21、双导体传输线的频域分析

双导体传输线的频域分析

1. 电压驻波比（VSWR）

在信号传输中，我们理想地希望传输线对信号传输除了产生相移或时间延迟外没有其他影响，这在负载匹配时可以实现。但在实际情况中，很多时候无法做到精确匹配。当负载阻抗 $\hat{Z}_L \neq Z_C$ 时，传输线就处于失配状态。为了定量衡量这种“失配”程度，引入了电压驻波比（VSWR）。

1.1 VSWR的定义

VSWR 是传输线上最大电压与最小电压之比，即：
[VSWR = \frac{|\hat{V}| {max}}{|\hat{V}| {min}}]
最大电压和最小电压之间的距离为四分之一波长。

1.2 特殊负载情况下的 VSWR

• 当负载为短路（$\hat{Z}_L = 0$）或开路（$\hat{Z}_L = \infty$）时，最小电压为零，VSWR 为无穷大：
  [VSWR =
  \begin{cases}
  \infty, & \hat{Z}_L = 0 \
  \infty, & \hat{Z}_L = \infty
  \end{cases}
  ]
• 当负载匹配（$\hat{Z}_L = Z_C$）时，VSWR 为 1：
  [VSWR = 1, \quad \hat{Z}_L = Z_C]
  因此，VSWR 的取值范围是 $1 \leq VSWR < \infty$。在行业中，如果 VSWR < 1.2，则认为传输线是“匹配”的。

1.3 VSWR 的定量计算 </