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關于天線傳輸饋線的基本知識

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關于天線傳輸饋線的基本知識
【關于天線傳輸饋線的基本知識】1、傳輸線的特性阻抗
無限長傳輸線上各處的電壓與電流的比值定義為傳輸線的特性阻抗，用Ｚ0 表示 。同軸電纜的特性阻抗的計算公式為 ：Ｚ0＝〔60/√εr〕×Log ( D/d );;;;[ 歐]
式中：D 為同軸電纜外導體銅網(wǎng)內徑；d;;為同軸電纜芯線外徑；εr為導體間絕緣介質的相對介電常數(shù) 。通常Ｚ0;;= 50 歐;;，也有Ｚ0;;= 75 歐的 。
由公式不難看出，饋線特性阻抗只與導體直徑D和d以及導體間介質的介電常數(shù)εr有關，而與饋線長短、工作頻率以及饋線終端所接負載阻抗無關.
2、饋線的衰減系數(shù)
信號在饋線里傳輸，除有導體的電阻性損耗外，還有絕緣材料的介質損耗 。這兩種損耗隨饋線長度的增加和工作頻率的提高而增加 。因此，應合理布局盡量縮短饋線長度 。
單位長度產(chǎn)生的損耗的大小用衰減系數(shù) β 表示，其單位為 dB / m （分貝／米），電纜技術說明書上的單位大都用 dB / 100 m（分貝／百米） 。
設輸入到饋線的功率為Ｐ1，從長度為 L（m ） 的饋線輸出的功率為Ｐ2，傳輸損耗TL可表示為：TL ＝ 10 ×Lg ( Ｐ1 /Ｐ2 );;( dB )
衰減系數(shù)為：β;;＝ TL/ L( dB / m )
例如，NOKIA;;7 / 8英寸低耗電纜，900MHz 時衰減系數(shù)為 β;;＝ 4.1;;dB / 100 m，也可寫成β;;＝ 3;;dB / 73;;m，也就是說，頻率為 900MHz 的信號功率，每經(jīng)過 73 m 長的這種電纜時，功率要少一半 。
而普通的非低耗電纜，例如，SYV-9-50-1，900MHz 時衰減系數(shù)為 β;;＝ 20.1;;dB / 100 m，也可寫成 β;;＝ 3;;dB / 15 m，也就是說，頻率為 900MHz 的信號功率，每經(jīng)過15 m 長的這種電纜時，功率就要少一半 。
3、匹配概念
什么叫匹配？簡單地說，饋線終端所接負載阻抗ＺL 等于饋線特性阻抗Ｚ0 時，稱為饋線終端是匹配連接的 。匹配時，饋線上只存在傳向終端負載的入射波，而沒有由終端負載產(chǎn)生的反射波，因此，當天線作為終端負載時，匹配能保證天線取得全部信號功率 。當天線阻抗為50歐時，與50歐的電纜是匹配的，而當天線阻抗為80歐時，與50歐的電纜是不匹配的 。
假如天線振子直徑較粗，天線輸入阻抗隨頻率的變化較小，輕易和饋線保持匹配，這時天線的工作頻率范圍就較寬 。反之，則較窄 。在實際工作中，天線的輸入阻抗還會受到四周物體的影響 。為了使饋線與天線良好匹配，在架設天線時還需要通過測量，適當?shù)卣{整天線的局部結構，或加裝匹配裝置 。
4、反射損耗
前面已指出，當饋線和天線匹配時，饋線上沒有反射波，只有入射波，即饋線上傳輸?shù)闹皇窍蛱炀€方向行進的波 。這時，饋線上各處的電壓幅度與電流幅度都相等，饋線上任意一點的阻抗都等于它的特性阻抗.
而當天線和饋線不匹配時，也就是天線阻抗不等于饋線特性阻抗時，負載就只能吸收饋線上傳輸?shù)牟糠指哳l能量，而不能全部吸收，未被吸收的那部分能量將反射回去形成反射波 。
5、電壓駐波比
在不匹配的情況下, 饋線上同時存在入射波和反射波 。在入射波和反射波相位相同的地方，電壓振幅相加為最大電壓振幅Ｖmax，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方電壓振幅相減為最小電壓振幅Ｖmin，形成波節(jié) 。其它各點的振幅值則介于波腹與波節(jié)之間 。這種合成波稱為行駐波 。
反射波電壓和入射波電壓幅度之比叫作反射系數(shù)，記為 R
反射波幅度;;;;（ＺL－Ｚ0）
R ＝;;─────＝;;───────
入射波幅度;;;;（ＺL＋Ｚ0 ）
波腹電壓與波節(jié)電壓幅度之比稱為駐波系數(shù)，也叫電壓駐波比，記為 VSWR

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