以计算出反射功率是05W。通常我们把16 –24dB作为回波损耗的衡量标准。
当发射机到天线的发射通路上出现严重故障，会产生很低的回波损耗，比如射频接头松动、天线故障、馈线损坏、避雷器击穿以及滤波器/耦合器损坏，等等。这种严重的VSWR故障将会导致掉话、误码率升高以及小区覆盖半径变小等故障。
从功率的角度看驻波比
若以功率的观点来看，驻波比可以表示为

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