SWR bei komplexer Impedanz berechnen

  • Die Berechnung des SWR ist ja eigentlich ganz trivial, solange man es mit reellen Impedanzen zu tun hat.
    Dafür findet man häufig folgende Formeln:


    s = Zo / Ra (wenn Ra < Zo) oder Ra / Zo (wenn Ra > Zo)


    Beispiel für Zo = 50 Ohm; Ra = 25 Ohm


    s = 50 Ohm / 25 Ohm = 2


    oder wenn man den Reflexionsfaktor kennt:


    s = (1 + |r|) / (1 - |r|) mit r = (Ra - Zo) / (Ra + Zo)


    Beispiel wie oben:


    r = (25 Ohm - 50 Ohm) / (25 Ohm + 50 Ohm) = -0,3333
    s = (1 + 0,3333) / (1 - 0,3333) = 2


    Wenn nun aber die Last komplex ist, also Za = Ra +jXa kommt man leider nicht
    über |Za| = SQR(Ra^2 + Xa^2) zum Ziel.
    So haben wir bei Za = 40 Ohm + j30 Ohm auch ein SWR von s = 2
    wobei |Za| = 50 Ohm, womit wir ja s = 1 haben müßten.


    Wie können wir nun aber das SWR für komplexe Impedanzen berechnen?


    Zunächst normieren wir Za auf Zo zu za:


    za = Ra / Zo + j Xa/Zo = ra + j xa


    Dann berechnen wir einen Hilfswert b:


    b = ((xa^2 + 1) / ra) + ra


    Und bestimmen das SWR über:


    SWR = (b + SQR(b^2 - 4)) / 2


    Kontrolle für Za = 40 Ohm + j30 Ohm:


    za = 40 Ohm / 50 Ohm + j 30 Ohm / 50 Ohm = 0,8 + j 0,6


    b = ((0,6^2 + 1 ) / 0,8 ) + 0,8 = 2,5


    SWR = (2,5 + SQR(2,5^2 - 4)) / 2 = 2



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