如何調整饋線的swr?

BX1AAG

我有一條6~7米長的RG-58A/U測的的SWR如下:
130.3~133.7MHz為SWR~1.0
140.6~145.8MHz為SWR~1.5
151.5~156.6MHz為SWR~1.0
請問我要如何計算裁切饋線的長度才能使饋線的中心頻落在144~145MHz?
RG-58A/U的速度係數是0.66ˋ

BM1CEJ 發表於 2013-9-28 16:48
我想問的是在特定的頻率下ˋ如果在一組天線系統中饋線的駐波比偏高而且沒辦法實測長度而依頻率的2分之1單 ...

Hi BM1CEJ OM,
不能依照頻率的2分之1波長單元來裁切,  因為2分之1波長 在史密斯圖上剛好轉一圈回到原點, 阻抗是沒有變化的,
建議用8分支一波長來做,... (不過,理論上 50ohm 特性阻抗的線, 再怎麼裁, 還是繞著50ohm圓心轉, 只不過線材本身也不是那麼完美, 所以才會看到 VSWR 會些許變化)供您參考參考..

請問你饋綫的那頭是裝假負載還是開路還是短路?

基本上饋線本身的駐波,   不會在頻率寬度 20MHz 內 (130~150MHz) 有差異...
有幾個方向您可以試試看, 找找看哪裡有問題.
(1) 假負載... 自製 還是 市面上買的,  單獨測得駐波是多少  ?
(2) 接頭焊接, 是否中心饋線太長, (沒有絕緣的部分 ) ?
(3) 饋線有無折到/損傷... ?
(4) 換一個天分儀來量量看..

另外, 145MHz自由空間的波長約 2.07米, 若饋線速度因子0.66, 則饋線裡的波長變為 2.07*0.66=1.37米.
可以8分之一波長(17.1cm),為基準,來裁減,裁一次, 測一下, 也許兩次駐波就可降到最低. (我猜啦),

我不知您的目的是甚麼, 為何要去得到"這樣接法"的最低駐波,  畢竟饋線最終還是要接到天線,
這樣得到的最低駐波 1.0 , 不保證接到天線駐波還是1.0

BV2BD 發表於 2013-9-27 21:52
請問你饋綫的那頭是裝假負載還是開路還是短路?

是接假負載

BV3CE 發表於 2013-9-27 23:33
基本上饋線本身的駐波,   不會在頻率寬度 20MHz 內 (130~150MHz) 有差異...
有幾個方向您可以試試看, 找找 ...

我想問的是在特定的頻率下ˋ如果在一組天線系統中饋線的駐波比偏高而且沒辦法實測長度而依頻率的2分之1單數倍裁切饋線時有沒有辦法依駐波值來計算裁切長度ˋ我是剛好有這一條線可以來當練習題啦!

我覺得是接頭燒焊的問題.... 要不然就是線折到了...
就像 BV3CE 所說, 線材本身應該沒有這麼敏感....

油飯兄您好：

在TRC” 天線VSWR的迷思”一文中已提到部分，裡面各位先進OM所回覆的內容皆可參考。

同樣在MFJ-269使用說明書裡面有提到：

半波長電長度傳輸線僅僅在一個窄的頻率範圍內“重複”遠端阻抗。當沒有損耗且為精確的1/2波長點長度的奇倍數時，此傳輸線是“阻抗透明”的。在其它頻率，傳輸線不能重現天線饋電點的真實阻抗。當以波長為單位測量稍長的傳輸線時，它變成“更長且頻率臨界”狀態。
以上就如同BV3CE OM所說的是一樣的東西。

饋電點諧振僅當有一條精確的1/4波長奇倍數的失配饋線時重現。如果傳輸線不是精確的1/4波長的奇倍數，天線的諧振頻率由於傳輸線的影響而移高或移低。一條不是精確的1/4波長奇倍數的適配傳輸線可以加入電抗來抵消任何天線在不諧振頻率上的電抗，或在天線諧振頻率上加入電抗。

多數天饋系統組合諧振時其電抗矢量和為零（表明系統諧振）,一般發生在不同於天線實際諧振頻率的頻率上。這是正常的結果。

如果傳輸線是50歐姆傳輸線（或與儀器的ZO匹配），如果沒有輻射或共模電流，並且如果傳輸線損耗很小，傳輸線長度不會改變SWR。如果傳輸線沒有完全匹配，阻抗和諧振頻率由於傳輸線變換的影響一般會變化，但是SWR不會變化。

以上是對MFJ-269使用說明書內容的翻譯，希望對您有幫助，若有翻譯不好敬請見諒。

續.........

故您提到：
我有一條6~7米長的RG-58A/U測的的SWR如下:
130.3~133.7MHz為SWR~1.0
140.6~145.8MHz為SWR~1.5
151.5~156.6MHz為SWR~1.0
請問我要如何計算裁切饋線的長度才能使饋線的中心頻落在144~145MHz?
RG-58A/U的速度係數是0.66ˋ"

剛好您這條饋線諧振點落在1/4波長奇數倍上，您的測試假負載若不是專業測量儀器等級的，其少許會帶有電抗的成分在，當你的負載或天線帶有電抗成分時就會影響測試的VSWR值。

若把電纜長度裁成1/2波長奇數倍電氣長度，應該可以解決您的問題。

再者還有一因素需考量，因您的天線或假負載帶有電抗，不管是帶感抗或容抗，50歐姆同軸電纜內部的電容電感可以抵銷您的天線或假負載的部分電抗，這就是外面常見的同軸電纜長度修剪法的最大原因，但此方法只適用VHF以上的頻率，HF因波長太長一條電纜的長度有可能連一個波長都不到，故修剪的意義不大。

BX4AP 發表於 2013-9-30 10:16
續.........

故您提到：

所以說6米再上去饋線的長度就算想斤斤計較也不太容易了!

BM1CEJ 發表於 2013-9-30 18:06
所以說6米再上去饋線的長度就算想斤斤計較也不太容易了!

6M以上還是可以靠修剪纜線長度來調整，但天線本身若帶電抗，其調整纜線的意義與調諧器一樣，隨然得到匹配，天線本身還是沒變。
其它再請各位先進補充。

簡單做個結論
撇開實驗室學術討論不談，實務應用上，纜線只有衰減度是要討論與注意的地方，阻抗與匹配是天線的事。

BM1CEJ 發表於 2013-9-28 16:48
我想問的是在特定的頻率下ˋ如果在一組天線系統中饋線的駐波比偏高而且沒辦法實測長度而依頻率的2分之1單 ...

這個問題是屬於儀器輸出端(Zo=50)---傳輸線---假負載阻抗匹配的問題!
當假負載完美匹配在Zo=50+j0時, 傳輸線上不會有你說的情形, 傳輸線上每一點看到的阻抗都會是50 歐!
若負載端阻抗不匹配時, 反射電壓在傳輸線內與正向波干射形成之駐波電壓/電流Zo=Vo/Io, 使得傳輸線上每一點看到的阻抗就會有週期性變化(同軸線阻抗依結構等效電路求出來的Zo仍然是固定在50), 所以從負載端往來源端看過去,從負載端算每1/2波長位置的Zo會等同於負載端不匹配的阻抗值,
以上可由傳輸線方程式解出的傳輸線內波動方程式理論得到印證, 所以假如你的負載端在145MHz量到阻抗為例如52+j35(mismatch)
則假設你的線長6.2m, 利用smith chart可算出接儀器端的阻抗值(6.2m處阻抗算出來例如是48+j40), 此時你量到的swr高於1.0會是儀器端輸出阻抗50歐對上傳輸線6.2m處輸入端阻抗不匹配所造成的, 此時負載與傳輸線視為一體, 若要量出swr 1.0, 可由smith chart算出6.2m處附近有無阻抗值落在50+j0(例如算出縮短0.2波長. 5.8m處), 50+j0這是完美值但儘量接近即可, 這時儀器量到的會是swr 1.0.
所以這個練習題, 首先請先確認假負載的複數阻抗值(天線分析儀就可以量出來), 再確認 RG-58線長, 再來去弄一張smith chart or下載模擬軟體來算,
算好的點直接給它剪下去, 應該就會匹配了, 但頻率一更換, 匹配的點也會變化了, 所以要看你是否要願意花時間來搞這些了...

續...
此時的傳輸線可視為 tuner了, 透過修剪長度, 來達到儀器端看出去的阻抗接近50+j0,
但一旦負載更換成天線或其他顆假負載時, 又得重新修剪, 就好像ant tuner重新調整一樣, 要不要玩的這麼累,  看你決定囉!  

swr的迷思與物理意義, 有空再來寫, 現要陪小朋友去騎腳踏車囉~~

>>>所以假如你的負載端在145MHz量到阻抗為例如52+j35(mismatch)
>>>則假設你的線長6.2m, 利用smith chart可算出接儀器端的阻抗值(6.2m處阻抗算出來例如是48+j40),
>>>此時你量到的swr高於1.0會是儀器端輸出阻抗50歐對上傳輸線6.2m處輸入端阻抗不匹配所造成的,
>>> 此時負載與傳輸線視為一體, 若要量出swr 1.0, 可由smith chart算出6.2m處附近有無阻抗值落在50+j0
>>>(例如算出縮短0.2波長. 5.8m處), 50+j0這是完美值但儘量接近即可, 這時儀器量到的會是swr 1.0.
不對歐, 傳輸線理論不是這樣子啦.....
負載端在145MHz量到阻抗如果是52+j35(mismatch), 您再接"任何長度"的無損號 50 ohm傳輸線, 在史密斯
圖上,還是以距離圓心(50ohm)相同距離的同心圓在繞圈子, 永遠不可能匹配到50ohm 的圓心...

哈...OM說的沒錯沒錯, 同一個反射係數下的圓, 是不會收斂到圓心的, 是我誤會了..., 頂多有2個點落在50R的電阻圓上, 但虛部就沒辦法了, 感謝指正...