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2024-03-29
 
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買對講機天線,標稱駐波比為1,你知道它到底想傳達什麼含義嗎?

駐波比是一個天線參數中非常重要的參數,它一定程度上體現了發射機與天饋系統間的匹配程度。匹配最好時,駐波比為1。而其他值時都意味着不同程度的兩者不匹配。

我們經常說一支天線好,因為它的駐波比低。我們還曾經聽到這樣的說法「我認為我的天線諧振的比較好,因為駐波比接近1了。」、「諧振的天線,其駐波比應該為1.」或是「我的天線輻射出了全部功率,因為它的駐波比為1」。其實以上的所有說法都不太準確。為什麼呢?

 

事實上,駐波比是衡量阻抗匹配的參數,他所能表明的是天線系統的阻抗是否能和發射機相匹配。我們常用的發射機的阻抗值為50歐姆。所以具有50歐姆阻抗特性的天線將能夠和發射機良好的阻抗匹配,其駐波值為1.我們平常使用的饋線也是50歐姆阻抗,它能夠使得整個系統保持在一個50歐姆阻抗的情況。除了這個以外,駐波值不能表示天線工作的情況如何,它只能告訴我們天線阻抗的匹配如何。

 

當天線諧振於工作頻率時,其阻抗完全為電阻性的,這就使得天線上的電壓和電流是屬於同相位的,既不延後也不提前。此時天線的效率最高。天線的效率是由發射出去的功率和輸入天線的功率之比決定的。良好的天線會把儘可能多的功率發射到空中。

 

假負載

那麼,如何把駐波比和天線是否諧振這件事區分開呢?考慮一下假負載。假負載就是一個能夠承受較高功率的射頻50歐姆電阻。它將所有輸入它的射頻能量轉化為熱量散發掉。我們平常利用假負載來測試儀器。對於發射機來說,假負載提供了完美的50歐姆阻抗,此時測量駐波比的話,數值上應該為完美的1。然而假負載並沒有向空中發射任何信號,其效率為0。這就是一個完美的「駐波比為1、效率為0」的例子。

 

DP天線

現在我們來看一看實際的天線。中間饋電的半波長DP天線是一個很普通的例子。水平架設時其特徵阻抗為73歐姆。計算得到其駐波比應為接近1.5。但考慮到DP天線輻射效果較好,其天線效率要高很多。與假負載比較,雖然它的駐波比不是完美的1,但是其天線效率要遠遠地高於假負載。

 

半波長摺疊天線

 我們再舉另一個不太常見的例子。一個半波長摺疊天線,它的特徵阻抗為280歐——也就是說,連接在50歐的發射機上時大概會有5.6的駐波比。此時,雖然天線諧振於工作頻率,但是其較高的阻抗會使得信號難以到達天線,並產生較大的反射波回到發射機。最好的辦法就是增加阻抗匹配電路以產生50歐的阻抗。

 

我們平常使用的大部分天線,在設計時就已經大概的設計為50歐姆的特徵阻抗了。在這時,駐波比就可以大略的指示天線是否諧振,這也是為什麼很多火腿會把駐波當成是天線是否諧振的指標的原因。但是確實有一些情形——比如假負載,就是低駐波、低效率的代表,別忘了,有一些天線同樣如此。

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