A · Kapitel 12 · Einheit 19

Stehwellenverhältnis (SWR) III

Ein trügerischer Effekt ist die Auswirkung von Leitungsdämpfung auf das Stehwellenverhältnis. Je mehr Verluste eine Leitung aufweist, umso kleiner (also "besser") kann das Stehwellenverhältnis auf dieser Leitung ausfallen. Dies liegt daran, dass eine verlustbehaftete Leitung sowohl die vorlaufende als auch die rücklaufende Leistung reduziert. Selbst wenn am Ende einer Leitung keine Antenne angeschlossen ist (Leerlauf oder Kurzschluss), und dort $100 %$ der Energie reflektiert wird, also das Stehwellenverhältnis dort $\infty$ beträgt, so kann man am anderen Ende ein deutlich besseres Stehwellenverhältnis messen. Geht z. B. in Hin-Richtung die Hälfte der Leistung verloren und in Rück-Richtung erneut die Hälfte verloren, so reduziert sich die Energie auf ein Viertel ($\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{4}$). Entsprechend zeigt ein Stehwellenmessgerät an der Senderseite des Kabels ein Stehwellenverhältnis von $\num{3}$ an, was $25 %$ reflektierter Leistung entspricht, obwohl am Ende $100 %$ reflektiert werden – es kommen jedoch nur $25 %$ am Stehwellenmessgerät an.

Prüfungsfrage AG402

Am Eingang einer angepassten HF-Übertragungsleitung werden 100 W HF-Leistung eingespeist. Die Dämpfung der Leitung beträgt 3 dB. Welche Leistung wird bei Leerlauf oder Kurzschluss am Leitungsende reflektiert?

Prüfungsfrage AG403

In den Eingang einer Antennenleitung mit einer Dämpfung von 3 dB werden 10 W HF-Leistung eingespeist. Mit der am Leitungsende angeschlossenen Antenne misst man am Leitungseingang ein SWR von 3. Mit einer künstlichen 50 Ohm-Antenne am Leitungsende beträgt das SWR am Leitungseingang etwa 1. Was lässt sich aus diesen Messergebnissen schließen?

Bei einer Leitungsdämpfung von $5 dB$ und vollständiger Reflektion am Ende des Kabels, z. B. aufgrund einer abgeklemmten Antenne, messen wir gar ein überraschend gutes SWR, obwohl gar keine Antenne angeschlossen ist! Dies können wir wie folgt berechnen:

$s = \frac{\sqrt{P_\mathrm{v}}+\sqrt{P_\mathrm{r}}}{\sqrt{P_\mathrm{v}}-\sqrt{P_\mathrm{r}}}$

Damit lässt sich die folgende Frage berechnen, sofern wir beachten, dass die gemessene rücklaufende Welle nur ein Zehntel der Energie der vorlaufenden Welle ausmacht: $5 dB$ Dämpfung in Hin-Richtung und $5 dB$ Dämpfung in Rück-Richtung, entsprechend $10 dB$ Dämpfung insgesamt. $P_\mathrm{r}$ ist also in diesem Falle nur ein Zehntel von $P_\mathrm{v}$.

Prüfungsfrage AG404

Am Eingang einer Antennenleitung mit einer Dämpfung von 5 dB werden 10 W HF-Leistung eingespeist. Mit der am Leitungsende angeschlossenen Antenne misst man am Leitungseingang ein SWR von 1. Welches SWR ist am Leitungseingang zu erwarten, wenn die Antenne abgeklemmt wird?