VSWR Antennen Rechner

Was ist das VSWR?

Die Abkürzung VSWR steht für Voltage Standing Wave Ratio (deutsch: Stehwellenverhältnis, oft auch nur als SWR bezeichnet). Es ist eine der wichtigsten Kennzahlen in der Hochfrequenz- und Antennentechnik.

Das VSWR beschreibt, wie gut die Impedanz einer Antenne an die Impedanz des Speisekabel (meistens 50 Ohm) angepasst ist. Liegt eine Fehlanpassung vor, kann die Antenne nicht die gesamte Energie aufnehmen. Ein Teil des Signals wird reflektiert und läuft im Kabel zurück zum Sender. Durch die Überlagerung der hin- und rücklaufenden Welle entsteht im Kabel eine sogenannte stehende Welle.

Visualisierung der stehenden Welle

Das folgende Diagramm veranschaulicht, wie sich die elektrische Spannung entlang der Hochfrequenzleitung bei einer Fehlanpassung wellenförmig aufstaut:

Die mathematischen Kernformeln

Der Omni-Rechner verknüpft vier mathematisch äquivalente Wege, um Fehlanpassungen auszudrücken. Sobald du ein Feld ausfüllst, lösen die Formeln im Hintergrund die restlichen Werte auf:

• Reflexionskoeffizient (Γ): Gibt das lineare Verhältnis der reflektierten Spannungsamplitude zur vorlaufenden Spannungsamplitude an (Wert liegt immer zwischen 0 und 1).
  Γ = (VSWR - 1) / (VSWR + 1)
• VSWR aus Γ berechnen: Der Kehrwert der obigen Beziehung:
  VSWR = (1 + Γ) / (1 - Γ)
• Return Loss (Rückflussdämpfung in dB): Beschreibt das logarithmische Verhältnis zwischen vorlaufender und reflektierter Energie. Je höher der dB-Wert, desto besser (weniger Rücklauf).
  Return Loss [dB] = -20 × log₁₀(Γ)
• Reflektierte Leistung in Prozent (%): Zeigt direkt, wie viel Prozent der Sendeleistung ungenutzt reflektiert werden:
  Reflektierte Leistung [%] = Γ² × 100
• Mismatch Loss (Zusatzdämpfung in dB): Der Verlust an Leistung, der durch die Reflexion effektiv nicht an der Antenne ankommt:
  Mismatch Loss [dB] = -10 × log₁₀(1 - Γ²)

Interpretationstabelle für die Praxis

VSWR	Γ (linear)	Return Loss	Reflektierte Leistung	Bewertung / Zustand
1,0 : 1	0,00	∞ dB	0,0 %	Perfekte Anpassung (Theoretisches Ideal)
1,2 : 1	0,09	20,8 dB	0,8 %	Exzellent (Hervorragend für Studio- & Funkbetrieb)
1,5 : 1	0,20	14,0 dB	4,0 %	Gut (Absolut unbedenklich im Alltag)
2,0 : 1	0,33	9,5 dB	11,1 %	Grenzwertig (Sender regeln oft bereits die Leistung ab)
3,0 : 1	0,50	6,0 dB	25,0 %	Schlecht (Gefahr von Hitzeschäden am Endstufentransistor!)

Auswirkungen in der Praxis

Ein hohes VSWR hat zwei primäre Nachteile: Erstens verringert sich deine effektive Reichweite, da ein erheblicher Teil der Energie im Kabel blockiert wird. Zweitens wandelt sich die reflektierte Leistung im Sender in Wärme um. Moderne Transceiver besitzen Schutzschaltungen (ALC), welche die Sendeleistung bei einem schlechten SWR (meist ab VSWR > 2,0) automatisch drosseln, um die Hardware zu schützen.