
【电】 antenna loading coil
antenna; antennae
【化】 antenna
【医】 antenna
marry; matching; mate
【计】 matching
1. 基础定义
天线匹配指通过阻抗匹配网络(Impedance Matching Network)调整天线系统的输入阻抗,使其与射频传输线或发射机/接收机的输出阻抗(通常为50Ω或75Ω)达到共轭匹配(Conjugate Match),从而最大化功率传输效率并减少信号反射。
来源:IEEE标准术语库(IEEE Std 145-2013)
2. 技术原理
阻抗变换(Impedance Transformation)
天线阻抗(Antenna Impedance)通常包含实部(电阻)和虚部(电抗)。匹配网络(如L型、π型电路)通过电感/电容元件抵消电抗分量,使天线阻抗$Z_a$与传输线特性阻抗$Z_0$满足:
$$
Z_a = Z_0^
$$
其中$^$表示共轭复数,实现最小电压驻波比(VSWR≈1)。
来源:ARRL《天线手册》(ARRL Antenna Book, 第25版)
关键参数
来源:Microwaves101射频工程百科
3. 工程应用价值
来源:IEEE Transactions on Antennas and Propagation(Vol. 68, Issue 5)
4. 权威参考延伸
来源:国际电工委员会(IEC)标准库;《射频电路设计理论及应用》(Pozar著)
注:因搜索结果未提供可直接引用的网页链接,本文来源均基于权威出版物及标准文档,建议通过IEEE Xplore、IEC官网或专业书籍验证术语细节。
天线匹配是射频系统中的重要概念,主要涉及阻抗匹配和能量传输效率的优化。以下是详细解释:
天线匹配指通过调整电路参数,使天线的输入阻抗((Z_L))与馈线特性阻抗((Z_0),通常为50Ω)相等,从而实现最大功率传输。当(Z_L = Z_0)时,馈线上仅有入射波而无反射波,信号能量可全部传递至天线。
反射系数((R))
反映信号反射程度,计算公式为:
$$ R = frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0} $$
当(R=0)时表示完全匹配。
电压驻波比(VSWR)
衡量匹配效果的指标,理想值为1(完全匹配),公式为:
$$ text{VSWR} = frac{1+|R|}{1-|R|} $$
工程中通常要求VSWR≤2。
π型电路匹配
通过电感、电容组成的滤波网络(如串联电感+并联电容)调整S11参数,常见于射频模块与天线之间的调试。
四分之一波长传输线
利用特性阻抗为(sqrt{Z_0 Z_L})的传输线段实现阻抗变换,常用于平衡-不平衡转换(如天线平衡端口与同轴馈线连接)。
天线匹配通过消除阻抗中的电抗分量,最大化能量传输效率,是提升通信距离和信号质量的关键技术。实际应用中需结合理论计算与仪器调试,平衡方向性与增益的关系。
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