Dieser Rechner bestimmt das Stehwellenverhältnis, kurz SWR, und schätzt daraus die prozentualen Verluste auf einer Übertragungsleitung. Drei Eingabemodi sind möglich, Leistung, Impedanz oder Spannungspegel, so dass Sie die Methode wählen können, die Ihren Messdaten am besten entspricht.
👉 Ein schlechter Anpassungsgrad führt zu Reflexionen, Leistungsverlusten und im Extremfall zur Beschädigung von Senderendstufen. Mit einfachen Rechnungen lässt sich schnell beurteilen, ob eine Antenne oder ein Kabel näher betrachtet werden muss. Der Rechner liefert sowohl SWR als auch eine Verlustabschätzung, die in Planungs- und Diagnoseaufgaben sehr nützlich ist.
Berechnungsvarianten
Wählen Sie eine der drei Methoden zur Eingabe: Leistungswerte, Impedanzen oder Spannungsmaxima und -minima. Alle drei Wege führen zum SWR, sie sind mathematisch äquivalent, aber praktisch abhängig von den verfügbaren Messgrößen.
Formeln
1. Berechnung aus Vorwärtsleistung und reflektierter Leistung
$$
\Gamma_P = \sqrt{\frac{P_{\text{ref}}}{P_{\text{fwd}}}}
$$
$$
\mathrm{SWR} = \frac{1 + \Gamma_P}{1 – \Gamma_P}
$$
2. Berechnung aus Impedanzen
$$
\Gamma_Z = \left|\frac{Z_L – Z_0}{Z_L + Z_0}\right|
$$
$$
\mathrm{SWR} = \frac{1 + \Gamma_Z}{1 – \Gamma_Z}
$$
3. Berechnung aus Spannungsmaxima und -minima
$$
\mathrm{SWR} = \frac{U_{\max}}{U_{\min}}
$$
Prozentuale Verlustabschätzung, ausgehend vom Reflexionskoeffizienten
$$
\text{Verluste},% = \left(\frac{\mathrm{SWR} – 1}{\mathrm{SWR} + 1}\right)^2 \times 100%
$$
Praxisbeispiele, Werte angepasst für deutsche Anwendungen
Die folgenden Beispiele zeigen typische Rechnungen die in Funkstationen oder bei Antennenabstimmungen auftreten können. Alle Rechnungen sind mit nachvollziehbaren Zwischenschritten versehen.
Beispiel A, Leistungsmessung
Messdaten, Vorwärtsleistung 120 Watt, reflektierte Leistung 6 Watt.
$$
\Gamma_P = \sqrt{\frac{6}{120}} = \sqrt{0{,}05} \approx 0{,}2236
$$
$$
\mathrm{SWR} = \frac{1 + 0{,}2236}{1 – 0{,}2236} \approx \frac{1{,}2236}{0{,}7764} \approx 1{,}576
$$
$$
\text{Verluste},% = \left(\frac{1{,}576 – 1}{1{,}576 + 1}\right)^2 \times 100% \approx 5{,}00%
$$
Interpretation, SWR etwa 1,58. Das ist akzeptabel für viele Anwendungen, die Leitungsverluste sind moderat, weitere Feinabstimmung kann aber die Effizienz verbessern.
Beispiel B, Impedanzmessung
Leitung-Nennimpedanz 50 Ohm, gemessene Last 100 Ohm.
$$
\Gamma_Z = \left|\frac{100 – 50}{100 + 50}\right| = \frac{50}{150} = 0{,}3333
$$
$$
\mathrm{SWR} = \frac{1 + 0{,}3333}{1 – 0{,}3333} = \frac{1{,}3333}{0{,}6667} = 2{,}0
$$
$$
\text{Verluste},% = \left(\frac{2 – 1}{2 + 1}\right)^2 \times 100% = \left(\frac{1}{3}\right)^2 \times 100% \approx 11{,}11%
$$
Interpretation, SWR gleich 2 bedeutet merkliche Reflexionen. Für Sendeanlagen ist das eine Warnung. Oft hilft eine Anpassung des Antennentrimmers oder ein Anpassnetzwerk.
Beispiel C, Spannungsspitzen
Gemessene maximale Spannung auf der Leitung 12 Volt, minimale Spannung 3 Volt.
$$
\mathrm{SWR} = \frac{12}{3} = 4{,}0
$$
$$
\text{Verluste},% = \left(\frac{4 – 1}{4 + 1}\right)^2 \times 100% = \left(\frac{3}{5}\right)^2 \times 100% = 36{,}0%
$$
Interpretation, SWR 4 ist schlecht. In diesem Bereich sind die Verluste hoch und Sender können empfindlich reagieren. Ursachen sind oft falsche Antennenlänge oder defekte Steckverbindungen.
Was gilt in der Praxis
Ein SWR nahe 1 ist ideal. Werte bis 1,5 gelten in der Praxis als gut. Werte zwischen 1,5 und 2 sind tolerierbar, aber eine Optimierung ist sinnvoll. Ab SWR 2 steigt die Verlustleistung deutlich, und Sendeendstufen sollten geschont werden.
Messhinweis, Messen Sie möglichst nahe am Sender, da Steckverbindungen und Kabeldämpfungen das Messergebnis verfälschen können. Verwenden Sie kalibrierte Messgeräte und dokumentieren Sie Vorwärts und Rücklauf separat, das hilft bei der Fehlersuche.
Tipps zur Verbesserung des SWR
- Überprüfen Sie Steckverbindungen und Antennenstecker auf Korrosion.
- Trimmen Sie die Antennenlänge schrittweise, bis die Resonanz bei der gewünschten Frequenz liegt.
- Setzen Sie im Bedarfsfall ein Anpassnetzwerk ein, zum Beispiel L- oder PI-Netzwerk.
- Bei Mehrbandantennen kontrollieren Sie die Abstimmung in jedem Band separat.
Hilfreiche Literatur
- „HF-Technik kompakt“, Grundlagen und praktische Messmethoden
- „Antennenpraxis“, Entwurf, Bau und Abstimmung
- „Funktechnik für Einsteiger“, Mechanik, Elektrik und Messtechnik
- „Transmission Lines and Waveguides“, deutsche Ausgabe, Theorie und Anwendung
Spezialisiert auf Schaltungsanalyse und HF-Technik mit über 30 Jahren Erfahrung. Andreas prüft die mathematische Präzision aller Elektronik-Tools bei RechnerLab.
