VSWR計算器：電壓駐波比
依功率或阻抗量測計算 VSWR、回波損耗、失配損耗與傳輸效率。
選擇功率量測或阻抗量測模式，即可計算反射係數、VSWR 與相關 RF 傳輸參數。
VSWR計算器：電壓駐波比
依功率或阻抗量測計算 VSWR、回波損耗、失配損耗與傳輸效率。
關於 VSWR 計算器
電壓駐波比（VSWR）是射頻（RF）與微波工程中的基礎量測，用來衡量傳輸線與負載的匹配程度。當 RF 功率沿同軸電纜或波導傳輸，並在負載端遇到阻抗失配時，部分功率會反射回來源端。前行波與反射波疊加後形成駐波，而 VSWR 量測的是這個波形中最大電壓與最小電壓的比值。
理想阻抗匹配時 VSWR = 1.0，表示沒有功率被反射。實務系統通常希望 VSWR ≤ 1.5（也就是反射功率小於 4%）。VSWR 過高（大於 3 或 4）並不理想，因為它會浪費發射機功率，反射功率也可能損壞功率放大器，並降低訊號品質。在廣播與蜂巢式系統中，天線 VSWR 會持續監控；當 VSWR 超過安全門檻時，自動保護電路會關閉發射機。
反射係數 Γ（gamma）是反射波振幅與入射波振幅的比值，範圍從 0（完全匹配）到 1（完全反射，如開路或短路）。VSWR 與 Γ 直接相關：VSWR = (1 + |Γ|) / (1 − |Γ|)。對功率量測而言，|Γ| = √(P_reflected / P_forward)。對阻抗量測而言，Γ = (ZL − Z0) / (ZL + Z0)，其中 ZL 是負載阻抗，Z0 是特性阻抗。
回波損耗（dB）以對數尺度表示反射功率與前向功率的比值：RL = −20 × log10(|Γ|)。回波損耗越高，反射越低。20 dB 的回波損耗表示 1% 的功率被反射；10 dB 則表示 10% 被反射。失配損耗代表因阻抗失配而被傳輸系統吸收的功率，而傳輸效率（1 − Γ²）× 100% 則顯示實際到達負載的功率百分比。
常見應用包括天線匹配、同軸電纜系統設計、功率放大器輸出匹配、濾波器特性分析，以及 RF 電路設計中的阻抗匹配網路。
VSWR 範例
常見 RF 匹配情境，展示 VSWR、回波損耗與傳輸效率。
| 量測 | VSWR / 回波損耗 | 傳輸效率 |
|---|---|---|
| 完美匹配（功率）：Pf=100W, Pr=0W | Γ=0, VSWR=1.0, RL=∞ dB | 效率 100%。理想匹配系統——所有功率都送達負載。 |
| 良好匹配（阻抗）：ZL=75Ω, Z0=50Ω | Γ=0.2, VSWR=1.5, RL=14.0 dB | 效率 96%。適用於多數應用；也是典型的天線規格。 |
| 不良匹配（功率）：Pf=100W, Pr=25W | Γ=0.5, VSWR=3.0, RL=6.0 dB | 效率 75%。失配明顯——25% 的功率反射回來源端。 |
| 高失配（阻抗）：ZL=200Ω, Z0=50Ω | Γ=0.6, VSWR=4.0, RL=4.4 dB | 效率 64%。匹配不佳，需要阻抗匹配網路才能高效率運作。 |
如何使用 VSWR 計算器
- 選擇量測模式：功率量測（使用前向功率與反射功率）或阻抗量測（使用負載阻抗與特性阻抗）。
- 功率模式下：輸入前向（入射）功率與反射功率，單位為瓦。反射功率必須小於前向功率。
- 阻抗模式下：輸入負載阻抗 ZL 與特性阻抗 Z0，單位為歐姆。對同軸系統，Z0 通常為 50Ω；對有線電視系統，通常為 75Ω。
- 點擊「計算」即可查看反射係數（Γ）、VSWR、回波損耗、失配損耗與傳輸效率。
- 對於匹配良好的 RF 系統，建議將 VSWR 控制在 ≤ 1.5（回波損耗 ≥ 14 dB）。高於 3 的數值代表存在明顯阻抗失配，需要採取修正措施。
VSWR 常見問題
VSWR 是什麼意思？
VSWR 是 Voltage Standing Wave Ratio 的縮寫，中文通常稱為電壓駐波比。它表示傳輸線與負載不完全匹配時形成的駐波中，最大電壓振幅與最小電壓振幅的比值。VSWR = 1.0 表示完全匹配；VSWR > 1 表示存在阻抗失配。VSWR 為 2.0 時，駐波中的最大電壓是最小電壓的兩倍。
什麼樣的 VSWR 算好？
對大多數 RF 應用來說，VSWR ≤ 1.5 被視為良好（回波損耗 ≥ 14 dB，反射 < 4%）。許多廣播和業餘應用中，VSWR ≤ 2.0 也可接受。高於 3.0 則表示失配明顯、功率浪費較大。衛星上行等關鍵系統可能要求 VSWR ≤ 1.2。VSWR = 1.0 最理想，但實務上難以完全達到。
什麼是回波損耗，它和 VSWR 有什麼關係？
回波損耗是以 dB 表示的反射功率與前向功率之比：RL = −20 × log10(|Γ|)。回波損耗越高，反射越低。VSWR 與回波損耗直接相關：VSWR 1.5 → RL 14 dB；VSWR 2.0 → RL 9.5 dB；VSWR 3.0 → RL 6.0 dB。RF 工程師通常更喜歡用回波損耗來描述，因為匹配越好，數值越高。
是什麼造成 VSWR 過高？
VSWR 過高通常是由傳輸線與負載之間的阻抗失配所造成。常見原因包括：天線未調到工作頻率；連接器損壞或腐蝕；同軸電纜進水；饋線阻抗不正確；發射機輸出阻抗與電纜不匹配；或負載（如濾波器、功放）輸入阻抗不合適。阻抗匹配網路（L 型網路、π 型網路、stub 匹配）可以降低 VSWR。
VSWR 會損壞發射機嗎？
會——高 VSWR 表示有相當一部分功率被反射回發射機。現代發射機通常配有定向耦合器和保護電路，可偵測高反射功率並自動降功率或關機。然而，持續高 VSWR 仍可能讓末級功放承受熱應力、損壞電晶體，並導致電源不穩定。務必確保 VSWR 在發射機規定的工作範圍內。
VSWR 和 S11 有什麼不同？
S11（S 參數中的輸入反射係數）與 VSWR 從不同角度描述的是同一種阻抗失配。|S11| = |Γ|（反射係數的幅值）。它們的關係為：VSWR = (1 + |S11|) / (1 − |S11|)，回波損耗 = −20 × log10(|S11|) dB。S11 常用於向量網路分析儀（VNA）量測，並以複數表示；而 VSWR 永遠是實數且為正。