【题目编号】MC2-0672
【题目】小强用长度不短于 1/4 波长的 50 欧馈线连接收发信机和天线。发信时,他发现 SWR 表的指示为 3:1。该值意味着:
【答案】AB(多选题)
[A]馈线中任意位置上的最大峰值电压与最小峰值电压之比为 3:1
[B]馈线中任意位置上的最大峰值电流与最小峰值电流之比为 3:1
[C]馈线中的驻波致使平均射频电压高于常值,这降低了导体损耗
[D]馈线中的驻波致使平均射频电流高于常值,这降低了介质损耗
SWR 表读数是 3:1,这个数字的含义要从驻波比的定义直接读出来。
A项正确。驻波比的定义就是传输线上电压幅值的最大值与最小值之比,记作 VSWR。沿线不同位置的电压幅度按正弦包络起伏,波腹处最大、波节处最小,两者之比为 3 就说明 VSWR=3:1。
B项正确。驻波电压与电流在空间上相位相差四分之一波长,电压波腹处恰好是电流波节。电流的驻波比在数值上等于电压驻波比,所以最大峰值电流与最小峰值电流之比同样是 3:1。这两个比值恒等,是驻波比定义的一部分,不是巧合。
C项和D项都把损耗的方向说反了。馈线上出现驻波时,电压和电流沿线分布不再均匀:电流波腹处的导体损耗按 I²R 增大,电压波腹处的介质损耗按 U²ωC 增大。也就是说驻波使导体损耗和介质损耗都上升,而不是降低。工程上反映出来的结果是整段馈线的有效衰减比标称的驻波状态损耗更大,这也是大驻波比值得处理的原因。
顺带一提,题目特意限定馈线长度不短于四分之一波长,是因为只有线长达到这个量级,线上才能形成完整的波腹波节分布,测得的驻波比才真正反映负载端的失配程度;线太短时驻波图案展不开,表头读数会偏高。