回波损耗与电压驻波比的换算1

驻波比与回波损耗的换算关系

驻波比（VSWR）：Voltage Standing Wave Ratio

回波损耗（RL）：Return Loss

换算公式：RL=20*log10[(VSWR+1)/(VSWR-1)]

换算表格：

驻波比回波损耗(dB) 驻波比回波损耗(dB) 1.01 46.064 1.26 18.783

1.02 40.086 1.27 18.493

1.03 36.607 1.28 18.216

1.04 34.151 1.29 17.949

1.05 3

2.256 1.30 17.692

1.06 30.714 1.31 17.445

1.07 29.417 1.32 17.207

1.08 28.299 1.33 16.977

1.09 27.318 1.34 16.755

1.10 26.444 1.35 16.540

1.11 25.658 1.36 16.332

1.12 24.943 1.37 16.131

1.13 24.289 1.38 15.936

1.14 23.686 1.39 15.747

1.15 23.127 1.40 15.563

1.16 2

2.607 1.41 15.385

1.17 2

2.120 1.42 15.211

1.18 21.664 1.43 15.043

1.19 21.234 1.44 14.879

1.20 20.828 1.45 14.719

1.21 20.443 1.46 14.564

1.22 20.079 1.47 14.412

1.23 19.732 1.48 14.264

1.24 19.401 1.49 14.120

1.25 19.085 1.50 13.979

驻波测量线的调整与电压驻波比测量

实验一驻波测量线的调整 一、实验目的 １、熟悉测量线的使用及探针的调谐。 ２、了解波到波导波长的测量方法。 二、实验原理 1、微波测量系统的组成 微波测量一般都必须在一个测试系统上进行。测试系统包括微波信号源，若干波导元件和指示仪表三部分。图1是小功率微波测试系统组成的典型例子。 图1 小功率波导测试系统示意图 进行微波测量，首先必须正确连接与调整微波测试系统。信号源通常位于左侧，待测元件接在右侧，以便于操作。连接系统平稳，各元件接头对准，晶体检波器输出引线应远离电源和输入线路，以免干扰。如果连接不当，将会影响测量精度，产生误差。 微波信号源的工作状态有连续波、方波调制和锯齿波调制三种信号通过同轴—波导转换接头进入波导系统（以后测试图中都省略画出同轴—波导转换接头）。隔离器起去耦作用，即防止反射波返回信号源影响其输出功率和频率的稳定。可变衰减器用来控制进入测试系统的功率电平。频率计用来测量信号源的频率。驻波测量线用来测量波导中驻波的分布。波导的输出功率是通过检波器进行检波送往指示器。

若信号为连续波，指示器用光点检流计或直流微安表。若信号输出是调制波，检波得到的低频信号可通过高灵敏度的选频放大器或测量放大器进行放大，或由示波器数字电压表、功率计等来指示。后一种测量方法的测量精度较高，姑经常采用调制波作被测信号，测试系统的组成应当根据波测对象作灵活变动。 系统调整主要指信号源和测量线的调整，以及晶体检波器的校准。信号源的调整包括振谐频率、功率电平及调谐方式等。本实验讨论驻波测量线的调整和晶体检波器的校准。 2、测量线的调整及波长测量 （1）驻波测量线的调整 驻波测量线是微波系统的一个常用测量仪器，它在微波测量中用处很广，如测驻波、阻抗、相位、波长等。 测量线通常由一端开槽传输线，探头（耦合探针，探针的调谐腔体和输出指示）、传动装置三部分组成，由于耦合探针深入传输线而引起不均匀性，其作用相当于在线上并联一个导纳，从而影响系统的工作状态（详见第二部分二）。为了减小影响，测试前必须仔细调整测量线。 实验中测量线的调整一般包括选择合适的探针穿深度，调谐探头和晶体检波特性。 探针电路的调谐方法：先使探针的穿深度适当，通常取~，然后测量线终端接匹配负载，移动探针至测量线中间部分，调节探头活塞，直至输出指示最大。 （2）波长测量 测量波长常见的方法有谐振法和驻波分析法。前者用谐振式波长计（为使用方便，直接以频率刻度，故也称直读式频率计）测量。后者是用驻波测量线测量，当测量线终端短路时，传输线上形成纯驻线，移动测量线探针，测出两个相临驻波最小点之间的距离，即可求得波导波长。 在传输电磁波的同轴系统中，按上述方法测出的波导波长就是工作波长，即λg=λ；而在波导系统中，测量线册出的波长是波导波长λg，根据波导波长和工作波长的关系式：

电压驻波比

电压驻波比（VSWR）是射频技术中最常用的参数，用来衡量部件之间的匹配是否良好。当业余无线电爱好者进行联络时，当然首先会想到测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1， 如果接近1:1，当然好。常常听到这样的问题：但如果不能达到1，会怎样呢？驻波比小到几，天线才算合格？为什么大小81这类老式的军用电台上没有驻波表？ VSWR及标称阻抗 发射机与天线匹配的条件是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。如果发射机的阻抗不同，要求天线的阻抗也不同。在电子管时代，一方面电子管本输出阻抗高，另一方面低阻抗的同轴电缆还没有得到推广，流行的是特性阻抗为几百欧的平行馈线，因此发射机的输出阻抗多为几百欧姆。而现代商品固态无线电通信机的天线标称阻抗则多为50欧姆，因此商品VSWR表也是按50欧姆设计标度的。 如果你拥有一台输出阻抗为600欧姆的老电台，那就大可不必费心血用50欧姆的VSWR计来修理你的天线，因为那样反而帮倒忙。只要设法调到你的天线电流最大就可以了。 VSWR不是1时，比较VSWR的值没有意义 正因为VSWR除了1以外的数值不值得那么精确地认定（除非有特殊需要），所以多数VSWR表并没有象电压表、电阻表那样认真标定，甚至很少有VSWR给出它的误差等级数据。由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响，多数VSWR表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。 VSWR都＝1不等于都是好天线 影响天线效果的最重要因素：谐振 让我们用弦乐器的弦来加以说明。无论是提琴还是古筝，它的每一根弦在特定的长度和张力下，都会有自己的固有频率。当弦以固有频率振动时，两端被固定不能移动，但振动方向的张力最大。中间摆动最大，但振动张力最松弛。这相当于自由谐振的总长度为1/2波长的天线，两端没有电流（电流波谷）而电压幅度最大（电压波腹），中间电流最大（电流波腹）而相邻两点的电压最小（电压波谷）。 我们要使这根弦发出最强的声音，一是所要的声音只能是弦的固有频率，二是驱动点的张力与摆幅之比要恰当，即驱动源要和弦上驱动点的阻抗相匹配。具体表现就是拉弦的琴弓或者弹拨的手指要选在弦的适当位置上。我们在实际中不难发现，拉弓或者拨弦位置错误会影响弦的发声强度，但稍有不当还不至于影响太多，而要发出与琴弦固有频率不同的声响却是十分困难的，此时弦上各点的振动状态十分复杂、混乱，即使振动起来，各点对空气的推动不是齐心合力的，发声效率很低。

射频中的回波损耗 反射系数 电压驻波比以及S参数的含义和关系

回波损耗，反射系数，电压驻波比,S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到,他们各自的含义如下: 回波损耗(Return Loss):入射功率/反射功率,为dB数值 反射系数(Г):反射电压/入射电压,为标量 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration):波腹电压/波节电压S参数:S12为反向传输系数，也就是隔离。S21为正向传输系数，也就是增益。S11为输入反射系数，也就是输入回波损耗，S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。 四者的关系： VSWR=(1+Г)/(1-Г)(1) S11=20lg(Г)(2) RL=-S11(3) 以上各参数的定义与测量都有一个前提，就是其它各端口都要匹配。这些参数的共同点：他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。其中，S11实际上就是反射系数Г，只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值，而回波损耗是从功率的角度来看待问题。而电压驻波的原始定义与传输

线有关，将两个网络连接在一起，虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值，但实际上如果这里没有传输线，根本不会存在驻波。我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式，至于用哪一个参数来进行描述，取决于怎样方便，以及习惯如何。回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义:以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到:以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S 参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。假设Port1为信号输入端口，Port2为信号输出端口，则我们关心的S参数有两个：S11和S21，S11表示回波损耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，这个值越小越好，一般建议S11<0.1，即－20dB，S21

实验五天线的输入阻抗与驻波比测量

实验五天线的输入阻抗与驻波比测量 一、实验目的 1.了解单极子的阻抗特性，知道单极子阻抗的测量方法。 2.了解半波振子的阻抗特性，知道半波振子阻抗与驻波比的测量方法。 3.了解全波振子的阻抗特性，知道全波振子阻抗与驻波比的测量方法。 4.了解偶极子的阻抗特性，知道偶极子阻抗与驻波比的测量方法。 二、实验器材 PNA3621及其全套附件，作地用的铝板一块，待测单极子3个，分别为Φ1，Φ3，Φ9，长度相同。短路器一只，待测半波振子天线一个，待测全波振子天线一个，待测偶极子天线一个。 三、实验步骤 1.仪器按测回损连接，按【执行】键校开路； 2.接上短路器，按【执行】键校短路； 3.拔下短路器，插上待测振子即可测出输入阻抗轨迹。 4.拔下短路器，接上待测半波振子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.184m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。 5.拔下短路器，接上待测全波振子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.133m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。 6.拔下短路器，接上待测偶极子天线，按菜单键将光标移到【移+0.000m】处，设置移参数据约0.074m，再将光标上移到【矢量】处，按【执行】键。 四、实验记录

单极子?3： 单极子?2： 单极子?1： 偶极子： 半波振子： 全波振子： 五、实验仿真 以下为实验仿真及其结果： 六、实验扩展分析 单极子天线是在偶极子天线的基础上发展而来的。最初偶极子天线有两个臂，每个臂长四分之一波长，方向图类似面包圈；研究人员利用镜像原理，在单臂下面加一块金属板，变得到了单极子天线。单极子天线很容易做成超宽带。至于其他方面的电性能，基本与偶极子天线相似。 上图左边为单极子，右边为偶极子。虚线根据地面作为等势面镜像而来，单极子是从中心馈电点处切去一半并相对于地面馈电的偶极子。单极子是从中心馈电点处切去一半并相对于地面馈电的偶极子。因此可以理解为：上半个偶极子+对称面作为接地=单极子。由于单极子接地面就是偶极子的对称面，因此单极子馈电部分输入端的缝隙宽度只有偶极子的一半，根据电压等于电场的线积分，这导致输入电压只有偶极子的一半。又因为对称性，单极子和偶极子的电流大小相同，因此单极子的输入阻抗是偶极子的一半。同理，辐射电阻或辐射功率也是偶极子的一半。 由于单极子只辐射上半空间，而偶极子辐射整个空间，因此单极子的方向性是偶极子的

驻波比的测量 微波原理

电子信息工程系实验报告课程名称：微波原理 实验项目名称：驻波比的测量实验时间：2010-5-27 班级：通信072 姓名：学号：710705229 实验目的: 掌握测量驻波比的原理和常用方法 【实验内容】 在测量线系统中，选用合适的方法测量给定器件的电压驻波系数。 【实验框图与仪器】 网络分析仪信号源被测件频谱仪 b. c. 图1 驻波比测量系统图 【实验原理】 测试微波传输系统内电磁场的驻波分布情况，包括场强的最大点、最小点的幅度及其位置，从而得到驻波比（或反射系数）和波导波长。通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q值等其它参量。 测量电压驻波系数：

可直接由测量线探针分别处于波腹及波节位置时的电流表读出Imax 和Imin ，求出驻波比。 若驻波腹点和节点处电表读数分别为m ax I ，m in I 则电压驻波系数ρ： min max min max I I E E == ρ （1－2） 当电压驻波系数在1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可采用节点偏移法。 节点偏移法测量驻波比的测试系统如图5示。 测量方法：逐点改变短路活塞的位置（读数S ），在测量线上用交叉读数法跟踪测得某一波节点的位置（读数为D ），作出S 和（D+S ）+KS 的关系曲线，其中12 1 -= λλK ,1λ是取下待测元件，固定短路活塞位置，移动测量线探针测得的测量线中的波长；2λ是固定测量探针，移动短路活塞，用交叉读数法在短路活塞上测得的波长。由所得实验曲线求得最大偏移量?，按下式求出驻波比 ) sin(1)sin( 1 1πλπρ?-?+= （1－18） 当?很小时，可近似为1 21λπρ? +≈ （1－19） 中等驻波比测量（6≤ρ），可采用直接测量沿线驻波最大点和最小点场强的直接法来测量。为了提高 精确度，可以测量多个最大点和最小点，然后按下式求得驻波比 其中m ax I 和m in I 为指示器上对应的最大值和最小值（直线律检波）或其方根值（平方律检波）。 2、等指示度法（大驻波比 5>ρ） 当被测器件的驻波系数大于5时，驻波腹点和节点的电平相差很大，如果在最小点检波晶体的输出能使仪表有足够的指示读数，则在最大点上检波晶体的特性从平方律转向直线律，因而无法在同一情况下测得最大点和最小点，按直接法求取大驻波系数会带来较大的误差，因此采用等指示度法，也就是通过测量驻波图形中波节点附近场的分布规律的间接方法，求出驻波系数，如图6。 ??? ? ?????? ??-= g g n W W k λπλπρsin cos 2/2 （1.2.4） 式中 min min I kI k 最小点读数测量点读数= n 为晶体检波律，一般n=2，' h h l l W -=＝2d ，g λ为测量线上的 波长即波导波长 3、 功率衰减法 方法是：改变测量电路中可变衰减器的衰减量，使探针位于驻波腹点和节点时指示电表的读数相同， 图5 节点偏移法测量驻波比的测试系统

插入损耗与回波损耗的概念

插入损耗 中文名称： 插入损耗 英文名称： insertion loss 定义： 将某些器件或分支电路(滤波器、阻抗匹配器等)加进某一电路时，能量或增益的损 耗。 所属学科： 通信科技(一级学科) ；通信原理与基本技术(二级学科) 插入损耗指在传输系统的某处由于元件或器件的插入而发生的负载功率的损耗，它表示为该元件或器件插入前负载上所接收到的功率与插入后同一负载上所接收到的功率以分贝为单位的比值。 1..插入损耗是指发射机与接收机之间，插入电缆或元件产生的信号损耗，通常指衰减。插入损耗以接收信号电平的对应分贝（dB）来表示。 2..插入损耗多指功率方面的损失，衰减是指信号电压的幅度相对 测量插入损耗的电路 原信号幅度的变小。譬如对一个理想无损耗的变压器，原 传输线变压器的插入损耗关系曲线

副理想变压器无损耗，即插入损耗为零。插入损耗的概念一般用在滤波器中，表示使用了该滤波器和没使用前信号功率的损失。 通道的插入损耗是指输出端口的输出光功率与输入端口输入光功率之比，以dB 为单位。插入损耗与输入波长有关，也与开关状态有关。定义为：IL=-10log(Po/Pi) 式中： Pi—→输入到输入端口的光功率, 单位为mw； Po—→从输出端口接收到的光功率,单位为mw。 对于OLP，具体分为发送端插入损耗和接收端插入损耗。 回波损耗 中文名称： 回波损耗 英文名称： return loss 定义： 反射系数倒数的模。通常以分贝表示。 所属学科： 通信科技(一级学科) ；通信原理与基本技术(二级学科) 百科名片 回波损耗测量仪 回波损耗，又称为反射损耗。是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射，是一对线自身的反射。不匹配主要发生在连接器的地方，但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方，所以施工的质量是提高回波损耗的关键。回波损耗将引入信号的波动，返回的信号将被双工的千兆网误认为是收到的信号而产生混乱。

已交!3-1 微波系统中电压驻波比的测量第9周三 5-8节

3-1 微波系统中电压驻波比的测量 微波技术是近代发展起来的一门尖端科学技术，它不仅在通讯、原子能技术、空间技术、量子电子学以及农业生产等方面有着广泛的应用，在科学研究中也是一种重要的观测手段，微波的研究方法和测试设备都与无线电波不同. 从图3-1-1可以看出，微波的频率范围是处于光波和广播电视所采用的无线电波之间，因此它兼有两者的性质，却又区别于两者. 与无线电波相比，微波有下述几个主要特点. 图3-1-1 电磁波的分类 1．波长短(1m ～1mm)：具有直线传播的特性，利用这个特点，就能在微波波段制成方向性极好的天线系统，也可以收到地面和宇宙空间各种物体反射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，为雷达定位、导航等领域提供了广阔的应用. 2．频率高：微波的电磁振荡周期(10-9～10-12s)很短，已经和电子管中电子在电极间的飞越时间(约10-9s)可以比拟，甚至还小，因此普通电子管不能再用作微波器件(振荡器、放大器和检波器)中，而必须采用原理完全不同的微波电子管(速调管、磁控管和行波管等)、微波固体器件和量子器件来代替. 另外，微波在导体中传播时趋肤效应和辐射变得十分严重，一般无线电元件如电阻、电容、电感等元件都不再适用，也必须用原理完全不同的微波元件(波导管、波导元件、谐振腔等)来代替. 3．量子特性：在微波波段，电磁波每个量子的能量范围大约是10-6～10-3eV ，而许多原子和分子发射和吸收的电磁波的波长也正好处在微波波段内. 人们利用这一特点来研究分子和原子的结构，发展了微波波谱学和量子电子学等尖端学科，并研制了低噪音的量子放大器和准确的分子钟、原子钟. 4．能穿透电离层：微波可以畅通无阻地穿越地球上空的电离层，为卫星通讯、宇宙通讯和射电天文学的研究和发展提供了广阔的前景. 综上所述微波具有自己的特点，不论在处理问题时运用的概念和方法上，还是在实际应用的微波系统的原理和结构上，都与普通无线电不同. 微波在研究方法上不像无线电那样去研究电路中的电压和电流，而是研究微波系统中的电磁场，以波长、功率、驻波系数等作为基本测量参量. 微波实验是近代物理实验的重要组成部分. 国外发达国家的微波中继通信在长途通信网中所占的比例高达50%以上. 据统计美国为66%，日本为50%，法国为54%. 我国自1956年从东德引进第一套微波通信设备以来，经过仿制和自发研制过程，已经取得了很大的成就，在1976年的唐山大地震中，在京津之 λ/m 3 6 109 1012 1015 1018 10-9 10-11 10-6 10-3 100 103 106 f /Hz 广播 电视 红外 可见光 紫外 电波 无线电波 光波 X 射线 微波

S参数与反射系数插损回损驻波比

S参数与反射系数、插损、回损、驻波比 S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数，适于微波电路分析，以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述电路网络。 S参数的基本定义： S11：端口2匹配时，端口1的反射系数Г及输入驻波，描述器件输入端的匹配情况，S11=a2/a1; 也可用输入回波损耗RL=2Olg(Г)（能量方面的反应）表示。 S22：端口1匹配时，端口2输出驻波，描述器件输出端的匹配情况，S22=b2/b1。 S21：增益或插损，描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。S21=b1/a1. 对于无源网络即传输系数T或插损，对放大器即增益。 S12：反向隔离度，描述器件输出端的信号对输入端的影响，S12=a2/b2。 S参数的特点： 1、对于互易网络有S12＝S21 2、对于对称网络有S11＝S22 3、对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上 4、在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。 假设Port1为信号输入端口，Port2为信号输出端口，则我们关心的S参数有两个：S11和S21 S11表示回波损耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，这个值越小越好，一般建议S11<0.1，即－20dB； S21表示插入损耗，也就是有多少能量被传输到目的端（Port2）了，这个值越大越好，理想值是1，即0dB，越大传输的效率越高，一般建议S21>0.7，即－3dB。

驻波比、插入损耗和回波损耗对照表

驻波比、插入损耗和回波损耗对照表 ρ=VSWR-1 VSWR+1RL=-20lg?ρVSWR=1+ρ 1-ρ 反射系数ρ回波损耗RL 驻波比VSWR 1.00 0.00 ∞ 0.90 0.92 19.00 0.80 0.94 9.00 0.70 3.10 5.67 0.60 4.44 4.00 0.50 6.02 3.00 0.40 7.96 2.33 0.30 10.46 1.86 0.20 13.98 1.50 0.10 20.00 1.22 0.09 20.92 1.20 0.08 21.94 1.17 0.07 23.10 1.15 0.06 24.44 1.13 0.05 26.02 1.11 0.04 27.96 1.08 0.03 30.46 1.06 0.02 33.98 1.04 0.01 40.00 1.02 0.00 ∞ 1.00

复反射系数：Γ=Z L-Z0 Z L+Z0 =ρsinθ+j cosθ 其中：幅度在0～1之间（为标量反射系数） 反射波相对于入射波的相角在+180°～-180°之间 定向耦合器： 耦合度C（dB）= -10lg P3 P1 隔离度I（dB）= -10lg P4 P1 方向性D（dB）= -10lg P3 P4 C-I=D 其中：P1为输入端口功率，P3为耦合端口输出功率，P4为隔离端口输出功率 网络基本参数： （一）反射参数 正向反向 反射系 数ΓΓ=S11Γ=S22 回波损 耗RL RL=-20lg?S11 RL=-20lg?S22 驻波比VSWR VSWR =(1+?S11 )(1-?S11 ) VSWR= (1+?S22 )(1-?S22 ) 阻抗Z Z=R+jX =Z0(1+?S11 )(1-?S11 ) Z=R+jX= Z0(1+?S22 )(1-?S22 ) （二）传输参数 正向反向

实验五--微波电压驻波比与反射系数的测量

实验五--微波电压驻波比与反射系数的测量

实验五微波电压驻波比与反射系数的测量、分析与计算 一、实验目的 (1)学会驻波比的测量、分析和计算； (2)通过驻波比及驻波波节点测量数据，学 会分析和计算反射系数。 二、实验原理 在任何的微波传输系统中，为了保证传输效率，减少传输损耗和避免大功率击穿，必须实现阻抗的匹配。描述系统匹配程度的参数有电压驻波比和反射系数。 驻波比测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一。在传输线中若存在驻波，将使能量不能有效地传给负载，因而增加损耗。在大功率情况下由于驻波存在可能发生击穿现象。因此驻波测量是非常重要的内容。在测量时，通常是测量电压驻波比，即波导中电场(电压) 最大值与最小值之比，即： 测量驻波比的方法与仪器有多种。驻波比的各种测量方法如表5-1 所示。 表5-1 驻波比的各种测量方法 测量方法适用范围特点

直接法 中、小驻波比 (ρ<6) 测量方法简便，测量误差除与信号源和测量线的系统有关外，主要决定于指示器的读数误差 等指示度法 大驻波比 (ρ>6) 测量方法简单，ρ 值测量时需要确定晶体检波律。测量误差决定于等指示度宽带 w 的读数误差，探针导纳对测量精度影响较小 功率衰减法 任意驻波比(常用于测量大驻波比) 测量方法复杂，标准衰减器两端匹配良好(ρ<1.02)时可得到较高 精度 移动终端法 小驻波比 (ρ<1.1) 能分离两个混合在一起的小反射波，测量精度与直接法相同，由于已将两种反射分离开，所以准确度大大提高 S 曲线法(即 节点偏移法) 任意驻波比(常用于测量小驻波比) 测量方法复杂，测量准确度较高，但测量精度受到信号源的频率 漂移影响较大 本实验仅介绍直接法和等指示度法。 1. 直接法 直接测量沿线驻波的最大点和最小点场强，由式(5-1)直接求出电压驻波比的方法称为直接法。此方法适用于中小电压驻波比 (ρ<6) 的测量。 若驻波波腹点和波节点处电表指示读数分别为 I max 、I min ，对于小驻波比，晶体二极管为平方律(n =2)检波时，则上式驻波比为： min max min max I I E = = E ρ （5-2） 当电压驻波比在 1.05<ρ<1.5 时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测量准。

插回损中文说明书(USB)

目录 1、概述-----------------------------------2 2、技术指标-------------------------------3 3、组成-----------------------------------4 4、功能说明-------------------------------4 5、使用说明-------------------------------6 6、测量数据记录---------------------------8 7、注意事项和常见故障----------------------9 8、维护及保养-----------------------------11 9、质量保证------------------------------12

1．概述 插回损测试仪是集合自身多年的光纤无源器件和光通信检测仪表的生产和测试经验，充分借鉴了国内外仪表的优点和国内客户的需求，精心研制开发出来的一款精密光检测仪表。它广泛应用于光纤光缆、光无源器件和光纤通信系统的插损和回损测试，是广大生产厂商、科研机构和运营商用于生产检测、研究开发和工程施工维护基本的测试仪器。 （一）特点 (1)测试精度高 通过内置高稳定的激光器，最先进的微电子技术和光检测设备，结合软件技术，使得仪器输出功率稳定、检测速度快、测试范围广。(2)波长自动同步设定 在回损模式下，光源与功率计波长同步切换，不需分别设定波长。功率计模式时，可另行单独设定功率计测试波长。 (3)多种工作模式 该测试仪表集成了回波损耗测试、光功率模块测试和插入损耗测试。 (4)操作简单方便 回损/插损同步测量，无需按键切换。回损/插损测试值分别在一台仪器上的两个液晶窗口同时显示，测试结果一目了然。通过操作“Zero按键”。和“Ref按键”程序会自动保存相应的校正数据，当仪器断电后再开机，被保存的数据立即生效不需要重复校准，简化测试过程。(5)人体工学设计 仪器采用高质量金属外壳，确保仪器性能不受生产环境下可能存在的电气干扰。经久耐用的按键具有完美舒适的手感。 (6)光源/光功率计接口采用灵巧设计，便于清洁 光源/光功率计均采用活动接口，可轻易卸下以便对光探测器进行清洁或更换其它型号适配器如（FC/SC/ST/2.5mm通用/1.25mm通用/MT-RJ 等，用于测试各种型号跳线。）同时也便于对光源接口内侧APC适配器的清洁。(注意：拆卸时，只需旋转光源/光功率计接口并拔下接口即可) (7)USB通讯接口

电压驻波比

电压驻波比（Voltage Standing Wave Ratio，VSWR）是用于描述电路阻抗失配程度的参数。差的VSWR可能引起RF电路中的许多问题。VSWR引起的最坏情况是RF/微波高功率放大器（HPA）的永久性损坏，这通常被称为VSWR故障 什么是电压驻波比（VSWR）？ 传输在线的电压和电流由特定的比率联系在一起，该比率关系就是通常所 说的特征阻抗（Z O ）。如果信号源加在阻抗大小为特征阻抗的负载上，那么所有资用功率均施加到该负载上。传输在线的任何失配会使负载阻抗发生变化，从而引起传输在线的反射电流和电压，由此产生了驻波。入射波和反射波发生相长干 涉和相消干涉，导致了图1中示出的最大值（V max ）和最小值（V min ）。电压驻波 比即是描述该失配的参数，被定义为V max 和V min 的比值V max /V min 。 高VSWR的影响 理想的阻抗匹配（VSWR=1:1）可以使功率无损传输，而严重的阻抗失配（高VSWR）将导致传输到负载的功率减少。高VSWR可能引起多种系统问题，其中对VSWR最为敏感的组件是功率放大器，一般在天线之前。高VSWR可能造成无线电装置的工作范围缩小、发射信号使接收部分饱和、或者使无线电装置过热。更为严重的影响是损坏发射机并且击穿传输电介质。由于天线上反射回的信号在功率放大器处再次反射，然后重新发射出去，导致了类似多径现象，因此高VSWR可能引起电视广播系统的遮蔽衰落。 使用定向耦合器和RF对数检波器检测VSWR定向耦合器 如式（1）和图1所示，当已知反射系数时，可以计算VSWR。因此接下来的问题是如何检测反射系数。图2所示安置在电源和负载之间的定向耦合器，用于

天线驻波比测试方法

天线驻波比测试方法 SX－400驻波比功率计是日本第一电波工业株式会社的“ 钻石天线” 系列产品，它是一种无源驻波比功率计，将它连接在电台与天线之间，通过简单的操作可测量电台发射功率、天 线馈线与电台不匹配引起的反射功率及驻波比，此外在单边 带通信中本功率计还可作为峰值包络功率监视器。本仪表作 为电信、军队、铁路(无线检修所)等无线通信部门的常用仪表被广泛使用，由于使用说明书为日文，阅读不便，为便于现 场人员正确使用，现将使用方法和注意事项介绍如下。 1 仪表表头、开关、端口功能 仪表表头、开关、端口位置见图 1 ①表头：用于指示发射功率、反射功率、驻波比及单边带应 用时峰值包络功率的数值。 表头上共有5道刻度。从上往下，第 1、 2道刻度为驻波比刻度值，第一道刻度右侧标有“ H” ，当电台输出功率大于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第二道刻度右侧标有“ L” ，当电台输出功率小于5W时，应从该刻度上读取驻波比值；第 3、4、5道刻度为功率值刻度，分别对应功率值满量程200W、20W、5 W档位。 ②RANGE(量程开关 选择功率测量量程，共三档，分别为200W、 20W、 5W。 ③FUNCTION(测量功能选择开关 置于“ POWER” 时，进行发射功率(FWD)、反射功率(REF)测量。' 置于“ CAL” 时，进行驻波比(SWR)测量前的校准。 置于“ SWR” 时，进行驻波比(SWR)测量 ④CAL(校准旋钮) 进行驻波比(SWR)测量前(被测电台处于发射状态下)，用此旋钮进行校准，应将指针调到表头第一道刻度右侧标有“ ” 处。

⑤POWER(功率测量选择开关 置于“ FWD” 时，进行电台发射功率测量。 置于“ REF” 时，进行反射波功率测量。 置于“ OFF” 时，停止对电台各种功率的测量。 ⑥AVG、PEP MONI(平均值或峰值包络功率测量选择开关) 测发射功率、反射波功率、驻波比时，该开关应弹起，呈“ ■” 状态，此时表头所指示的是功率的平均值(AVG)。 作为单边带峰值包络功率(PEP MONI)监视器时，该开关应按下，呈“ ━” 状态。 ⑦零点调整螺钉 用于表头指针的机械调零，测量前调整该螺钉可使指针指 示到零位。 ⑧TX(与电台发射机相连端口)可同时参见图1及图 用50Ω 同轴电缆将该端口与电台天线端(ANT)相连。 ⑨ANT(与电台使用的天馈线连接端口) 将电台实际使用天馈线的馈线(50Ω )端口(或50Ω 阻性的标准 负债)与该端口相连。 ⑩DC13 8V(表头照明直流电源输入端口) 表头照明直流电源输入端口，直流电源电压范围为11～15V，红线接电源“ ＋” ，黑线接电源“ －” ，主要是用于夜间的野外场合。

反射系数(电压驻波比)的测量

实验二 反射系数（电压驻波比）的测量 驻波系数测量是微波测量中最基本的测量，通过驻波测量，不仅可以了解传输线上的场分布，而且可以测量阻抗、波长、相位移、衰减、Q 值等其它参量，传输线上存在驻波时，能量不能有效地传到负载，这就增加了损耗；大功率传输时，由于驻波的存在，驻波电场的最大点处可能产生击穿打火，因而驻波的测量以及调配是十分重要的。 根据驻波系数定义，可知ρ的取值范围为1≤ρ＜∞，通常按ρ的大小可分三类：ρ＜3为小驻波比；3≤ρ≤10为中驻波比；ρ＞10为大驻波比。 驻波系数的测量方法很多，用测量线进行测量的主要方法及应用条件如下： 表Ⅰ 用测量线测驻波系数的方法及应用条件 （1）直接法：测试方框如图1。将测量线探头沿线移动，测出相应各点的驻波场强分布，找到驻波电场的最大点与最小点，直接代入公式就可以得到驻波比，如测量线上的晶体检波律为n ，则： n a a 1 min max ??? ? ??＝ρ a 为输出电表指示。 通常实验室条件下检波功率电平较小，可认为基本特性为平方律，即n ＝2。 为提高测量精度，必须尽量使电表指针偏在满刻度12以上。当驻波系数在1.05＜ρ＜1.5时，由于驻波场的最大与最小值相差不大，且变化不尖锐，不易测准。为提高测量准确度，可移动探针到几个波腹与波节点，记录数据，然后取其平均值。直接法的测试范围受限于晶体的噪声电平及平方律检波范围。 （2）等指示度法（二倍最小法）：当被测器件的驻波系数大于10时，由于驻波最大与最小处的电压相差很大，若在驻波最小点处使晶体输出的指示电表上得到明显的偏转，那么在驻波最大点时由于电压较大，往往使晶体的检波特性偏离平方律，这样用直接法测量就会引入较大的误差。 等指示度法是通过测量驻波图形在最小点附近场强的分布规律，从而计算出驻波系数，如图三所示。若最小点处的电表指示为min a ，在最小电两边取等指示点1a ，两等指示度点之间的距离为W ，有min 1Ka a ＝，设晶体检波律为n ，由驻波场的分布公式可以推出：

关于回波损耗分析

关于单模无源器件回波损耗的分析 张亮，冯杰 （Linkstar Communication Technology，PLC） 1、引言 光纤与光纤的连接，光纤与光学无源器件的连接中，由于连接界面存在折射率不连续导致一部分光沿着入射路径返回（菲涅尔反射-回波）。传输线路中多级光器件产生回波，较高的反射光被回送到发光器件, 会导致光源输出不稳定，接收装置产生噪声，在双向传输系统中会产生串扰，线宽、频率方面的干扰，最终造成发射光的不稳定，进而产生系统误码，回损较大时，将严重影响传输系统的传输性能。回波损耗：Return Loss/Relflection Loss，表示入射功率与反射功率比，单位：dB RL(dB)=10log P i P r =?20log|Γ| 等式中P i表示入射光功率，P r表示反射光功率，Γ表示反射系数（Reflection Coefficient）。一般情况RL越大越好。 工程上通常采用在光纤连接处施加折射率匹配剂(Linkstar采用W02UV 胶)或保持连接端面紧密物理接触(Physical contact，PC)两种方法减少菲涅耳 反射，提高回波损耗。单模光纤斜面连接时，使回射光的入射角大于光纤临界角余角，从而回射光进入包层最终泄漏出去。因此适当选择端面倾角可以降低RL。 2、高斯光束间耦合 单模光纤的模场近似高斯分布（正态分布）。由高斯光束模式耦合理论可以得到单模光纤连接的耦合效率。 设光纤基模光斑直径为2ω，纤芯折射率为n1，包层折射率n2，连接间隙折射率n0。 1、当两光纤存在轴向间隙D时（图1所示），耦合效率T D为： T D=(1+Z2)?1(1) 式(1)中Z为归一化间隙距离 Z=D?λ0 2 图1.光纤间存在D间距

实验二 驻波比的测量

实验四 驻波比的测量 【实验目的】 掌握测量驻波比的原理和常用方法。 【实验内容】 在测量线系统中，选用合适的方法测量给定器件的电压驻波系数。 【实验框图与仪器】 网络分析仪 被测件信号源 被测件 频谱仪 b. c. 图1 驻波比测量系统图 【实验原理】 测试微波传输系统内电磁场的驻波分布情况，包括场强的最大点、最小点的幅度及 其位置，从而得到驻波比（或反射系数）和波导波长。由于驻波比（或反射系数）能表 征电磁场的分布规律，所以它们时微波设备和元器件的一项重要指标，因此驻波测量是微波测量中最基本和最重要的内容之一，通过驻波测量可以测出阻抗、波长、相位和Q 值等其它参量。 产生驻波的原因是由于负载阻抗与波导特性阻抗不匹配。因此，通过对驻波比的测量，就能检查系统的匹配情况，进而明确负载的性质。 在测量时，通常测量电压驻波系数，即波导中电场最大值与最小值之比： min max E E = ρ （1－14） 其中，max E 和min E 分别是微波传输系统电场的最大值和最小值。一固定长度的探针感应的电动势正比于场强，因此对平方律检波，有

式中，m ax I 和m in I 分别是电场为最大和最小时指示器的读数。对于直线律检波有 m in m ax I I = ρ （1－16） 如果不知道检波律，必须用晶体检波特性曲线求出场强和指示器读数的关系再求得 ) 151(min max min max -== I I E E ρ

min max min max I I E E == ρ （1－2） 一般都是在小信号状态下进行测量，为此检波晶体二极管都是工作在平方律检波区域（检波电流I ∝E 2），故应有： min max I I = ρ 当电压驻波系数在1.05<ρ<1.5时，驻波的最大值和最小值相差不大，且不尖锐，不易测准，为了提高测量准确度，可采用节点偏移法。 节点偏移法测量驻波比的测试系统如图5示。 测量方法：逐点改变短路活塞的位置（读数S ），在测量线上用交叉读数法跟踪测得某一波节点的位置（读数为D ），作出S 和（D+S ）+KS 的关系曲线，其中12 1 -= λλK ,1λ是取下待测元件，固定短路活塞位置，移动测量线探针测得的测量线中的波长；2λ是固定测量探针，移动短路活塞，用交叉读数法在短路活塞上测得的波长。由所得实验曲线求得最大偏移量?，按下式求出驻波比 ) sin(1)sin( 11 1 λπλπρ?-?+= （1－18） 当?很小时，可近似为 1 21λπρ? + ≈ （1－19） 当测量线标尺从左到右读数时，应以（D-S ）－KS 为纵坐标，以S 为横坐标曲线，驻波比仍用式（1－18）或（1－19）计算。 注：节点偏移法是测量驻波比的重要方法，它适合于测量任意大小的驻波比。

驻波测量线的调整与电压驻波比测量

实验一驻波测量线得调整 一、实验目得 １、熟悉测量线得使用及探针得调谐。 ２、了解波到波导波长得测量方法。 二、实验原理 1、微波测量系统得组成 微波测量一般都必须在一个测试系统上进行。测试系统包括微波信号源，若干波导元件与指示仪表三部分。图1就是小功率微波测试系统组成得典型例子。 图1 小功率波导测试系统示意图 进行微波测量，首先必须正确连接与调整微波测试系统。信号源通常位于左侧，待测元件接在右侧，以便于操作。连接系统平稳，各元件接头对准，晶体检波器输出引线应远离电源与输入线路，以免干扰。如果连接不当，将会影响测量精度，产生误差。 微波信号源得工作状态有连续波、方波调制与锯齿波调制三种信号通过同轴—波导转换接头进入波导系统（以后测试图中都省略画出同轴—波导转换接头）。隔离器起去耦作用，即防止反射波返回信号源影响其输出功率与频率得稳定。可变衰减器用来控制进入测试系统得功率电平。频率计用来测量信号源得频率。驻波测量线用来测量波导中驻波得分布。波导得输出功率就是通过检波器进行检波送往指示器。 若信号为连续波，指示器用光点检流计或直流微安表。若信号输出就是调制波，检波得到得低频信号可通过高灵敏度得选频放大器或测量放大器进行放大，或由示波器数字电压表、功率计等来指示。后一种测量方法得测量精度较高，姑经常采用调制波作被测信号，测试系统得组成应当根据波测对象作灵活变动。 系统调整主要指信号源与测量线得调整，以及晶体检波器得校准。信号源得调整包括振谐频率、功率电平及调谐方式等。本实验讨论驻波测量线得调整与晶体检波器得校准。 2、测量线得调整及波长测量 （1）驻波测量线得调整 驻波测量线就是微波系统得一个常用测量仪器，它在微波测量中用处很广，如测驻波、阻抗、相位、波长等。 测量线通常由一端开槽传输线，探头（耦合探针，探针得调谐腔体与输出指示）、传动装置三部分组成，由于耦合探针深入传输线而引起不均匀性，其作用相当于在线上并联一个导纳，从而影响系统得工作状态（详见第二部分二）。为了减小影响，测试前

回波损耗,反射系数,电压驻波比以及S参数

射频中的回波损耗，反射系数，电压驻波比以及S参数的含义 和关系 回波损耗，反射系数，电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下: 回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压 S参数: S12为反向传输系数，也就是隔离。S21为正向传输系数，也就是增益。S11为输入反射系数，也就是输入回波损耗，S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。四者的关系： VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1) S11=20lg(Г) (2) RL=-S11 (3) 以上各参数的定义与测量都有一个前提，就是其它各端口都要匹配。这些参数的共同点：他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。其中，S11实际上就是反射系数Г，只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值，而回波损耗是从功率的角度来看待问题。而电压驻波的原始定义与传输线有关，将两个网络连接在一起，虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值，但实际上如果这里没有传输线，根本不会存在驻波。我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式，至于用哪一个参数来进行描述，取决于怎样方便，以及习惯如何。 以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。假设Port1为信号输入端口，Port2为信号输出端口，则我们关心的S参数有两个：S11和S21，S11表示回波损耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，这个值越小越好，一般建议S11<0.1，即－20dB，S21表示插入损耗，也就是有多少能量被传输到目的端（Port2）了，这个值越大越好，理想值是1，即0dB，越大传输的效率越高，一般建议S21>0.7，即－3dB，如果网络是无耗的，那么只要Port1上的反射很小，就可以满足S21>0.7的要求，但通常的传输线是有耗的，尤其在GHz以上，损耗很显著，即使在Port1上没有反射，经过长距离的传输线后，S21的值就会变得很小，表示能量在传输过程中还没到达目的地，就已经消耗在路上了。

电压驻波比测量 实验报告

近代物理实验报告 指导教师： 得分： 实验时间： 2009 年 10 月 26 日， 第 九 周， 周 一 ， 第 5-8 节 实验者： 班级 材料0705 学号 200767025 姓名 童凌炜 同组者： 班级 材料0705 学号 2007670 姓名 车宏龙 实验地点： 综合楼 406 实验条件： 室内温度 ℃， 相对湿度 %， 室内气压 实验题目： 微波系统中电压驻波比的测量 实验仪器：（注明规格和型号） 导波管（BJ-100）、隔离器、衰减器、谐振式频率计、晶体检波器、驻波测量线（DH364A00）、匹配负载 实验目的： （1） 了解驻波导测量系统，熟悉基本微波原件的作用； （2） 掌握驻波测量线的正确使用方法； （3） 掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法。 实验原理简述： 1. 微波的基本知识 1.1 电磁波的基本关系 ρ=??D 0=??B t B E ??- =?? t D j H ??+ =?? （3-1-1） E D ε=，H B μ=，E J γ= （3-1-2） 如上所示， 方程组（3-1-1）为Maxwell 方程组，方程组（3-1-2）描述了介质的性质对场的影响。 1.2 矩形波导中波的传播 在微波波段，随着工作频率的升高，导线的趋肤效应和辐射效应增大，使得普通的双导线不能完全传输微波能量，而必须改用微波传输线。 本实验中使用的是矩形波导管， 同时对应使用的是在矩形波导中常用的微波TE 10 1.2.1 TE 10型波。

一个均匀、无限长和无耗的矩形波导。（图3-1-3）经过计算可以得到波导波长2 )2( 1a g λ λ λ-= 特点： 1，存在一个临界波长c λ=2a ，只有波长c λλ<的电磁波才能在波导管中传播 2，导波波长g λ>自由空间波长λ 3，电场只存在横向分量，电力线从一个导体壁出发，终止在另一个导体壁上，并且始终平行于导波的窄边 4，磁场既有横向分量，也有纵向分量，磁力线环绕电力线 5，电磁场的波导的纵方向（z ）上形成行波 下图所示， 为TE10型波的电磁场结构 1.2.2导波的工作状态 如果导波终端负载是匹配的，传播到终端的电磁波的所有能量被吸收，这时波导中呈现的是行波。当导波终端不匹配时，就是一部分波被反射，波导中的任何不均匀性也会产生反射，形成所谓混合波。为了描述电磁波，引入反射系数与驻波比的概念，反射系数Γ定义为 φj i r e E E ||/Γ==Γ 驻波比ρ定义为min max E E = ρ （3-1-6），其中式中，max E 和min E 分别为波腹和波节点电场E 的大小 不难看出：对于行波，1=ρ；对于驻波，∞=ρ；而当∞<<ρ1，是混合波（如上图所示） 2. 电压驻波比的测量