浅谈RF设计中波反射理解的重要性

  的大小和相位随元件的物理尺寸而变化。这为RF电路的设计和分析提供了一些基础的核心原理特性。

  基本概念和术语假设以任意负载端接传输线路（例如同轴电缆或微带线），并定义波量a和b，如图1所示。

  这些波量是入射到该负载并从该负载反射的电压波的复振幅。我们现在能够正常的使用这些量来定义电压反射系数Γ，它描述了反射波的复振幅与入射波复振幅的比值：

  RF工程一般都会采用Z0 = 50 Ω，这是信号衰减和功率处理容量之间的折衷选择，能够最终靠同轴传输线路实现。但是，在有些应用中，例如，在需要远距离传输RF信号的广播系统中，Z0 = 75 Ω是更常见的选择，以减少电缆损耗。

  不管特征阻抗的值是多少，如果负载阻抗相同(ZL = Z0)，则表示该负载与传输线路匹配。必须要格外注意的是，只有在信号源与传输线路匹配时这个条件才有效，如图1所示，本文也做了这一假设。在这种情况下，不会产生任何反射波(Γ = 0)，负载从信号源接收到的功率最大，而在全反射(Γ = 1)的情况下，根本不会向负载输送任何功率。

  如果负载不匹配(ZL ≠ Z0)，则不会接收到全部入射功率。相应的功率损耗称为回波损耗(RL)，它与反射系数的大小相关，可通过如下公式表示：

  回波损耗是指负载上的入射功率与反射回来的功率之比。回波损耗始终是非负值，表示负载与朝向源极的负载上显示的网络阻抗之间的匹配程度。

  如果负载不匹配，反射波的存在会导致驻波，因此导致电压振幅不稳定，会随线路位置而变化。用于量化线路阻抗不匹配的参数称为驻波比(SWR)，定义如下：

  由于我们一般用最大和最小电压来解析SWR，因此该量也称为电压驻波比(VSWR)。SWR是一个实数，取值范围从1到无穷，其中SWR = 1表示负载匹配。

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