Stehwellenmessgerät

Ein Stehwellenmessgerät (engl. SWR-meter) ist ein Gerät zur Messung des Stehwellenverhältnisses. Mit ihm können z. B. die in einem Koaxialkabel laufenden hochfrequenten Wellen getrennt nach Richtung in ihrem Betrag erfasst werden. Es erlaubt eine Aussage über das Maß der Fehlanpassung einer Antenne oder einer Ersatzlast am Ende des Kabels.

Zwei Stehwellenmessgeräte bis 150 MHz

Gängige Innenschaltung eines Stehwellenmessgerätes

Das Stehwellenverhältnis hat im Idealfall (d.h. keine Fehlanpassung) den Wert 1.

Aufbau

Ein Stehwellenmesser besteht aus einem oder zwei Richtkopplern und einem Spannungsmessgerät, welches wahlweise an einen der beiden Ausgänge angeschlossen wird, oder zwei Messwerken, deren Zeiger sich überkreuzen (Kreuzzeigerinstrument). Der eine Wert ist ein Maß für die Spannung der hinlaufenden, der andere ein Maß für die Spannung der rücklaufenden Welle.

Kalibrierung

Das zu kalibrierende Stehwellenmessgerät wird zwischen Sender und Ersatzlast geschaltet, die verbindenden Koaxkabel sollen erheblich kürzer als ein Viertel der Wellenlänge sein, bei der gemessen werden soll, um Verfälschungen durch Kabelresonanzen zu vermeiden. Das Stehwellenverhältnis für unterschiedliche Werte der Ersatzlast kann berechnet und zur Kontrolle der Kalibrationsmarken herangezogen werden.

Bei langen Kabeln sind Kabelresonanzen die Ursache, dass an unterschiedlichen Messstellen teilweise stark abweichende Stehwellenverhältnisse angezeigt werden. Der optimale Messpunkt liegt an der Verbindungsstelle von Kabel und Antenne, weil dann der tatsächliche Fußpunktwiderstand der Antenne mit dem Eichwert des Stehwellenmessgerätes verglichen wird. Dieser Punkt ist aber oft unzugänglich oder unbequem zu erreichen. Deshalb wird das Messgerät meist unmittelbar nach dem Sender angeschlossen. An dieser Stelle misst man immer dann den korrekten Wert, wenn die (mechanische) Kabellänge ein ganzzahliges Vielfaches von Verkürzungsfaktor × λ/2 ist, weil dann eine 1:1-Transformation vorliegt.

Enorme Abweichungen vom wahren Wert treten auf, wenn die Kabellänge ein ungerades Vielfaches von Verkürzungsfaktor × λ/4 ist und das SWR Werte über 2 anzeigt.

Anwendung

Die Wellenwiderstände der Hochfrequenzkabel und die Impedanz des Senders und der Antenne bzw. Last müssen bestmöglich aneinander angepasst sein, um unnötige Verluste und Schädigungen des Senders durch in ihn reflektierte Leistung zu vermeiden. Das Stehwellenmessgerät erlaubt keine Aussage, wie gut die Wellen von der Antenne abgestrahlt werden.

Bei der Errichtung und beim Betrieb von Hochfrequenzanlagen verwendet man Stehwellenmessgeräte

• zur Impedanzanpassung von Sendeantennen
• zur Überwachung von Sendeantennen im laufenden Betrieb, hier oft mit Zusatzeinrichtungen versehen, welche bei erheblicher Fehlanpassung die Sendeleistung drosseln oder den Sender abschalten
• zur Überwachung an Geräten zur Hochfrequenzerwärmung, Plasmaerzeugung und Anregung von Gaslasern (z. B. HF-angeregte CO₂-Laser).

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 Commons: SWR meters – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien