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T2 · 发布于 2026年10月11日 · 由 The Ham Desk 编辑部撰写
驻波、同轴与匹配:把功率送到天线
天线的好坏取决于馈线。本单元讲驻波比到底在衡量什么、为什么同轴损耗在 2 米段与 40 米段是两种问题,以及被称为巴伦和天调的那两个盒子究竟在做什么。
- 频段 2 m
- 建议用时 17
- 难度 核心
- 题 10
天线与馈线 — 波形叠加与辐射方向图
上机前速览
驻波比是什么,不是什么
当天线阻抗与馈线特性阻抗不匹配时,一部分功率被反射回发射机,两个行波相互干涉,在馈线上形成驻波。驻波比就是线上电压最大值与最小值之比:1:1 表示完全匹配,2:1 表示约 11% 的前向功率被反射,3:1 约为 25%。
由此可推出两点,初学者常弄错。第一,驻波比不等于损耗——低损耗的失配馈线只是把功率反射回来,它会重新出现在发射机端;而在有损耗的电缆中,这部分功率会被电缆消耗掉。第二,驻波比 1:1 并不意味着天线辐射得好:假负载的驻波比完美,却什么也不辐射。
同轴、接头,以及随频率上升的损耗
同轴电缆的损耗以每百英尺多少分贝标称,且与电缆型号和频率密切相关。较细的 RG-58 在 10 米段每百英尺约损耗 1.5 dB,在 2 米段则超过 4 dB;较粗的泡沫介质 RG-8 损耗小得多。由于损耗在去程与回程各发生一次,3 dB 的电缆损耗会把有效辐射功率减半,再增加 3 dB 又会再减半。
特性阻抗由电缆的几何结构决定,与长度无关:50 欧姆是业余标准,75 欧姆用于视频及部分接收场合,300 欧姆平行线用于平衡天线。速度因子(实心聚乙烯同轴约 0.66)是信号在电缆内的传播速度与光速之比,它正是半波长同轴短截线的实际长度比自由空间计算值更短的原因。
巴伦、天调与增益的算术
巴伦把平衡天线(例如偶极或八木的有源振子)与不平衡的同轴电缆连接起来。1:1 电流型巴伦(扼流圈)抑制屏蔽层外侧电流;4:1 巴伦还兼具阻抗变换,适合把折合偶极标称的 300 欧姆变到 50 欧姆。没有巴伦时,屏蔽层会成为天线的一部分,方向图畸变,射频也会出现在 shack 里。
天线调谐器位于发射机与馈线之间,把馈线呈现的阻抗变换到接近 50 欧姆。它能保护末级功放免受高驻波负载影响,但既不减少电缆中已经发生的损耗,也不改变天线自身的辐射效率。
增益的表述需要小心。天线增益是相对参考的比值:dBd 以半波偶极为参考,dBi 以理想各向同性辐射器为参考。由于偶极本身有 2.15 dBi 增益,标称为 5 dBd 的数值等于 7.15 dBi——同一副天线,两种说法。
必须能说出定义的术语
| 术语 | 考官想听到的表述 |
| 驻波比 | 失配馈线上电压最大值与最小值之比;1:1 为完全匹配。 |
| 速度因子 | 信号在电缆内的传播速度与光速之比。 |
| 巴伦 | 把平衡天线与不平衡同轴耦合的器件,有时兼具阻抗变换。 |
| dBd / dBi | 以偶极或以各向同性辐射器为参考的增益;dBd + 2.15 = dBi。 |
| 特性阻抗 | 由电缆几何结构决定的阻抗,与长度无关。 |
题目区 10 题
驻波比 2:1 说明什么?
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是什么导致功率沿馈线被反射回来?
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在 2 米段上哪种同轴电缆损耗更大?
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同轴电缆的特性阻抗是什么?
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偶极天线与同轴馈线之间的巴伦有什么作用?
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同轴电缆的速度因子是什么?
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某天线标称增益 5 dBd,与各向同性辐射器相比这是多少?
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为什么高驻波在有损馈线上比在低损耗馈线上影响更大?
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天线调谐器让发射机免受什么影响?
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假负载的驻波比正好是 1:1,这说明它的辐射如何?
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