Das SWR (Standing Wave Ratio) oder Stehwellenverhältnis ist eine der wichtigsten Kennzahlen im Amateurfunk. Es zeigt dir, wie gut dein Sender mit deiner Antenne zusammenarbeitet - und ob deine Sendeleistung tatsächlich abgestrahlt wird.
Was bedeutet SWR?
Wenn die Impedanz von Sender, Kabel und Antenne nicht übereinstimmt, wird ein Teil der Sendeleistung von der Antenne reflektiert und wandert zurück zum Sender. Das SWR beschreibt das Verhältnis zwischen hinlaufender und reflektierter Welle.
Die Physik dahinter
Im Amateurfunk hat sich 50 Ohm als Standardimpedanz etabliert:
- Der Senderausgang hat 50 Ω
- Das Koaxialkabel hat 50 Ω
- Die Antenne sollte ebenfalls 50 Ω haben
Stimmen alle Werte überein, gibt es keine Reflexion - die gesamte Leistung wird abgestrahlt. Bei Fehlanpassung entsteht eine stehende Welle auf dem Kabel.
SWR-Werte interpretieren
Die folgende Tabelle zeigt dir, was verschiedene SWR-Werte bedeuten:
| SWR | Bewertung | Reflexionsfaktor | Reflektierte Leistung | Return Loss |
|---|---|---|---|---|
| 1,0:1 | Perfekt | 0 | 0% | ∞ dB |
| 1,5:1 | Sehr gut | 0,20 | 4% | 14 dB |
| 2,0:1 | Akzeptabel | 0,33 | 11% | 9,5 dB |
| 3,0:1 | Grenzwertig | 0,50 | 25% | 6 dB |
| 5,0:1 | Schlecht | 0,67 | 44% | 3,5 dB |
| ∞:1 | Kurzschluss/Leerlauf | 1,00 | 100% | 0 dB |
- SWR unter 1,5:1 → Sehr gut, keine Maßnahmen nötig
- SWR bis 2:1 → Akzeptabel für die meisten Anwendungen
- SWR ab 3:1 → Antenne überprüfen, Tuner verwenden
Formeln zur Berechnung
Das SWR und der Reflexionsfaktor (r) hängen mathematisch zusammen:
$\displaystyle r = \frac{SWR - 1}{SWR + 1}$
📐 SWR aus Reflexionsfaktor:
$\displaystyle SWR = \frac{1 + r}{1 - r}$
📐 Reflektierte Leistung:
$P_{refl} = r^2 \times 100\%$
Warum ist ein gutes SWR wichtig?
1. Mehr Leistung an der Antenne
Bei einem SWR von 2:1 werden etwa 11% der Leistung reflektiert. Bei 100 Watt Sendeleistung kommen also nur 89 Watt an der Antenne an.
2. Schutz des Senders
Moderne Transceiver haben einen eingebauten SWR-Schutz: Bei zu hohem SWR wird die Sendeleistung automatisch reduziert. Bei einem offenen oder kurzgeschlossenen Kabel (SWR = ∞) kann der Sender beschädigt werden!
3. Kabelverluste steigen
Bei schlechtem SWR entstehen zusätzliche Verluste im Koaxialkabel. Die reflektierte Welle muss den Weg zweimal zurücklegen - und wird dabei zweimal gedämpft.
Ein langes, dämpfungsreiches Kabel kann das SWR am Transceiver „schönrechnen". Die Kabeldämpfung verringert auch das reflektierte Signal - das Problem an der Antenne bleibt aber bestehen!
Wie messe ich das SWR?
Eingebautes SWR-Meter
Moderne Transceiver haben bereits ein SWR-Meter eingebaut. Die Anzeige findest du meist im Display.
Externes SWR-Meter
Wenn dein Transceiver kein eingebautes Messgerät hat, verwendest du ein externes SWR-Meter. Es wird zwischen Sender und Antenne „eingeschleift".
- Immer auf der Sendefrequenz messen - das SWR ändert sich mit der Frequenz!
- Beim Messen nicht zu nah an der Antenne stehen (verfälscht das Ergebnis)
- Auf guten Massekontakt der Antenne achten
Häufige Ursachen für hohes SWR
| Problem | Mögliche Ursache | Lösung |
|---|---|---|
| Antenne nicht resonant | Falsche Länge für die Frequenz | Antenne kürzen/verlängern |
| Defektes Koaxkabel | Kabelbruch, Wassereinbruch | Kabel ersetzen |
| Schlechte Steckverbindung | Korrosion, lockerer Stecker | Stecker reinigen/erneuern |
| Antenne zu nah an Metall | Verstimmung durch Umgebung | Abstand vergrößern |
| Keine Gegengewichte | Bei Vertikalantennen ohne Radials | Radials/Gegengewichte hinzufügen |
SWR verbessern: Der Antennentuner
Ein Antennentuner (ATU = Antenna Tuning Unit) kann das SWR verbessern, indem er die Impedanz anpasst:
Vorteile:
- Günstig (ab 50 €)
- Funktioniert auch bei QRP
- Volle Kontrolle
Nachteile:
- Abstimmung dauert länger
- Übung erforderlich
Vorteile:
- Abstimmung in 0,5-6 Sek.
- Speicher für Frequenzen
- Komfortabel
Nachteile:
- Teurer (ab 200 €)
- Braucht min. 1-10 W zum Abstimmen
Ein Antennentuner passt nur die Impedanz am Senderausgang an. Die Verluste im Kabel und an der Antenne bleiben bestehen! Bei einem SWR von 10:1 an der Antenne hilft auch der beste Tuner wenig - die Leistung geht im Kabel verloren.
SWR bei verschiedenen Antennentypen
Dipol
Ein resonanter Dipol hat eine Impedanz von etwa 72 Ω. Mit Koaxialkabel (50 Ω) ergibt das ein SWR von etwa 1,5:1 - völlig akzeptabel.
Vertikal mit Radials
Eine gut aufgebaute Vertikalantenne mit ausreichend Radials erreicht nahezu 50 Ω und damit ein SWR nahe 1:1.
Endgespeiste Antenne
Endgespeiste Antennen haben eine sehr hohe Impedanz (mehrere kΩ) und benötigen immer einen Tuner oder Unun.
Mythen und Irrtümer
Falsch! Ein SWR von 1,5:1 oder sogar 2:1 ist völlig in Ordnung. Der Unterschied in der abgestrahlten Leistung ist minimal.
Falsch! Ein SWR von 1:1 bedeutet nur, dass die Antenne 50 Ω hat - nicht, dass sie gut abstrahlt. Ein Widerstand hätte auch SWR 1:1!
Falsch! Der Tuner passt nur die Impedanz am Senderausgang an. Die Antenne selbst bleibt unverändert.