射频&天线设计-ГRLVSWRS

Posted 2021-07-16 madmanazo

《射频&天线设计-Г、RL、VSWR、S》

反射系数(Г)

反射系数定义为反射波电压和入射波电压的比值：

因为阻抗是复数，反射系数也是复数；完全匹配的情况下，反射系数为0

回波损耗(Return Loss)

回波损耗定义为入射功率和反射信号功率的比值，并以dB的形式表示：

通常用矢网测的RL因为没有-号，所以越大匹配越好

电压驻波比(VSWR)

电压驻波比定义为波腹电压和波节电压的比值：

电压驻波比的变化范围为1 ~ +∞；完全匹配的情况下，VSWR为1

S参数

S参数是建立在入射波和反射波关系基础上的网络参数，用于微波射频电路的分析，以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述微波网络，具体定义如下：

当输出端口匹配时，输入端口S11和反射系数Г满足S11 = Г

回波损耗和驻波比用S11表示如下：
     RL = -20lg(|S11|)
     VSWR = (1+|S11|)/(1-|S11|)

在Smith圆图中，可以使用S11参数来标示归一化阻抗值和衡量匹配性能的好坏

S11、Г、RL、VSWR总结

四者其实都是要反映匹配的好坏程度：

1. 阻抗：共轭阻抗点，天线设计匹配到50Ω
2. 反射系数越小，匹配越好
3. 回波损耗越大，匹配越好
4. 电压驻波比越接近于1，匹配越好
5. 四者关系图：
        ρ = |S11|
        RL = -20lg|ρ| = -20lg(|S11|)
        VSWR = (1+ρ)/(1-ρ)
        ρ = (VSWR-1)/(VSWR+1)

VSWR	反射系数	回波损耗	反射功率
1	0	+∞	0
1.5	0.2	14.0	4%
2	0.33	9.5	11.1%
3	0.50	6	25.0%
5	0.67	3.5	44.9%

让厂家设计时一般提要求就是：VSWR<2或RL<-10dB，天线效率>40%

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