電壓駐波比VSWR和回波損耗RL的詳細說明

電壓駐波比是射頻系統中一個常常會遇到的指標參數，是指駐波波腹電壓與波節電壓幅度之比，又稱為駐波系數、駐波比。為了弄清楚這個概念，首先我們來聊一下什么是駐波。駐波是指頻率和振幅均相同、振動方向一致、傳播方向相反的兩列行波疊加后形成的波為駐波，若振幅不相同，則形成行駐波。在行波中能量隨波的傳播而不斷向前傳遞，其平均能流密度不為零；但駐波的平均能流密度等于零，能量只能在波節與波腹間來回運行。在兩者電壓（或電流）相加的點出現波腹，在兩者電壓（或電流）相減的點形成波節。在波形上，波節和波腹的位置始終是不變的，給人“駐立不動”的印象，但它的瞬時值是隨時間而改變的。如果這兩種波的幅值相等，則波節的幅值為零。如下圖所示：綠線和藍線分別代表兩個振幅相同，頻率相同，傳播方向相反的兩個波，紅線代表兩個行波疊加的狀態。觀察紅線的波形可以看到，能量只在波節和波腹之間來回震蕩。

在電磁波的傳播過程中，當傳輸線的阻抗發生變化時，就會有一部分電磁波反射回來。反射波和入射波疊加，就形成駐波。我們在學習長線效應時學習到傳輸線的電壓和電流滿足以下公式：

式中第一項代表入射波電壓或者電流，第二項代表反射波電壓或者電流。如下圖所示，假設藍色曲線代表入射波，紅色曲線代表反射波，那么黑色曲線就是入射波和反射波疊加的駐波。當全反射時，反射波振幅等于入射波振幅，那么形成的駐波，波腹為入射波振幅的兩倍，波節為 0，駐波比為無窮大。當完全匹配時，波腹和波節相等，駐波比為 1. 實際射頻電路設計中，完全匹配狀態時不可能存在的。