中入射和反射功率的基本知识
矢量网络分析仪的基本形式包括测量沿传输线传输的入射波、反射波和传输波。我们在此 以光波长为类比，当光照射到透镜上(入射能量)时，部分光会从透镜表面反射回来， 但大多数光会继续穿过透镜(传递能量)。如果透镜的表面是镜面的，则大部分 光线会反射回来，只有很少或没有光线穿过透镜。 虽然射频和微波信号波长不同，但原理是一样的。矢量网络分析仪能准确测量入射， 能量的反射和传输，如能量发射到传输线上，由于阻抗失配而沿传输线反射 信号源的能量，以及成功传输到最终设备（例如天线）的能量。
史密斯圆图
在表征器件时，反射量由入射信号看到的阻抗决定。阻抗可用于实部和虚部 表示（R jX 或 G jB），因此，我们可以在一个称为阻抗复平面的矩形网格上绘制阻抗。 然而，开路(一种常见的射频阻抗)出现在实轴的无限远处，因此无法显示。 由于它能覆盖整个阻抗面，我们可以使用极坐标图。不直接绘制复值反射系数 以矢量的形式显示阻抗图。矢量的范围是显示中心的距离，矢量和从中心点 在最右边的直线之间的角度是相位。极坐标图的缺点是阻抗值不能直接从显示图中读取。 由于复阻抗与反射系数之间有一对应的关系，阻抗复平面的正实部分可以映射到 极坐标显示图， 结果形成了史密斯圆图。所有电抗值和从 0 所有无限大的正电阻值 均落在史密斯圆图中。 在史密斯圆图上，恒定电阻的轨迹为圆，恒定电抗的轨迹为圆。史密斯圆 对于射频和微波系统来说，图中的阻抗总是集成到关注的部件或系统的特征阻抗中 通常是 50 Ω，对广播和有线电视系统则为 75 Ω。理想的终端位于史密斯圆图的中心。
功率传输条件
假设源电阻为 RS，负载电阻为 RL，为了将最大功率传输到负载，两个设备之间的连接必须 满足理想的匹配条件。只要激励是直流电压源还是射频正弦波源， RL = RS，就能 实现这一条件。 如果源阻抗不是纯电阻，只有当负载阻抗等于源阻抗的复数共轭时，才能最大化 功率传送。这一条件可以通过对抗虚部取反号来满足。例如，若 RS = 0.6 j 0.3，则复 数共轭为 RS* = 0.6 – j 0.3。 使用高频传输线的主要原因之一是需要高效传输功率。若频率很低(波长很长)， 简单的导线足以传导功率。导线电阻小，对低频信号影响小。无论 测量导线上的电压和电流值相同。 在高频率方面，波长与高频电路中导体的长度相同或更小，可以认为功率是行波 传输方式。当传输线以其特性阻抗端接时，传输到负载的功率最大。若端接负载和特性 如果阻抗不相等，未被负载吸收的信号将反射回信号源。 如果传输线的端接负载等于其特性阻抗，则传输的功率被负载吸收，不会产生任何 反射信号。观察射频信号包络随传输线距离的变化，没有发现任何驻波，这是 能量只向一个方向流动，因为没有反射。
传输线用短路端接时(短路不能维持电压，所以耗散功率为零)，反射波会沿传输线返回 到信号源。在负载平面上，反射电压波的范围必须等于入射电压波的范围，而相位 相差 180°。反射波等于入射波，但方向相反。 如果传输线连接到开路端(开路无电流)，反射电流波的相位将与负载面的入射电流波相位 相差 180°，反射电压波与入射电压波相同。这样可以保证在开路处的电流为 0。反射 电流波等于入射电流波，传播方向相反。无论是短路还是开路，传输线都会在线 产生驻波。将为电压谷值 0，电压峰值为入射电压电平 2 倍。 如果在传输线终端连接一个 25 Ω 一部分电阻器将传输线介于全吸收和全反射之间 入射功率被吸收，入射功率的另一部分被反射。在负载面，反射电压波的范围将是入射波 幅度的 1/3，两种波的相位差 180°。驻波谷值不再为 峰值小于短路和开路时 的峰值。峰值与谷值的比例将是 2:1。 在过去，确定射频阻抗的方法是使用射频探头/检波器、开槽传输线和一个 VSWR（电压 测试仪测量驻波比 VSWR。探头沿传输线移动时，测试仪会写下峰值和谷值的相对值 位置和值。阻抗可以根据这些测量结果推导出来。您可以在不同频率下重复此测量 步骤。现代矢量网络分析仪可以在频率扫描过程中直接测量射波和反射波，然后以多种格式测量 （包括 VSWR）显示阻抗结果。