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业余无线电新手问答(2)
时间:2021-04-19    浏览量:

何谓匹配?匹配不对,又会如何?

误:大天线配大功率发射机,小天线配小手台,称为匹配。

正:匹配是电气学上用来表达两个电子元件相互搭配时能将最大多数甲元件所产生的电能传到乙元件的条件。通常最佳匹配是发生在甲元件的输出阻抗等于乙组件的输入阻抗,例如发射机的输出阻抗是50欧姆,天线及馈线就要选50欧姆的,如果错用75欧姆馈线,就会因不匹配而产生驻波,导致无法将电能全部传送出去。


何谓驻波比 (SWR)?对机器、馈线、天线有何影响?

正:射频电能在金属或其他介质中传输时,假设此时另一电能由反方向而来,假如两电波的频率正好相同,将在导线某处正好总是相加,而在别处正好总是相减;假设人眼看 得到导线上的电压和电流 ,应可看到每隔 1/4 波长长度,电压即由最高到最低起伏一次,而电流则正好与电压呈相反的排列。这种驻波现象会使天线本体、附属线圈或电容、馈线本身、各个接头、发射机的输出电路及末极晶体管,承受数倍于原设计的耐电压或耐电流值,而出现晶体管炸毁,线圈烧断,电容爆裂,接头火花放电,过热虚焊,馈电线局部绝缘击穿,过热烧断。

以上各种现象,前辈们早在几十年的无线电历史中全部都碰到过。为事先防止这种现象,通常可用一个驻波表来量测,由于电压测量比较容易,常以测电压驻波比为主。驻波比表可接于发射机输出端、天线端或馈线上任一位置。驻波表上面通常有两个电压表,分别量测馈线上相距不远的两个点上的电压。

电压驻波比就是传输线上 (馈电电缆) 驻波电压最高点比最低点。

           |最高电压|
Vswr = ────────
          |最低电压|

          |最大电流|
Iswr = ────────
          |最小电流|

因为是交流电,且有正负极性,所以取其"峰值的绝对值"。

在一个匹配正确的系统中,发射机的电能均经由馈线送至天线,完全变成电磁波射入空中,此时系统上各点之电压及电流均相同;例如发射机功率为 50W 时,各点之电压均为 50V 及 1A。这种电压电流均在零件正常工作范围,如果任意变动天线振子长短或馈线阻抗规格,而使阻抗不匹配,电能会因无法全部发射而弹回,经馈电点 (接头) 逆向经由馈线 流向发射机,在返回的路上将与发射机源源不断向外输出的电能相撞而产生驻波,如果此时之驻波比为 10:1,则系统各处都有可能出现 500V 或 10A 的电压或电流,将各种零件烧毁。