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关于天线传输馈线的基本知识

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关于天线传输馈线的基本知识
【关于天线传输馈线的基本知识】1、传输线的特性阻抗
无限长传输线上各处的电压与电流的比值定义为传输线的特性阻抗，用Ｚ0 表示 。同轴电缆的特性阻抗的计算公式为 ：Ｚ0＝〔60/√εr〕×Log ( D/d );;;;[ 欧]
式中：D 为同轴电缆外导体铜网内径；d;;为同轴电缆芯线外径；εr为导体间绝缘介质的相对介电常数 。通常Ｚ0;;= 50 欧;;，也有Ｚ0;;= 75 欧的 。
由公式不难看出，馈线特性阻抗只与导体直径D和d以及导体间介质的介电常数εr有关，而与馈线长短、工作频率以及馈线终端所接负载阻抗无关.
2、馈线的衰减系数
信号在馈线里传输，除有导体的电阻性损耗外，还有绝缘材料的介质损耗 。这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加 。因此，应合理布局尽量缩短馈线长度 。
单位长度产生的损耗的大小用衰减系数 β 表示，其单位为 dB / m （分贝／米），电缆技术说明书上的单位大都用 dB / 100 m（分贝／百米） 。
设输入到馈线的功率为Ｐ1，从长度为 L（m ） 的馈线输出的功率为Ｐ2，传输损耗TL可表示为：TL ＝ 10 ×Lg ( Ｐ1 /Ｐ2 );;( dB )
衰减系数为：β;;＝ TL/ L( dB / m )
例如，NOKIA;;7 / 8英寸低耗电缆，900MHz 时衰减系数为 β;;＝ 4.1;;dB / 100 m，也可写成β;;＝ 3;;dB / 73;;m，也就是说，频率为 900MHz 的信号功率，每经过 73 m 长的这种电缆时，功率要少一半 。
而普通的非低耗电缆，例如，SYV-9-50-1，900MHz 时衰减系数为 β;;＝ 20.1;;dB / 100 m，也可写成 β;;＝ 3;;dB / 15 m，也就是说，频率为 900MHz 的信号功率，每经过15 m 长的这种电缆时，功率就要少一半 。
3、匹配概念
什么叫匹配？简单地说，馈线终端所接负载阻抗ＺL 等于馈线特性阻抗Ｚ0 时，称为馈线终端是匹配连接的 。匹配时，馈线上只存在传向终端负载的入射波，而没有由终端负载产生的反射波，因此，当天线作为终端负载时，匹配能保证天线取得全部信号功率 。当天线阻抗为50欧时，与50欧的电缆是匹配的，而当天线阻抗为80欧时，与50欧的电缆是不匹配的 。
假如天线振子直径较粗，天线输入阻抗随频率的变化较小，轻易和馈线保持匹配，这时天线的工作频率范围就较宽 。反之，则较窄 。在实际工作中，天线的输入阻抗还会受到四周物体的影响 。为了使馈线与天线良好匹配，在架设天线时还需要通过测量，适当地调整天线的局部结构，或加装匹配装置 。
4、反射损耗
前面已指出，当馈线和天线匹配时，馈线上没有反射波，只有入射波，即馈线上传输的只是向天线方向行进的波 。这时，馈线上各处的电压幅度与电流幅度都相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗.
而当天线和馈线不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，负载就只能吸收馈线上传输的部分高频能量，而不能全部吸收，未被吸收的那部分能量将反射回去形成反射波 。
5、电压驻波比
在不匹配的情况下, 馈线上同时存在入射波和反射波 。在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Ｖmax，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Ｖmin，形成波节 。其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间 。这种合成波称为行驻波 。
反射波电压和入射波电压幅度之比叫作反射系数，记为 R
反射波幅度;;;;（ＺL－Ｚ0）
R ＝;;─────＝;;───────
入射波幅度;;;;（ＺL＋Ｚ0 ）
波腹电压与波节电压幅度之比称为驻波系数，也叫电压驻波比，记为 VSWR

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