【資料名稱】：無線天饋系統(tǒng)常用技術問答.doc

【資料作者】： Dr.Andrew 安德魯博士專欄

【資料日期】：2007

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡介】：

1.什么叫駐波比？他和回波損耗有什么區(qū)別？
答：駐波比（VSWR）是指微波傳輸過程中，最大電壓與最小電壓之比，是
一 個比值。
回波損耗（Return Loss）是指反射功率，單位是dB，RL和駐波比可以換
算，RL= -20 lg [( VSWR-1 ) / ( VSWR + 1 )]

2.駐波比的函意是什么？它對系統(tǒng)的影響有多大？
答：駐波比是反映系統(tǒng)或單個部件的反射系數(shù)，用以考量系統(tǒng)的反射功率情
況。過多的反射功率會降低系統(tǒng)效率，增加設備負荷。被反射的能量越
多，發(fā)射出去的能量就越少，但小量的反射是可以接受的。

駐波比發(fā)射功率損失％

1.10.23%
1.20.83%
1.31.70%
1.42.78%
1.54.00％
1.65.33%
1.76.72%
2.011.11%
4.036.00％


3.反射可以避免嗎？是不是駐波比越小越好？
答：以當前的技術尚無可能，理論上在系統(tǒng)中每多一個節(jié)點或者說每多一個觸
點，都會多一點反射，由于各點的相位差異，多點反射的疊加過程是非線
性的。因此系統(tǒng)駐波比并不僅僅是各點反射的簡單累加。
不是。因為在多數(shù)情況下，系統(tǒng)駐波比之所以很小，是因為插入損耗增大
造成的，原因主要是饋線長度較長，或其他的損耗部件的接入，實際上是
增大了能量衰耗，同樣也導致發(fā)射功率減少。所以在系統(tǒng)中參數(shù)的“大或
小”都是相對的，要以動態(tài)平衡的視角來看待。

4.天線的電傾角和機械傾角有什么區(qū)別？如果既有電傾角又有機械下傾，那么實際傾角如何估算？
答：天線的電傾角是指天線自身通過調(diào)整激勵系數(shù)在出廠時就已經(jīng)具有的傾
角，它的下傾波束沒有變形。機械傾角是指通過機械的方式把天線調(diào)整到一
定的傾角，這時波束會有一定程度的變形。
如果兩種情況都存在，實際傾角就等于電傾角加上機械傾角的總和。

5.為什么有的時候用SiteMaster測駐波比兩次測試的結果差別很大？
答：有多方面的原因，但可能性最大的是測試員沒有完成標準的校準程序。
另外還有可能工作環(huán)境溫度變化過大，或是校準件和測試電纜損壞等。
出現(xiàn)類似情況最好盡快聯(lián)系供應商尋求幫助。

6.當在DTF模式下測試故障點時，縱坐標駐波比的讀數(shù)與實際的值一樣么？
答：不一樣，DTF是一種計算模式，而要確認駐波比，必須在VSWR掃頻測
試模式下進行。

7.當天線自帶電傾角時，如果需要調(diào)至零度，天線可以“上傾”嗎？
答：原則上不可以，因為這樣做會導致波束嚴重變形。即使可以工作，其效
果也要大打折扣。

8．膠泥是不是用得越多防水效果越好？
答：不是，膠泥的用量要遵循廠家的規(guī)范，過量的膠泥會過度膨脹，隨即撐破
膠帶，造成爆膠。

9．為什么要規(guī)定饋線的最大折彎半徑？
答：饋線在最大折彎半徑下被彎曲是安全的，否則就有可能損壞饋線。

10．為什么要規(guī)定接頭的扭力？什么叫配合扭力？什么叫安裝扭力？
答：合適的扭力可以保證接頭匹配良好及保護接頭銷針不致由于扭力過大而被
損壞。

圖例：由于扭力過大造成的接頭損壞
配合扭力是指兩個接頭之間的連接扭力。安裝扭力是指單個接頭安裝時
的緊固扭力。

11．避雷器安裝時有方向性嗎？為什么避雷器不能與走線架接觸？
答：沒有，其安裝方向完全取決與兩端與之匹配的電纜接頭類型。
因為避雷器屬室外接地，按規(guī)范應該與室外接地排連接；走線架應另行安
裝室內(nèi)保護地。在遭雷擊時，兩者如果有電位差，就有可能“引雷入室”。


12．為什么有時候總的VSWR反而小于各單獨部件的VSWR?

答：天饋線系統(tǒng)的部件可看成是微波器件,任何微波器件的電性能參數(shù)可由4個S參數(shù)來決定,即S11,S12,S13,S22.我們測量的駐波比就反映了器件的S11參數(shù)的幅值,即反射系數(shù)的幅值。以最簡單的兩端口網(wǎng)絡與一個負載級聯(lián)為例，（即電纜于天線級聯(lián)），只要知道電纜的S參數(shù)和天線的反射系數(shù)，可以準確求出兩者相連和總的反射系數(shù)。公式為：
S11(總)＝s11+(s12*s21*s11(天線))/(1-s22*s11(天線))，在小反射情況下（駐波比<1.5），公式可以近似為：S11(總)＝s11+s11（天線）
此時測出兩個反射系數(shù)的幅度和相位，可求出總反射系數(shù)。從上述近似公式出發(fā)，可以直接得到，即總駐波系數(shù)小于兩個駐波系數(shù)相乘，大于兩個駐波系數(shù)相除。所以有時會出現(xiàn)總的VSWR反而比各單獨VSWR小的情況。
以下是三個實測的例子：（曲線1+曲線2=曲線3）















































從上面三個圖的實測來看，在各個頻點上均滿足總駐波系數(shù)小于兩個駐波系數(shù)相乘，大于兩個駐波系數(shù)相除的結果。


13．為什么有時候接頭擰松了，VSWR反而變好了?
答：由于接頭擰松了后，端面處的S參數(shù)的幅值和相位均改變了，所以會出現(xiàn)反射系數(shù)變大，相位的變化卻補償這種變化，出現(xiàn)VSWR反而變好的情況。

14．如何降低VSWR?
答：除了按正常檢查器件的物理性損傷情況及端面連接狀態(tài)，改變電纜線的長度，從理論上講，可能也會有效果。見下圖：






由于S11(總)＝s11+(s12*s21*s11(天線))/(1-s22*s11(天線))，傳輸系數(shù)的幅值均接近1，適當切斷A/B處的長度實際上改變了S21(AB)*S12(BA)的相位，而幅度變化不大，有可能改變總的S11（即反射系數(shù)）。其相位改變大小與切斷的電纜的電長度有關， 2L/g，L為切斷電纜長度，g為電纜導波波長。大致切斷A-2端口g/4長度，即可達到反相的效果（對于800MHz的系統(tǒng)，即約9cm）。但有可能使其他頻點上的VSWR卻升上去了。

15．主電纜越長，系統(tǒng)VSWR的結果越好，對嗎？
答：從公式計算及實測情況來看主電纜越長，系統(tǒng)VSWR的結果越好。但整個天線的輻射功率大大降低，因為由VSWR產(chǎn)生的回波損耗與電纜損耗相比是很小的。因此一般來講主電纜應該盡量短，短不下來要用低損耗電纜。
舉例如下：
如電纜VXL5-50長度25米，衰耗4.26db/米，系統(tǒng)VSWR=1.50 ，發(fā)射功率100W：
則回波損耗（RETURN LOSS）=13.98db, 折合4W；電纜損耗=1.065db, 折合21.747W，實際發(fā)射出的功率為74.253W。
顯然，電纜損耗遠大于回波損耗。

16．Din型接頭 的“7/16”代表什么尺寸？
答：同軸線（包括接頭）的阻抗是由內(nèi)導體的外徑、外導體的內(nèi)徑及內(nèi)部介質(zhì)材料來決定的，計算公式：R=60×ln(D/d)/ε�！�7/16”指D頭內(nèi)、外導體的直徑比，如下圖：


Din型接頭內(nèi)徑=7.00mm，外徑=15.85mm ,近似7/16。只要是50Ω空氣介質(zhì)接頭均符合7/16的要求，包括N型接頭。因此實際作業(yè)時，內(nèi)外導體的不能有損傷及變形，否則會影響阻抗。
接頭尺寸越小，使用頻率越高。

17．為什么天線增益的單位有的時候用dBi表示，而有時又用dBd，二者有何
區(qū)別？
答：dBi和dBd都是天線增益的單位，我們習慣上以理想電源輻射器作為參照
來規(guī)定全向天線的增益；有以理想的半波對稱振子作為參照來考量定向天線
的增益。dBi和dBd能夠互相換算，G(dBd)=G(dBi)-2.15