微波技術 - wifi天線基礎知識

1.天線

1.1天線的功能和位置

無線電發射機輸出的射頻訊號功率通過饋線（電纜）傳輸到天線，由天線以電磁波形輻射。 當電磁波到達接收位置時，天線（只接收一小部分功率）緊隨其後，並將其饋送到無線電接收器。 顯然，天線是發射和接收電磁波的重要無線電設備。 沒有天線，就沒有無線電通信。 天線有很多種，適用於不同的頻率、不同的用途、不同的場合、不同的要求等等。對於很多種天線，有必要對它們進行適當的分類：它們可以分為通信天線、電視天線、雷達天線等等。它可以分為短波天線、超短波天線、微波天線等等。 可分為全向天線、定向天線等。可分為線性天線、平面天線等。

*電磁波輻射

當導體上有交流電時，可能會發生電磁波輻射。 輻射能力取決於導體的長度和形狀。 如圖1.1a所示，如果兩根電線非常靠近，則電場被束縛在它們之間，輻射較弱。 如圖1.1b所示，通過打開兩根電線，電場在周圍空間擴散，從而新增輻射。 必須注意的是，當導線的長度L遠小於波長時，當輻射非常弱時； 當導線L的長度新增到與波長相當的長度時，導線上的電流顯著增加，從而產生强輻射。

1.2對稱振盪器

對稱振盪器是迄今為止使用最廣泛的經典天線。 單個半波對稱振盪器可以簡單地單獨使用或用作抛物面天線的饋電，或者天線陣列可以由多個半波對稱振盪組成。 臂長相等的振盪器稱為對稱振盪器。 每臂長度為四分之一、全長為波長一半的振盪器稱為半波對稱振盪器。 如圖1.2A所示。此外，還有一種特殊類型的半波對稱振盪器，可以看作是將全波對稱振盪器折疊成一個窄的矩形框架，並將其兩端重疊。 這種狹窄的矩形框架被稱為折疊振盪器。 注意，折疊振盪器的長度也是波長的一半，囙此它被稱為半波折疊振盪器。 見圖1.2b。

1.3關於天線指向性的討論

1.3.1天線方向性

發射天線的基本功能之一是將從饋線獲得的能量輻射到周圍空間。 另一種是將大部分能量輻射到所需的方向。 垂直放置的半波對稱振盪器具有扁平的“甜甜圈”形三維圖案（圖1.3.1 a）。 雖然立體圖案的立體感很强，但繪製起來很困難。 圖1.3.1 B和圖1.3.1 C顯示了其兩種主要平面模式。 平面方向圖描述了天線在指定平面上的方向性。 從圖1.3.1 B中可以看出，在振動器的軸線方向上輻射為零，最大輻射方向在水平面上； 從圖1.3.1 C中可以看出，水平面上所有方向的輻射都是相同的。

1.3.2天線定向增强

幾個對稱的振盪器陣列可以控制輻射，產生“扁平麵包環”，進一步將訊號集中在水准方向。

以下是沿垂直線上下排列成垂直四元數陣列的四個半波振盪器的立體和垂直平面圖案。

反射器也可用於將輻射能量控制在單一方向，平面反射器可放置在陣列的一側，以形成扇形覆蓋天線。 下麵的水准模式說明了反射器的作用，它將功率反射到一側並提高增益。

抛物面反射器的使用使天線輻射能够集中在一個小的立體角上，就像光學中的探照燈一樣，從而獲得高增益。 不言而喻，抛物面天線由兩個基本元件組成：抛物面反射器和位於抛物面焦點的輻射源。

1.3.3天線增益

增益是在輸入功率相等的情况下，由實際天線產生的訊號的功率密度與空間中同一點的理想輻射單元的功率密度之比。 它定量地描述了天線集中輸入功率的程度。 顯然，增益與天線方向圖密切相關。 主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。 增益的物理含義可以這樣理解——要在一定距離上產生一定大小的訊號，如果使用理想的無向點源作為發射天線，則需要100W的輸入功率，而當使用增益G=13dB=20的定向天線作為發射天線時，僅需要100/20=5W。 換言之，就天線在其最大輻射方向上的輻射效應而言，與沒有方向的理想點源相比，天線的增益乘以輸入功率。

半波對稱振盪器的增益為G=2.15dBi。

四個半波對稱振盪器沿著垂直線上下排列，形成增益約為G=8.15dBi的垂直四元數陣列（dBi是表示比較對象是全方向均勻輻射的理想點源的組織）。

如果使用半波對稱振盪器作為比較對象，則增益組織為dBd。

半波對稱振盪器的增益為G＝0dBd（因為它是1與自身的比值和0的對數）。 增益約為G=8.15~2.15=6dBd的垂直四元數陣列。

1.3.4葉片寬度

定向模式通常有兩個或多個閥，其中輻射强度最高的一個稱為主閥，另一個稱為側閥或側閥。 參見圖1.3.4a，其中主閥最大輻射方向兩側輻射强度降低3dB（功率密度的一半）的兩點之間的角度定義為波瓣寬度（也稱為波束寬度或主波瓣寬度或半功率角）。 波瓣寬度越窄，指向性越好，作用距離越遠，抗干擾能力越强。

還有一個波瓣寬度，10dB波瓣寬度。顧名思義，它是輻射强度降低10dB（功率密度降低十分之一）的模式中兩點之間的角度，如圖1.3.4b所示。

1.3.5前後比例

在該模式中，最大前後瓣膜的比例稱為前後比例，並記錄為F/B。 前後比越大，天線的向後輻射（或接收）就越小。 正面和背面的計算比F/B的計算更簡單-----

F/B＝10Lg{（正向功率密度）/（反向功率密度）}

天線前後比為F/B的天線的典型值為（18~30）dB，在特殊情况下為（35~40）dB。

1.3.6天線增益的幾種近似計算

1）主瓣寬度越窄，增益就越高。 對於一般天線，增益可以估計如下：

G（dBi）=10 Lg｛32000/（2）3 dB，E*2 3 dB，H）｝

公式中，2°3dB，E和2°3dB，H分別是天線在兩個主平面上的波瓣寬度。

32000是統計經驗數據。

2）對於抛物面天線，可以使用以下公式近似計算增益：

G（dB i）=10 Lg｛4.5*（D/島0）2｝

式中D為抛物線直徑；

0是中心波長；

4.5為統計經驗數據。

3）對於垂直全向天線，有一個近似公式

G（dBi）=10 Lg｛2L/島0｝

L是天線的長度。

0是中心波長；

1.3.7高級側閥抑制

對於基站天線，通常要求主瓣上方的第一旁瓣在其垂直（即，間距）方向圖中盡可能弱。 這被稱為高級旁瓣抑制。 基站為地面上的手機使用者服務，指向天空的輻射毫無意義。

1.3.8天線向下傾斜

為了使主瓣指向地面，天線在放置過程中需要適當向下傾斜。

1.4天線極化

天線將電磁波輻射到周圍的空間。 電磁波由電場和磁場組成。 規定電場的方向是天線極化的方向。 通常使用的天線是單極的。 下圖說明了兩種基本的單極性：垂直極化，這是最常見的一種； 水准極化-也可使用。

下圖說明了另外兩種單極：+45和-45，它們僅用於特殊場合。 這樣，就有四種單極化，如下圖所示。通過將垂直極化天線與水准極化天線相結合，或者將+45度極化天線與-45度極化天線相組合，形成了一種新的天線，即雙極天線。

下圖顯示兩個單極化天線安裝在一起，形成一對雙極化天線。 請注意，雙極化天線有兩個連接器。

雙極天線輻射（或接收）具有兩個極化的波，這兩個極化在空間中彼此正交（垂直）。

1.4.2極化損耗

垂直極化波由具有垂直極化特性的天線接收，而水准極化波則由具有水准極化特性的陣列天線接收。 右旋圓極化波由具有右旋圓極化的天線接收，而左旋圓極化波則由具有左旋圓偏振的天線接收。

當入射波的偏振方向與接收天線的偏振方向不一致時，接收到的訊號會更小，也就是說，會出現偏振損耗。 例如，當用+45度極化天線接收垂直或水准極化波時，或者當用垂直極化天線接收+45度或-45度極化波時將發生極化損耗。 當圓極化天線接收到任何線極化波，或者線極化天線接收任何圓極化波，等等時，極化損耗也必須發生——只能接收到接收波的一半能量。

當接收天線的極化方向與入射波的極化方向完全正交時，例如，當具有水准極化的接收天線接收垂直極化的入射波時，或者當具有右圓極化的接收電極接收具有左圓極化的入射波時， 天線將根本不會接收到入射波的能量。 在這種情況下，偏振損耗最大，稱為偏振完全隔離。

1.4.3極化隔離

沒有理想的完全極化隔離。 饋送到一個極化天線的訊號總是在另一個極化的天線中出現一點點。 例如，在下圖所示的雙極天線中，輸入垂直極化天線的功率為10W，在水准極化天線的輸出處量測的輸出功率為10mW。

1.5天線輸入阻抗Zin

定義：天線輸入端的訊號電壓和訊號電流之比稱為天線的輸入阻抗。 輸入阻抗具有電阻分量RIN和電抗分量Xin，即Zin＝RIN+JXin。 電抗分量的存在將减少天線從饋線中選取訊號功率。 囙此，電抗分量必須盡可能為零，即天線的輸入阻抗應盡可能為純電阻。 事實上，即使天線設計和調試得很好，其輸入阻抗也總是包含一個小的電抗分量。

輸入阻抗與天線的結構、尺寸和工作波長有關。 半波對稱振盪器是最重要的基本天線，其輸入阻抗為Zin=73.1+j42.5（島）。 當天線長度縮短（3~5）%時，可以消除電抗分量，天線的輸入阻抗為純電阻。 此時，輸入阻抗為Zin=73.1（島），（標稱75島）。 請注意，嚴格來說，純電阻天線輸入阻抗僅適用於點頻率。

順便說一句，半波縮減振盪器的輸入阻抗是半波對稱振盪器的四倍，即Zin＝280（Isla©），（標稱300 Isla©）。

有趣的是，對於任何天線，人們總是可以調整天線阻抗，使輸入阻抗的虛部非常小，而實部在所需的工作頻率範圍內非常接近50島，從而使天線的輸入阻抗為Zin=Rin=50島，這是天線與饋線良好阻抗匹配所必需的。

1.6天線工作頻率範圍（頻寬）

無論是發射天線還是接收天線，它們總是在一定的頻率範圍（頻寬）內工作。 天線的頻寬有兩種不同的定義------

一種是指當駐波比SWRâ1.5時天線的工作頻寬；

一種是指天線增益降低3dB範圍內的頻寬。

在移動通信系統中，它通常是根據前一個定義的。 具體地，當天線的駐波比SWR不超過1.5時，天線的頻寬是天線的工作頻率範圍。

一般來說，在工作頻寬內的每個頻率點，天線效能都不同，但這種差异導致的效能下降是可以接受的。

1.7移動通信常用的基站天線、中繼天線和室內天線

1.7.1平板天線

無論是GSM還是CDMA，平板天線都是應用最廣泛、非常重要的基站天線。 該天線具有增益高、扇形圖好、後瓣小、垂直方向圖下傾角控制方便、密封性能可靠、使用壽命長等優點。

平板天線也經常被用作中繼器的用戶天線。 根據作用扇區的範圍，應選擇相應的天線型號。

1.7.1平板天線高增益的形成

A.將多個半波振盪器排列成垂直放置的線性陣列

B.線上性陣列的一側新增一塊反射板（以帶反射板的兩個半波振盪器的垂直陣列為例）

C.為了提高平板天線的增益，可以進一步使用八個半波振盪器陣列

如前所述，佈置在垂直線性陣列中的四個半波振盪器的增益約為8dBI； 一側有反射器的四元線性陣列，即傳統的平板天線，增益約為14~17DBI。

一側有反射器的八元線性陣列，即擴展板天線，增益約為16~19DBI。 不用說，擴展平板天線的長度是傳統平板天線的兩倍，高達約2.4M。

1.7.2高增益栅格抛物面天線

從性價比的角度來看，直放站的施主天線通常採用栅格抛物面天線。 由於抛物面表面具有良好的聚焦效果，抛物面天線具有較强的收集能力。 對於直徑為1.5m的網格抛物面天線，其增益在900兆頻帶內可以達到g=20dbi。 它特別適合點對點通信。 例如，它經常被用作中繼器的施主天線。

抛物面採用網格結構，一是為了減輕天線的重量，二是為了减小風阻。

抛物面天線通常可以給出不小於30dB的前後比，這是中繼器系統為防止接收天線自激而必須滿足的技術指標。

1.7.3八木定向天線

八木定向天線具有增益高、結構輕、架設方便、價格低廉等優點。 囙此，它特別適合點對點通信。 例如，它是室內配電系統室外接收天線的首選天線類型。

八木定向天線的單元越多，其增益就越高。 一般採用6-12單元八木定向天線，其增益可達10-15dbi。

1.7.4室內吊頂天線

室內吊頂天線必須具有結構輕巧、外形美觀、安裝方便的優點。

如今，市場上看到的室內天花板天線有很多形狀和顏色，但其內芯的購買和製造幾乎相同。 雖然這種天花板天線的內部結構很小，但由於它基於天線寬帶理論，借助電腦輔助設計和網絡分析儀調試，在很寬的工作頻帶內可以很好地滿足駐波比的要求。 根據國家標準，工作在寬頻帶的天線的駐波比名額為VSWRâ2。 當然，最好達到VSWRâ1.5。 順便提及，室內天花板天線是低增益天線，通常g＝2DBI。

1.7.5室內壁掛天線

室內壁掛天線還必須具有結構輕巧、外形美觀、安裝方便的優點。

如今，市場上看到的室內壁掛天線有很多形狀和顏色，但其內芯的購買和製造幾乎相同。 壁掛天線的內部結構屬於空氣介質微帶天線。 由於採用了加寬天線頻寬的輔助結構，並通過網絡分析儀進行電腦輔助設計和調試，可以更好地滿足工作寬帶的要求。 順便提及，室內壁掛式天線具有一定的增益，大約g＝7DBI。

無線電波傳播的一些基本概念

現時，GSM和CDMA移動通信中使用的頻帶是：

GSM:890-960兆赫、1710-1880兆赫

CDMA:806-896 MHz

806～960MHz的頻率範圍屬於超短波範圍； 1710～1880MHz的頻率範圍屬於微波範圍。

不同頻率或波長的無線電波的傳播特性並不完全相同，甚至非常不同。

2.1自由空間通信距離方程

設定發射功率為Pt，發射天線增益為GT，工作頻率為f。如果接收功率為PR，接收天線增益為GR，接收天線和發射天線之間的距離為r，則無線電波在沒有環境干擾的情况下傳播期間的無線電波損失l0具有以下運算式：

L0（dB）=10 Lg（PT/PR）

=32.45+20 Lg f（MHz）+20 LgR（km）-GT（dB）-GR（dB）

【示例】設定：Pt=10 W=40dbmw； GR=GT=7（dBi）； f=1910MHz

Q：當r=500 m時，PR=？

答：（1）l0（DB）的計算

L0（dB）=32.45+20 Lg 1910（MHz）+20 Lg0.5（km）-GR（dB）-GT（dB）

=32.45+65.62-6-7-7=78.07（dB）

（2）PR的計算

PR=PT/（10 7.807）=10（W）/（10 7.8 07）=1（W）（10 0.807）

=1（島寬）/6.412=0.156（島寬

順便說一句，當1.9GHz的無線電波穿透磚牆時，它會損失大約（10~15）dB

2.2超短波與微波的傳播視距

2.2.1限制直視距離

超短波，特別是微波，頻率高，波長短，其表面波衰减快。 囙此，它不能依靠表面波進行遠距離傳播。 超短波，尤其是微波，主要通過空間波傳播。 簡而言之，空間波是在空間中沿直線傳播的波。 顯然，由於地球的曲率，空間波傳播的直視距離Rmax是有限的。 最遠直視距離內的區域傳統上稱為照明區域； 超過極限直視距離Rmax的區域被稱為陰影區域。 不用說，當使用超短波和微波進行通信時，接收點應在發射天線的極限直視距離Rmax內。 受地球曲率半徑的影響，極限直視距離Rmax與發射天線和接收天線的高度HT和HR之間的關係為：Rmax=3.57{âHT（m）+âHR（m）}（km）

考慮到大氣對無線電波的折射，應將極限直視距離校正為

Rmax=4.12｛âHT（m）+âHR（m）｝（km）

由於電磁波的頻率遠低於光波的頻率，無線電波傳播的有效直視距離re約為極限直視距離Rmax的70%，即re＝0.7Rmax

例如，如果HT和HR分別為49米和1.7米，則有效直視距離為re=24公里。

2.3無線電波在平面地面上的傳播特性

從發射天線直接發射到接收點的無線電波稱為直接波； 發射天線發射的指向地面的無線電波被地面反射並到達接收點，稱為反射波。 顯然，接收點的訊號應該是直接波和反射波的組合。 無線電波的合成將不是像1+1=2那樣簡單的代數加法，並且合成結果將隨著直接波和反射波之間的波徑的差异而變化。 當波道差是半個波長的奇數倍時，將直接波和反射波訊號相加以形成最大值； 當波路差是一個波長的倍數時，直接波和反射波訊號被相减並合成到最小值。 可以看出，地面反射的存在使得信號強度的空間分佈非常複雜。

實際測量表明，在一定距離RI內，信號強度會隨著距離或天線高度的新增而波動； 超過一定距離RI後，信號強度將隨著距離的新增或天線高度的减小而新增。 單調性衰退。 理論計算給出了RI、天線高度HT和HR之間的關係：

RI=（4 HT HR）/L，L為波長。

不用說，RI必須小於極限觀看距離Rmax。

2.4無線電波的多徑傳播

在超短波和微波波段，無線電波也會遇到障礙物（如建築物、高層建築或山丘）來反射無線電波。 囙此，各種反射波（廣義地說，還應該包括地面反射波）到達接收天線。 這種現象被稱為多徑傳播。

由於多徑傳輸，訊號場強的空間分佈變得相當複雜，波動很大。 在一些地方，訊號場強新增，而在一些地方訊號場強降低； 同樣由於多徑傳輸的影響，無線電波的極化方向也會發生變化。 此外，不同障礙物對無線電波的反射能力也不同。 例如，鋼筋混凝土建築對超短波和微波的反射能力比磚牆更强。 我們應該盡最大努力克服多徑傳輸效應的負面影響，這就是人們在通信質量要求高的通信網絡中經常使用空間分集科技或極化分集科技的原因。

2.5無線電波的繞射傳播

當在傳輸路徑中遇到大型障礙物時，無線電波將繞過障礙物並向前傳播。 這種現象被稱為無線電波繞射。 超短波和微波具有較高的頻率、較短的波長和較弱的繞射能力。 高層建築後面的信號強度較小，形成了所謂的“陰影區”。 訊號質量受到影響的程度不僅與建築物的高度、接收天線與建築物之間的距離有關，還與頻率有關。 例如，有一棟樓高10米。 在建築物後面200米處，接收訊號質量幾乎不受影響，但在100米處，收到的訊號場強明顯弱於沒有建築物的情况。 注意，如上所述，衰减程度也與訊號頻率有關。 對於216~223MHz射頻訊號，接收訊號場強比沒有建築物的訊號場強低16dB，對於670MHz射頻訊號的接收訊號場強比無建築物的信號強度低20dB。如果建築物的高度新增到50m，則在距離建築物1000m的範圍內，接收訊號的場強將受到影響和减弱。 也就是說，頻率越高，建築物越高，接收天線離建築物越近，對信號強度和通信質量的影響就越大； 相反，頻率越低，建築物越短，接收天線離建築物越遠，影響越小。

囙此，在選擇基站選址和架設天線時，必須考慮繞射傳播可能產生的各種不利影響，並注意影響繞射傳播的各種因素。

3輸電線路的一些基本概念

連接天線和發射機輸出（或接收機輸入）的電纜稱為傳輸線或饋線。 輸電線路的主要任務是有效地傳輸訊號能量。 囙此，它應該能够以最小的損耗將發射機發送的訊號功率發送到發射天線的輸入，或者將天線接收的訊號以最小的損失發送到接收機的輸入。 同時，它不應該拾取或產生雜散干擾訊號。 囙此，必須對傳輸線進行遮罩。

順便提及，當傳輸線的物理長度等於或大於傳輸訊號的波長時，傳輸線也被稱為長線路。

3.1輸電線路類型

超短波段的傳輸線一般有兩種：平行雙線傳輸線和同軸電纜傳輸線； 微波波段的傳輸線包括同軸電纜傳輸線、波導和微帶。 平行雙線傳輸線由兩條平行導線組成。 它是一條對稱或平衡的傳輸線。 這種饋線損耗大，不能在UHF頻段使用。 同軸電纜傳輸線的兩種導體分別為芯線和遮罩銅網。 因為銅網是接地的，並且兩個導體對地不對稱，所以它被稱為不對稱或不平衡傳輸線。 同軸電纜工作頻率範圍寬，損耗小，可以遮罩靜電耦合，但不會對磁場產生任何干擾。 使用時，不要與強電流線路平行運行，也不要靠近低頻訊號線路。

3.2輸電線路特性阻抗

無限長傳輸線上的電壓與電流之比定義為傳輸線的特性阻抗，用Z0表示。 同軸電纜特性阻抗的計算公式為

Z.=ã60/âIslandµrã*日誌（D/D）[歐元]。

式中，D為同軸電纜外導體銅網的內徑； D為同軸電纜芯線的外徑；

R是導體之間絕緣介質的相對介電常數。

通常Z0=50歐姆，但也有Z0=75歐姆。

從上式中不難看出，饋線的特性阻抗只與導體直徑D和D以及導體之間介質的介電常數有關，而與饋線長度、工作頻率和連接到饋線端子的負載阻抗無關。

3.3饋線衰减係數

當訊號在饋線中傳輸時，不僅存在導體的電阻損耗，還存在絕緣材料的介電損耗。 這兩種損耗隨著給料機長度和工作頻率的新增而新增。 囙此，給料機的長度應盡可能縮短。

衰减係數用於計算組織長度的損耗島表示組織為dB/M（dB/M），電纜技術規範上的組織大多為dB/100 M（dB/100M）

設輸入到饋線的功率為P1，從長度為L（m）的饋線輸出的功率為P2，並且傳輸損耗TL可以表示為：

TL=10*Lg（P1/P2）（dB）

衰减係數為

島=TL/L（dB/m）

例如，諾基亞7/8英寸低功耗電纜的衰减係數為900 MHz Isla²=4.1 dB/100 m，也可以寫成Isla²=3 dB/73 m，即900 MHz頻率的訊號功率在穿過73 m長的電纜時减少一半。

對於普通的非低功耗電纜，例如，當syv-9-50-1900mhz時，衰减係數為Isla²=20.1dB/100 m，也可以寫成Isla²=3dB/15m，即頻率為900MHz的訊號功率將每15m長的電纜减少一半！

3.4匹配概念

什麼是匹配？ 簡單地說，當連接到饋線端子的負載阻抗ZL等於饋線特性阻抗Z0時，稱饋線端子匹配並連接。 在匹配過程中，饋線上只有傳輸到終端負載的入射波，而沒有終端負載產生的反射波。 囙此，當天線用作終端負載時，匹配可以確保天線能够獲得所有訊號功率。 如下圖所示，當天線阻抗為50島時，與50島電纜匹配，而當天線阻抗是80島時，則與50島線纜不匹配。

如果天線振盪器的直徑較大，則天線輸入阻抗隨頻率的變化較小，易於與饋線匹配。 此時，天線的工作頻率範圍較寬。 相反，它更窄。

在實踐中，天線的輸入阻抗也會受到周圍物體的影響。 為了使饋線和天線匹配良好，架設天線時還需要通過量測適當調整天線的局部結構或安裝匹配裝置。

3.5反射損耗

前面已經指出，當饋線與天線匹配時，饋線上沒有反射波，只有入射波，也就是說，饋線上傳輸的波只是朝著天線移動。 此時，饋線上的電壓幅度和電流幅度相等，饋線上任何一點的阻抗都等於其特性阻抗。

當天線和饋線不匹配時，即當天線阻抗不等於饋線的特性阻抗時，負載只能吸收饋線上傳輸的高頻能量的一部分，而不能全部吸收，未吸收的部分能量會被反射回來形成反射波。

例如，在右圖中，由於天線和饋線的阻抗不同，一個是75歐姆，另一個是50歐姆，囙此阻抗不匹配，結果是

3.6 VSWR

在失配的情况下，饋線上既有入射波，也有反射波。 在入射波和反射波的相位相同的情况下，將電壓幅度與最大電壓幅度Vmax相加以形成波腹； 在入射波和反射波的相位相反的情况下，將電壓幅度减去最小電壓幅度Vmin以形成波節點。 其他點的振幅值在波腹和節點之間。 這種合成波被稱為行波駐波。

反射波電壓的振幅與入射波電壓的比率被稱為反射係數，並記錄為R

反射波振幅（ZL-Z0）

R=ââ

入射波振幅（ZL+Z0）

波腹電壓與節點電壓振幅的比值稱為駐波係數，也稱為電壓駐波比，並記錄為VSWR

節點電壓幅值Vmax（1+R）

VSWR=

節點電壓弧度Vmin（1-R）

終端負載阻抗ZL越接近特性阻抗Z0，反射係數r越小，駐波比VSWR越接近1，匹配越好。

3.7平衡裝置

信號源或負載或傳輸線根據其與地的關係可分為平衡和不平衡。

如果信號源兩端與地之間的電壓相等且極性相反，則稱為平衡信號源，否則稱為不平衡信號源； 如果負載兩端與地之間的電壓相等，極性相反，則稱為平衡負載，否則稱為不平衡負載； 如果傳輸線的兩個導體與地面之間的阻抗相同，則稱為平衡傳輸線，否則為不平衡傳輸線。

不平衡信號源與不平衡負載之間應採用同軸電纜連接，平衡信號源和平衡負載之間採用平行雙線傳輸線連接，以有效傳輸訊號功率，否則會破壞其平衡或不平衡，無法正常工作。 如果不平衡輸電線路要與平衡負載連接，通常的方法是在糧食生產者之間安裝一個“平衡-不平衡”轉換裝置，通常稱為平衡轉換器。

3.7.1半波長平衡轉換器

它也被稱為“U”管平衡轉換器，用於不平衡饋線同軸電纜和平衡負載半波對稱振動器之間的連接。 “U”管平衡轉換器還具有1:4阻抗轉換的功能。 移動通信系統中使用的同軸電纜的特性阻抗通常為50埃。 囙此，在八木天線中，使用一個縮小的半波振盪器將其阻抗調整到大約200島，以最終匹配主饋線的50島同軸電纜的阻抗。

3.7.2四分之一波長平衡不平衡

利用四分之一波長長短傳輸線的端子為高頻開路的特性，實現了天線平衡輸入埠和同軸饋線不平衡輸出埠之間的平衡-不平衡變換。

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