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電壓駐波比、反射系數(shù)、回波損耗

在入射波和反射波相位相同的地方振幅相加最大，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方振幅相減為最小，形成波節(jié)。傳輸線波腹電壓Vmax與波谷電壓幅度Vmin之比，稱為駐波系數(shù)，也叫電壓駐波比(VSWR)（簡稱駐波比）。

反射波和入射波的電壓幅度之比叫作反射系數(shù)，即反射系數(shù)Γ=反射電壓/入射電壓。其數(shù)值≤1。

入射波和反射波的功率之比叫作回波損耗（Return Loss,也叫反射損耗），結(jié)果以對數(shù)形式的絕對值表示，即RL=10lg（入射波功率/反射波功率），單位是dB，一般是正值。

天線的輸入阻抗、反射系數(shù)、駐波比與回波損耗之間的換算關(guān)系：

通過天線的輸入阻抗可計(jì)算出反射系數(shù)：

（其中，Z0為與天線相連接的通信系統(tǒng)——通常指饋線的特性阻抗，工程上常用的特性阻抗值為50歐姆。）

通過反射系數(shù)，又可計(jì)算出駐波比與回波損耗：

可反推出：

回波損耗與反射系數(shù)又存在如下關(guān)系：

駐波比和回波損耗，以發(fā)射天線的角度來講，表征了有源系統(tǒng)輸出能量由于天線不是理想匹配而被反射回的能量多少。天線阻抗和饋線特性阻抗越接近，反射系數(shù)越小，駐波比越小（VSWR≥1，為1時(shí)匹配最好），回波損耗越大（RL≥0dB，為∞時(shí)匹配最好），匹配越好。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一般要求天線的駐波比VSWR小于1.5（內(nèi)置天線通常要求小于2），回波損耗大于14dB。

注：在有些概念中，回波損耗也有直接用負(fù)數(shù)表示的，即用反射波和入射波功率之比的對數(shù)值表示且不取絕對值——注意與開頭的概念進(jìn)行區(qū)分，此時(shí)數(shù)值越小匹配越好。其實(shí)原理是一樣的，為避免混亂，只需記住：回波損耗數(shù)值的絕對值越大，匹配越好；為0時(shí)全反射，匹配最差。

以下列出常見反射系數(shù)、駐波比與回波損耗對照表供大家參閱理解：

常見反射系數(shù)、駐波比與回波損耗對照表

在天線實(shí)際設(shè)計(jì)制作過程中，越小的駐波比意味著越精密的設(shè)計(jì)和加工工藝，也就是更高的成本。一個(gè)適當(dāng)?shù)鸟v波比要在損失能量與制造成本間折中權(quán)衡。

四、天線效率

天線的效率表征天線的能量轉(zhuǎn)換效能，即天線的輻射功率Pr與輸入功率Pin的比值，稱之為天線效率。其數(shù)值恒小于1。

沒有輻射出去的能量一部分反射回去，一部分是天線自身的損耗。如下圖所示，輻射效率=8W/10W*100%=80% 。