从阻抗匹配解析射频传输线技术
作者: 我爱研发网 诚君 发布时间: 2007-07-05 13:01:15 来源: RFID 中国论坛
关键词:射频传输 阻抗匹配
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传输线设计是高频有线网络、射频微波工程、雷射光纤通信等光电工程的基础,为了
能让能量可以在通信网路中无损耗地传输,良好的传输线设计是重要关键。
无线通信加上视频技术将成为未来的明星产业,要达到这个目标,负责传送射频微
波信号的介质除空气之外,就是高频的传输线。人类目前无法控制大气层,但是可以
控制射频微波传输线,只要设法使通信网路的阻抗能相互匹配,发射能量就不会损
耗。本文将从阻抗匹配的角度来解析射频微波传输线的设计技术。
驻波比(SWR)
两频率相同、振幅相近的电磁波能量流(energyows)面对面地相撞
(impinge)在一起,会产生驻波(standingwave),这种电磁波的能量粒子在空
间中是处于静止(stand)状态(motionless)的,此暂停运动的时间长度比两电磁
波能量流动的时间要长。因为驻波的能量粒子是静止不动的,所以,没有能量流进驻
波或从驻波流出来。上述叙述较抽象,但是这里举个类似的例子,就可说明什么是驻
波:做个物理实验,将两个口径、流速都相同的水管,面对面相喷,在两水管之间将
会激起一个上下飞奔的水柱,这个水柱就是驻波。如果是在无地心引力的空间中,这
个水柱将静止在那里不会坠地。
电磁波在传输在线流动,入射波和反射波相遇时就会产生驻波。驻波比
(standingwaverate;SWR)是驻波发生时最大电压和最小电压的比值
(VSWR),或最大电流和最小电流的比值(公式一):
SWR=(VO+VR)/(VO-VR)=(IO+IR)/(IO-IR)=1+|Γ|/1-|Γ|
WR 可以被用来判定传输线阻抗匹配的情况:当 SWR=1 时,表示没有反射波存
在,电磁波能量能完全传递到负载上,也就是传输线阻抗完全匹配;当 SWR=∞时,
表示 VO=VR 或 IO=IR,电磁波能量完全无法传递到负载上,传输线阻抗完全不匹
配。SWR 测量仪是高频传输线、发射机(transmitter)、天线工程师常使用的参
数,与它类似的是应用在有线电视缆线(CableTVcable)的「返回耗损(Return
Loss)」或称作 dBRL。两者的差别有二:(1)dBRL=0 表示阻抗完全不匹
配,dBRL=∞表示阻抗完全匹配。(2)SWR 测量仪是以发射机为信号来源,自己并没
有发射源,但 dBRL 测量仪是用自己的发射源来测量缆线的阻抗匹配情况。
‧史密斯图(SmithChart)介绍: