Rückflussdämpfung-SWR-Rechner für Antennen

Funkamateure, Antennenentwickler und HF-Fachkräfte können damit die Impedanzanpassung beurteilen, ohne logarithmische Berechnungen wiederholen zu müssen. Geben Sie die Rückflussdämpfung aus einem Netzwerk- oder Antennenanalysator beziehungsweise einem Prüfbericht ein. Sie erhalten ein deterministisches Ergebnis für schnelle Abstimmungen, eine nachvollziehbare Dokumentation oder automatisierte Messabläufe.

Rückflussdämpfung als Maß für die Anpassung verstehen

Die Rückflussdämpfung beschreibt in Dezibel, um wie viel das reflektierte Signal kleiner als das zur Last gesendete Signal ist. Sie wird hier als positiver Wert angegeben. Bei Antennen weist eine höhere Rückflussdämpfung in der Regel auf eine bessere Impedanzanpassung bei der gemessenen Frequenz hin, da weniger Energie zur Quelle zurückkehrt. Ein Wert nahe null bedeutet eine starke Reflexion, während bei einem hohen Wert nur eine vergleichsweise geringe Spannung reflektiert wird. Dieser Rechner erwartet die positive Konvention, die Antennenanalysatoren und vektorielle Netzwerkanalysatoren üblicherweise anzeigen. Geben Sie den als Rückflussdämpfung ausgewiesenen Betrag ein und keinen vorzeichenbehafteten S-Parameter wie S11 unter null Dezibel. Ein Messgerät kann beispielsweise S11 mit minus zwanzig Dezibel und die zugehörige Rückflussdämpfung mit positiven zwanzig Dezibel anzeigen. Die Umrechnung gilt jeweils für einen Messpunkt. Frequenz, Bezugsimpedanz, Kalibrierebene, Kabeldämpfung und Einflüsse des Prüfaufbaus bleiben Eigenschaften der jeweiligen Messanordnung. Halten Sie diese Angaben separat fest, wenn Ergebnisse später verglichen werden oder als Nachweis für das Erreichen eines Abstimmziels dienen sollen.

Berechnung von Reflexionsfaktor und SWR

Der Rechner wandelt die Dezibel zunächst in den Betrag des Spannungsreflexionsfaktors um. Dazu wird zehn mit dem Exponenten aus negativer Rückflussdämpfung geteilt durch zwanzig potenziert. Anschließend ergibt sich das Stehwellenverhältnis aus eins plus diesem Betrag, geteilt durch eins minus diesem Betrag. Der Betrag des Reflexionsfaktors ist dimensionslos und liegt für die hier zulässigen positiven Eingaben zwischen null und eins. Auch das SWR ist dimensionslos, liegt nie unter eins und nähert sich bei besserer Anpassung dem Wert eins. Die Gleichungen verwenden ausschließlich den Betrag des Reflexionsfaktors. Die Rückflussdämpfung enthält allein keine Phasenlage. Daher lässt sich weder erkennen, ob eine Impedanz induktiv oder kapazitiv ist, noch kann die komplexe Lastimpedanz eindeutig bestimmt werden. Das Ergebnis wird auf eine stabile Anzahl signifikanter Stellen gerundet, damit die JSON-Ausgabe reproduzierbar bleibt und zugleich genügend Auflösung für die übliche Antennenabstimmung bietet. Da der Algorithmus analytisch und deterministisch arbeitet, liefert dieselbe Zahl im Browser und über die API dasselbe Resultat, ohne Netzwerkzugriff, Nachschlagetabellen oder Annahmen zur Betriebsfrequenz.

Das Ergebnis bei der Antennenabstimmung einsetzen

Nutzen Sie das SWR als praktische Anzeige im Feldeinsatz und den Reflexionsfaktor, wenn Sie ein direktes Maß für den Betrag der reflektierten Spannung benötigen. Messen Sie während der Abstimmung über das gesamte vorgesehene Betriebsband, statt nur eine einzelne Frequenz zu optimieren. Das Verschieben eines Elements, eine Änderung der Speisepunktgeometrie oder die Anpassung eines Anpassnetzwerks kann die Mittenfrequenz verbessern und zugleich einen Bandrand verschlechtern. Vergleichen Sie nur Messungen mit derselben Kalibrierung, denselben Kabeln und Adaptern, demselben Leistungspegel und derselben Bezugsebene. Durch Kabeldämpfung kann die am Sender gemessene Rückflussdämpfung besser erscheinen als die tatsächliche Anpassung an der Antenne, weil auch die reflektierte Welle auf dem Rückweg gedämpft wird. Beachten Sie außerdem, dass ein ausgezeichnetes SWR keine effiziente Abstrahlung beweist: Ohmsche Verluste können eine gute Anpassung erzeugen und dabei Leistung in Wärme umsetzen. Betrachten Sie diese Umrechnung deshalb als Teil einer umfassenderen HF-Bewertung mit Bandbreite, Abstrahlverhalten, Zustand der Speiseleitung und Messunsicherheit. Senden Sie bei automatisierten Prüfungen jeden Messpunkt einzeln und speichern Sie seine Frequenz zusammen mit den ausgegebenen Werten.