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關(guān)于無線對講系統(tǒng)中駐波比(VSWR)的詳細(xì)解析
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駐波比(VSWR)用來檢測天饋線無線對講系統(tǒng)、射頻接頭以及所有的連接到基站的射頻設(shè)備的工作狀態(tài)。VSWR過高會導(dǎo)致掉話、高誤碼率,而且由此引入的發(fā)射/接受功率的衰減會導(dǎo)致小區(qū)覆蓋半徑縮小。
 
只有負(fù)載阻抗與信號源阻抗完全匹配,才能最大化地把信號從信號源傳送到負(fù)載。對于基站無線對講系統(tǒng),信號源就是發(fā)射機(jī),負(fù)載就是天饋線子無線對講系統(tǒng),天饋線子無線對講系統(tǒng)包括天線、饋線、射頻連接頭以及避雷器等附屬設(shè)備。如果負(fù)載和信號源不能做到完全匹配,部分信號就會反射回信號源,這是我們所不希望的,這時就會產(chǎn)生前向波和反向波,這兩個信號組合在一起就形成了駐波。駐波比(VSWR)是指駐波的最大電平和最小電平的比值,它的大小從1:1(完全匹配)到∞。

 

無線對講,無線對講系統(tǒng),無線對講系統(tǒng)通信
 由于阻抗不完全匹配導(dǎo)致的反向波的產(chǎn)生

 

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  我們可以通過反射系數(shù)Γ或者回波損耗RL計(jì)算出VSWR,在這里我們列出了反射系數(shù)Γ、回波損耗RL以及VSWR的計(jì)算公式:
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無線對講,無線對講系統(tǒng),無線對講系統(tǒng)通信
 

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其中,

Z為輸出阻抗
Z0為輸入阻抗
Pfoward為前向功率
Preflected為反向功率
可接受的VSWR范圍
 
由于我們無法做到100%的負(fù)載和信號源阻抗匹配,總會有部分信號不可避免地被天線反射回來,所以需要確定一個VSWR范圍作為衡量可接受的VSWR的標(biāo)準(zhǔn)。通常我們把1.13:1–1.38:1 作為VSWR衡量標(biāo)準(zhǔn)。另外,回波損耗也可以作為一種衡量標(biāo)準(zhǔn),前向功率與反向功率的比值就是回波損耗,如果已知40dBm的前向功率和20dBm的反向功率,那么我們可以計(jì)算出回波損耗是20dB,如果已知基站的輸出功率是20W、回波損耗是16dB,那么我們可以計(jì)算出反射功率是0.5W。通常我們把16–24dB作為回波損耗的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
 
當(dāng)發(fā)射機(jī)到天線的發(fā)射通路上出現(xiàn)嚴(yán)重故障,會產(chǎn)生很低的回波損耗,比如射頻接頭松動、天線故障、饋線損壞、避雷器擊穿以及濾波器/耦合器損壞,等等。這種嚴(yán)重的VSWR故障將會導(dǎo)致掉話、誤碼率升高以及小區(qū)覆蓋半徑變小等故障。
從功率的角度看駐波比
 
若以功率的觀點(diǎn)來看,駐波比可以表示為:SWR = (√Po + √Pr)/(√Po - √Pr)
 
Po:進(jìn)入天線無線對講系統(tǒng)的功率
 
Pr:從天線無線對講系統(tǒng)反射回來的功率
 
經(jīng)過運(yùn)算SWR 與 Pr/Po (反射功率百分比)的關(guān)系如下:Pr/Po = [(SWR-1)/(SWR+1)]^2
 
其實(shí)駐波比測試儀基本上就是功率表,它可以量測輸入功率及反射功率
什么叫駐波?
 
兩列振幅相同的相干波在同一直線上沿相反方向傳播時互相疊加而成的波,稱為駐波。
 
特點(diǎn):波谷和波峰保持不動,波形不向前傳播,僅在平衡位置振動;波形在空間不移動。

  一般在傳輸線上的電磁波由行波(向前傳輸?shù)牟?和反射波構(gòu)成,駐波比就是反映波停留的狀態(tài),如駐波比越大,波就越停留在原地,如果駐波比無窮大,就代表波是停留在原地.相反地,駐波比的倒數(shù)可以定義為行波系數(shù),它表示波行進(jìn)的狀態(tài),行波系數(shù)越大,代表波越向前行進(jìn)。

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無線對講系統(tǒng)通信中什么是匹配

無線對講系統(tǒng)通信中,發(fā)射機(jī)、天線、饋線、射頻連接頭以及避雷器等附屬設(shè)備需要用電纜和接插件把這些設(shè)備部件連接起來,只有正確連接,方可保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。在一般情況下,人們往往都更注重天線的方向、仰角、極化、頻率的選取等步驟,安裝調(diào)試步驟中往往忽視設(shè)備之間的連接,這些設(shè)備部件連接時從始至終都應(yīng)遵循“匹配”這一條原則。
“匹配”,從功率的角度出發(fā)意味著最大的輸出功率,即在供電電路中使負(fù)載阻抗等于電源內(nèi)阻抗的共軛值(電阻相等,電抗大小相等,符號相反),稱作“匹配”。匹配的目的在于得到最大的輸出功率。 從傳輸線的角度出發(fā)意味著無損耗傳輸,即在應(yīng)用于傳輸線時,使負(fù)載阻抗等于傳輸線的特性阻抗,稱作“匹配”。匹配的目的是消除負(fù)載引起的反射,避免發(fā)生駐波,使負(fù)載獲取最大功率。
無線對講系統(tǒng)通信中,諸多的地方需要匹配。接收天線必須同發(fā)射天線有相同的極化,且旋向相同,以實(shí)現(xiàn)極化匹配接收全部能量。凡是饋線連接的各個部位及各部件間的連接都需要達(dá)到匹配。在無線對講系統(tǒng)通信中只要有不匹配的地方出現(xiàn),使信號在部件中間、饋線間產(chǎn)生反射,從而使信號質(zhì)量下降、噪聲增加。因此對安裝調(diào)試使用者而言,需要規(guī)規(guī)矩矩的做好每一步,確保無線對講系統(tǒng)匹配。