無線天饋系統(tǒng)常用技術(shù)問答

1、FQ&A 常用問答 Dr. Andrew 安德魯博士專欄 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(shè)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

2、失 1.10.23%1.20.83%1.31.70%1.42.78%1.5 4.001.65.33%1.76.72%2.011.11%4.036.003. 反射可以避免嗎？是不是駐波比越小越好？答：以當(dāng)前的技術(shù)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(dǎo)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

3、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(jié)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(yīng)商尋求幫助。6.

4、當(dāng)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(dāng)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(dǎo)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

5、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(yīng)該與室外接地排連接；走線架應(yīng)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

6、.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(luò)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。312以下是三個實測的例

7、子：（曲線1+曲線2=曲線3） 1323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(jié)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：1 A 21 B 2反射波入射波Dummy Load0lg/4由于S11(總)s11+(s12*s21*s11(天線)/(1-s22*s11(天

8、線)，傳輸系數(shù)的幅值均接近1，適當(dāng)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(guān)，Dj 2L/lg，L為切斷電纜長度，lg為電纜導(dǎo)波波長。大致切斷A-2端口lg/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(jié)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(jié)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(yīng)該盡量

9、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。16Din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(dǎo)體的外徑、外導(dǎo)體的內(nèi)徑及內(nèi)部介質(zhì)材料來決定的，計算公式：R=60ln(D/d)/?！?/16”指D頭內(nèi)、外導(dǎo)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50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(dǎo)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。