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一、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VoltageStandingWaveRatio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。

【扩展资料】

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弹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。

二、电台天线驻波比

驻波比是指无线电波在传输过程中，未发射出去的电波与发射出去的电波之间的比较。驻，意味着电波在传输过程中暂时停留，波则指无线电波，而比则是比较两者之间的比例。

简单来说，驻波比是通过驻波表测量电台天线发射出的无线电波。如果驻波比数值较小，意味着电台的通信距离更远，信号更清晰。通常，驻波比控制在1.5（含）以下，说明电台天线性能良好，即只有4%的功率被浪费，而96%的功率被有效利用。

举个例子，假设一台电台的总功率为100W，驻波比为1.5时，只有4%的功率被浪费，而96%的功率被有效利用。这意味着电台的通信距离更远，信号更清晰，通信质量更好。相反，如果驻波比数值较大，意味着电台的通信距离较短，信号较弱，通信质量较差。

因此，为了提高电台的通信质量，需要控制驻波比在合理的范围内。通过调整电台的天线和匹配器，可以降低驻波比，提高电台的通信质量。

天线驻波比（VSWR）的逐层全解

天线有众多重要参数，我们之前已经介绍了方向图、极化、增益等，本期我们将围绕天线的另一个参数驻波比展开，它不是一种固定参数，无论是在使用前还是使用中，这个参数的变化关乎着天线的实际表现，我们进一步对天线驻波比逐一详解。

天线驻波比，缩写为VSWR和SWR。天线的电压驻波比是把天线作为无耗传输线的负载时，在沿传输线产生的电压驻波图形上，其最大值与最小值之比。

驻波比的产生，是由于入射波能量传输到天线输入端并未被全部吸收（辐射）产生的反射波迭加而形成的。VSWR越大，反射越大，匹配越差。在移动通信系统中，一般要求驻波比小于1.5。

我们可以直接看上图。驻波比是一个数值，用来表示天线和电波发射机是否匹配。如果SWR的值等于1，则表示发射传输给天线的电波没有任何反射，全部发射出去，这是最理想的情况。如果SWR值大于1，则表示有一部分电波被反射回来，最终变成热量，使得馈线升温。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射机。

天线驻波比的意义是天馈线与发射机匹配程度的指标。不一定追求1.1以下的驻波比，一般1.5以下也够了。

SWR=R/r=(1+K)/(1-K)

反射系数K=(R-r)/(R+r)

(K为负值时表明相位相反)

公式中R和r分别是输出阻抗和输入阻抗。当两个阻抗数值一样时，即达到完全匹配，反射系数K等于0，驻波比为1。这是一种理想的状况，实际上总存在反射，所以驻波比总是大于1的。

除了这个公式外，下面这个也可以定义驻波比：

VSWR=Vmax/Vmin

馈线上波腹电压/馈线上波节电压，是指驻波最大电平和最小电平的比值，大小从1:1（完全匹配）到无限。

作为天线的一个参数，当然需要了解如何进行测量，在这里介绍一种较为简易的办法，适合在一般条件下进行测试。

要测量驻波比需要一台扫频仪，接法如图1，先将馈线的终端（近天线系统一端）短路，此时由于扫频仪输出的信号在馈线的终端形成全反射，观察其全反射波形如图2曲线的最大幅度为a，然后将天线接入馈线的终端，此时扫频仪上在工作频率范围内观察到的最大幅度为b如图3，先求出反射系数P=b/a，然后可用式S=1+P/1-P求出驻波比，式中的S表示驻波比。

测试出来的驻波比，会有一定的范围，下面可以可根据不同的数值，总结归纳的一般情况下此数值的实际意义。

根据第二部分的公式，天线的驻波比与其阻抗密切相关，在这里我们一并进行解析。

我们都知道天线系统由不同部分组成，例如收发信机和馈线、馈线和天线、天线和自由空间之间都会有阻抗差异，射频信号经过这些结合处的时候，如果差异巨大，称之为阻抗失配，表示一部分的能量被反射回去。目前一般使用50欧姆的馈线进行发射信号，这样信号会完全通过天线辐射出去。

天线驻波比和阻抗的关系也很清楚，在阻抗失配的时候，馈线上会形成反射波，反向信号和正向信号叠加后，电波就像驻留在天线上一样，称之为驻波。此时可以测出电波最大能量与最小能量的比值，称之为驻波比（SWR），通常用电压驻波比VSWR来表示。

因为驻波比也是天线的考量之一，但是天线的好坏并不能单看驻波比，天线驻波比很低并不意味着天线性能很好，还需要考虑到其他参数。

例如一部分会觉得VSWR=1都会是好天线，只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是否能有效地辐射到空间，那是另一个问题。

一副按理论长度作制作的偶极天线，和一副长度只有1/20的缩短型天线，只要采取适当措施，它们都可能做到VSWR＝1，但发射效果肯定大相径庭，不能同日而语。VSWR数值相同时，天线系统的状态有很多种可能性，因此两根天线之间仅用VSWR数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。

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