Einführung in VSWR
Das Spannungs-Stehwellenverhältnis, im Englischen als VSWR abgekürzt, ist ein wichtiges Konzept auf dem Gebiet der Elektrotechnik. Dabei handelt es sich um die Situation, in der sich die reflektierte Welle mit der einfallenden Welle überlagert und auf dem Kabel eine stehende Welle bildet. Dies führt zu unterschiedlichen Spannungs- und Stromamplituden an jedem Punkt entlang des Kabels, die sich mit einer Periode von Z/2 ändern. Wir definieren das Verhältnis der Spannungsamplitude zwischen dem benachbarten Scheitelpunkt und dem Tiefpunkt als Spannungs-Stehwellenverhältnis „VSWR“. Im Allgemeinen verwenden wir zur Messung Netzwerkanalysatoren (NA).
Definition und Messung in Kabeln
In praktischen Anwendungen bei Kabeln ist VSWR ein Maß für die stehenden Wellenbedingungen auf einer Übertragungsleitung. Sie ist definiert als das Verhältnis der Spannung am Maximalpunkt zum Minimalpunkt einer verlustfreien Übertragungsleitung. Obwohl auch der Strom auf der Übertragungsleitung einer ähnlichen Beziehung genügt, ist das Messen der Spannung oft einfacher als das Messen des Stroms. In einer idealen Situation, in der die Impedanzanpassung der Antenne mit der Impedanz des Senders und der Einspeisung übereinstimmt, sollte das gemessene VSWR 1:1 oder nahe 1 betragen. Wenn die Impedanz jedoch nicht vollständig angepasst werden kann, kann das VSWR auf 2 ansteigen :1 oder sogar mehr als 5:1.
Auswirkungen eines hohen VSWR
Bei einem schwerwiegenden Fehler im Übertragungsweg vom Sender zur Antenne kommt es zu einer sehr geringen Rückflussdämpfung. Dies kann durch Probleme wie lose Hochfrequenzanschlüsse, Antennenausfall, Schäden an der Einspeisung, Ausfall des Blitzableiters und Schäden an Filtern oder Kopplern verursacht werden. Ein solch schwerwiegender VSWR-Fehler kann zu verschiedenen Problemen führen. In der Telekommunikation kann es beispielsweise zu Gesprächsabbrüchen kommen. Bei der Datenübertragung kann es zu einer Erhöhung der Bitfehlerrate kommen. In drahtlosen Kommunikationssystemen kann dies zu einem kleineren Mobilfunkabdeckungsradius führen. Daher ist die Überwachung und Aufrechterhaltung eines angemessenen VSWR für den zuverlässigen Betrieb von Elektro- und Kommunikationssystemen von entscheidender Bedeutung.
