天线测试重要参数整理
在测试天线性能的时候,我们往往通过矢量分析仪进行去测试,测试之后会有一系列数据,那么这些数据背后的含义到底是什么呢?现在我就针对测试天线时候,常用到的数据内容进行解析;
归一化阻抗和归一化导纳
首先我们了解一下什么是归一化阻抗和归一化导纳,因为我们测试天线或者匹配天线的时候经常需要借助smith圆图,而这两个参数经常需要在smith上体现出来;
所谓的归一化阻抗,就是把实际阻抗相对于系统的特性阻抗Z0进行归一化处理;用z表示归一化阻抗,Z表示源阻抗的话就有:
z=Z/Z0=(R+jX)/Z0=r+jx
同样,归一化导纳也就是实际导纳相对于系统的特性导纳Y0进行归一化处理:
y=Y/Y0=(G+jB)/Y0=g+jb
通常smith上表示出来的都是归一化后的阻抗和导纳值
反射系数(),回波损耗(RL) 、电压驻波比(VSWR)
反射系数
定义为反射波电压和入射波电压的比值 Γ=V(反射)/V(入射)=(ZL -Z0)/(ZL+Z0)=(z-1)/(z+1),由于阻抗是复数,所以反射系数也是复数;完全匹配的情况下,则反射系数为0;
回波损耗
回波损耗是指入射功率和反射功率的比值,并以DB形式表示:RL=-20lg|Γ|=10|lg(P入射功率)/(P反射功率),在实际应用中,我们希望射频能量全部传送出去,是不希望有回波的,或者说回波损耗的绝对值越大越好。当接近0的时候,回波损耗接近于无穷大,此时没有反射波,无线电波全部传送出去。
电压驻波比
电压驻波比定义为波腹和波节电压的比值;VSWR=(1+ Γ)/(1- Γ);一般来说我们希望反射系数越小越好,最好就是0,则VSWR则为1;所以当射频电路完全与天线匹配时,则VSWR为1;
S参数
s参数是建立在入射波和反射波关系基础上的网络参数,用于微波射频电路的分析,以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口来描述微波网络:
S11=b1/a1(a2=0)=1端口反射波/1端口入射波
S12=b1/a2(a1=0)=1端口反射波/2端口入射波
S21=b2/a1(a2=0)=2端口反射波/1端口入射波
S22=b2/a2(a1=0)=2端口反射波/2端口入射波
当输出端口匹配时,输入端口S11和反射系数Γ满足如下关系: S11=Γ ;同样,回波损耗和驻波比也可以用S11表示;
RL=-20lg|S11| VSWR=(1+|S11|)/(1-|S11|)
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