VSWR- und Rückflussdämpfungs-Rechner
Berechnen Sie das Verhältnis zwischen VSWR, Rückflussdämpfung (dB) und Reflexionsfaktor (Γ). Geben Sie einen beliebigen Wert ein, um die anderen beiden automatisch zu berechnen.
Mathematische Beziehungen
Aus Reflexionsfaktor (Γ)
- VSWR = (1 + |Γ|) / (1 - |Γ|)
- RL (dB) = -20 * log10(|Γ|)
Aus VSWR
- |Γ| = (VSWR - 1) / (VSWR + 1)
- RL (dB) = -20 * log10( (VSWR - 1) / (VSWR + 1) )
Aus Rückflussdämpfung (RL)
- |Γ| = 10^(-RL / 20)
- VSWR = (1 + |Γ|) / (1 - |Γ|)
Technischer Hintergrund
Das Stehwellenverhältnis (VSWR, Voltage Standing Wave Ratio) misst den Grad der Impedanzanpassung und Reflexion zwischen einer HF-Übertragungsleitung und einer Last (z. B. einer Antenne). Eine perfekte Impedanzanpassung entspricht einem VSWR von 1,0:1, was bedeutet, dass keine Energie reflektiert wird.
Die Rückflussdämpfung ist eine weitere Möglichkeit, die Fehlanpassung auszudrücken. Sie ist ein logarithmisches Verhältnis in dB, das die von der Antenne reflektierte Leistung mit der Leistung vergleicht, die von der Übertragungsleitung in die Antenne eingespeist wird. Eine höhere Rückflussdämpfung (z. B. > 20 dB) bedeutet, dass weniger Leistung reflektiert wird und die Anpassung besser ist.
Der Reflexionsfaktor (|Γ|) ist definiert als das Verhältnis der reflektierten Spannung zur hinlaufenden Spannung. Er liegt theoretisch zwischen 0 und 1, wobei |Γ| = 0 eine perfekte Anpassung darstellt und |Γ| = 1 eine vollständige (100 %) Reflexion anzeigt.
Bedeutung von VSWR-Werten
Das VSWR wird normalerweise als Verhältnis ausgedrückt (z. B. 1,5:1, oft abgekürzt als 1,5). Die folgende Tabelle veranschaulicht die praktischen Auswirkungen verschiedener VSWR-Werte:
| VSWR | Reflektierte Leistung | Anpassungsstatus | Praktische Auswirkungen |
|---|---|---|---|
| 1.0 : 1 | 0% | Perfekte Anpassung | Idealer Zustand, gesamte Energie wird übertragen. In der Praxis extrem schwer zu erreichen. |
| 1.1 - 1.3 : 1 | < 2% | Hervorragend | Hervorragender Zustand in der Praxis, vernachlässigbare Verluste. |
| 1.5 : 1 | 4% | Gut | Standardanforderung für Amateurfunk und die meisten Kommunikationssysteme. |
| 2.0 : 1 | 11.1% | Kritischer Punkt | Spürbarer Leistungsverlust beginnt, einige empfindliche Geräte können Schutzschaltungen aktivieren. |
| 3.0 : 1 or higher | > 25% | Starke Fehlanpassung | Starke Energiereflexion, HF-Sender können sich erheblich erwärmen. |
| ∞ (Infinity) | 100% | Vollständige Reflexion | Antenne offen oder Kurzschluss, 100 % der Energie wird reflektiert. |
Wie wird die reflektierte Leistung berechnet?
Schritt 1: Berechnen Sie den Reflexionskoeffizienten aus dem VSWR: |Γ| = (VSWR - 1) / (VSWR + 1).
Schritt 2: Da die Leistung proportional zum Quadrat der Spannung ist, entspricht der prozentuale Anteil der reflektierten Leistung dem Quadrat des Reflexionskoeffizienten: Reflektierte Leistung % = |Γ|² × 100 %.
Wenn beispielsweise das VSWR 1,5 beträgt, ist |Γ| = 0,2. Das Quadrieren ergibt 0,04, was bedeutet, dass 4 % der hinlaufenden Leistung reflektiert werden.
Nachweis der Umrechnungsqualität
Zweck dieser Umrechnung
Verwenden Sie dieses Werkzeug, um eine skalare Fehlanpassungsmessung zwischen VSWR, Betrag des Reflexionskoeffizienten und Rückflussdämpfung umzurechnen und die physikalische Zulässigkeit zu prüfen.
Formel und Variablen
|Γ| = (VSWR−1)/(VSWR+1); Rückflussdämpfung RL = −20·log10(|Γ|); VSWR = (1+|Γ|)/(1−|Γ|). Fehlanpassungsverlust ist eine eigene Leistungsgröße und kein Synonym für Rückflussdämpfung.
Physikalische Annahmen und Geltungsbereich
Die skalare Beziehung setzt eine definierte Referenzimpedanz und eine passive Einport-Fehlanpassung mit 0 ≤ |Γ| < 1 für endliches VSWR voraus. Bei VSWR 1 ist Γ = 0 und die ideale Rückflussdämpfung unendlich; reale Geräte haben einen endlichen Messboden.
Gültiger Eingabebereich
VSWR muss mindestens 1, die Rückflussdämpfung nichtnegativ und der Betrag des Reflexionskoeffizienten zwischen 0 und 1 liegen. Ungültige Werte bleiben als Hinweis sichtbar, statt ein erfundenes Ergebnis zu erzeugen.
Unabhängig geprüfte Testvektoren
- 2 VSWR → 9.542 return loss (dB)(vorwärts)
- 9.542 return loss (dB) → 2 VSWR(rückwärts)
Typische Fehlanwendung dieser Umrechnung
Leiten Sie aus einem einzelnen Skalarwert keine vollständige Antennen- oder Kabeldiagnose ab: Frequenzabhängigkeit, Phase, Steckverbinder-Wiederholbarkeit und Kalibrierung bleiben relevant. Geben Sie keinen dB-Einfügeverlust mit falschem Vorzeichen als Rückflussdämpfung ein.
Quelle und redaktionelle Prüfung
- Keysight: VSWR, Return Loss and Reflection CoefficientStützt die Beziehungen zwischen VSWR, Reflexionskoeffizient und Rückflussdämpfung.
Datum der Inhaltsprüfung：