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<!DOCTYPE html>

<title>VSWR-Messbrücke</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">VSWR-Messbrücke</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Eine <b>VSWR-Messbrücke</b> (auch genannt: <b>Reflexionsfaktormessbrücke</b>, <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">VSWR bridge</span> oder <span lang="en"><i>SWR bridge</i></span>) ist eine spezielle <a href="Elektrische_Schaltung" title="Elektrische Schaltung">elektrische Schaltung</a>, die in der <a href="Hochfrequenzmesstechnik" title="Hochfrequenzmesstechnik">Hochfrequenzmesstechnik</a> verwendet wird. Sie dient zur <a href="Messung" title="Messung">Messung</a> des <a href="Stehwellenverh%C3%A4ltnis" title="Stehwellenverhältnis">Stehwellenverhältnisses</a> (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">Voltage Standing Wave Ratio</span>), abgekürzt VSWR, beziehungsweise des <a href="Reflexionsfaktor" title="Reflexionsfaktor">Reflexionsfaktors</a> von elektrischen <a href="Messung#Messobjekt" title="Messung">Messobjekten</a>, wie beispielsweise von <a href="Antenne" title="Antenne">Antennen</a>, <a href="D%C3%A4mpfungsglied" title="Dämpfungsglied">Dämpfungsgliedern</a>, <a href="Filter_(Elektrotechnik)" title="Filter (Elektrotechnik)">Filtern</a> oder <a href="Verst%C3%A4rker_(Elektrotechnik)" title="Verstärker (Elektrotechnik)">Verstärkern</a>.

</p><p>VSWR-Messbrücken überstreichen Frequenzbereiche von wenigen <a href="Hertz_(Einheit)" title="Hertz (Einheit)">Kilohertz</a> (kHz) bis zu einigen Gigahertz (GHz). Noch größere Bandbreiten erzielt man durch interne Verwendung einer <a href="Diode" title="Diode">Detektordiode</a>. Allerdings geht dabei die Phaseninformation verloren, man erhält dann also nur <a href="Netzwerkanalysator#Skalarer_Netzwerkanalysator" title="Netzwerkanalysator">skalare Messwerte</a> (Betrag des Reflexionsfaktors). Solche Schaltungen werden als <b>SWR Autotester</b> bezeichnet.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Prinzip">Prinzip</h2></div>

<p>Aufgebaut ist eine VSWR-Messbrücke prinzipiell ähnlich wie eine <a href="Wheatstonesche_Messbr%C3%BCcke" title="Wheatstonesche Messbrücke">Wheatstonesche Messbrücke</a> mit dem wichtigen Unterschied, dass anders als dort die <a href="Elektrische_Spannung" title="Elektrische Spannung">Spannung</a> in der Brückendiagonale (gebildet durch die Punkte <i>c</i> und <i>d</i> im Bild) nicht <a href="Hochohmig" title="Hochohmig">hochohmig</a> gemessen wird, sondern, dass sich hier ein weiterer <a href="Widerstand_(Bauelement)" title="Widerstand (Bauelement)">Widerstand</a> befindet (im Bild genannt R<sub>5</sub>). In der Regel beträgt der <a href="Elektrischer_Widerstand" title="Elektrischer Widerstand">Wert</a> der Widerstände einheitlich 50 <a href="Ohm" title="Ohm">Ω</a>. Es gibt aber auch Messbrücken für andere <a href="Elektrische_Impedanz" title="Elektrische Impedanz">Impedanzen</a>, beispielsweise 75 Ω.

</p><p>Komplettiert wird der Messaufbau durch eine <a href="Signalgenerator" title="Signalgenerator">Signalquelle</a> (im Bild hier durch eine <a href="Spannungsquelle" title="Spannungsquelle">Gleichspannungsquelle</a> symbolisiert), die die <a href="Hochfrequenztechnik" title="Hochfrequenztechnik">hochfrequente</a> <a href="Wechselspannung" title="Wechselspannung">Wechselspannung</a> als Eingangssignal zur Verfügung stellt. Auch diese ist durch ihren <a href="Eingangswiderstand" title="Eingangswiderstand">Innenwiderstand</a> gekennzeichnet, in der Regel ebenfalls 50 Ω.

</p><p>Im Prinzip besteht der Messaufbau somit aus insgesamt sechs Widerständen, die man mit R<sub>0</sub> (für die Quelle) bis R<sub>5</sub> bezeichnen kann. Man erkennt, dass wenn alle Widerstände den gleichen Wert aufweisen, die Spannung in der Brückendiagonale (am Widerstand R<sub>5</sub>) null ist.

</p><p>Tatsächlich wird nun einer der Widerstände, beispielsweise R<sub>4</sub>, als Messobjekt definiert. Dieser habe einen unbekannten und zu bestimmenden <a href="Elektrische_Impedanz" title="Elektrische Impedanz">komplexen Widerstand</a> Z. Wie gesagt, ist der (im Bild nicht gezeichnete) R<sub>0</sub> der Innenwiderstand des <a href="Elektrischer_Generator" title="Elektrischer Generator">Generators</a> (der Quelle) und R<sub>5</sub> der Innenwiderstand des <a href="Indikator_(Technik)" title="Indikator (Technik)">Indikators</a>. Beide sind somit, wie auch das Messobjekt, keine Bestandteile der Messbrücke. Diese wird nur von den drei Widerständen R<sub>1</sub> bis R<sub>3</sub> verkörpert.

</p><p>Die beiden oberen Widerstände (R<sub>1</sub> und R<sub>3</sub>) bilden einen <a href="Signalteiler" title="Signalteiler">Signalteiler</a>, der das Eingangssignal für die Brücke in eine linke Messhälfte und eine rechte Referenzhälfte aufteilt. Während sich das Messobjekt mit seiner unbekannten Impedanz Z an der Stelle von R<sub>4</sub> befindet, ist symmetrisch dazu auf der rechten Seite ein Referenzwiderstand R<sub>2</sub> angeordnet. Dieser ist bei kommerziellen Messbrücken besonders präzise gestaltet und stellt sehr genau 50 Ω dar, also die Referenzimpedanz Z<sub>0</sub>. Dagegen ist die Präzision der beiden Signalteilerwiderstände sekundär. Sie müssen möglichst gleiche Impedanzen aufweisen, jedoch nicht zwingend präzise und breitbandig 50 Ω darstellen.

</p><p>Von außen betrachtet, ist die Messbrücke somit ein <a href="Dreitor" title="Dreitor">Dreitor</a> (siehe auch: Foto unter <a href="#Weblinks">Weblinks</a>) und besteht aus dem Eingangstor (R<sub>0</sub>), dem Messtor (R<sub>4</sub>) und dem Ausgangstor (R<sub>5</sub>).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Symmetrierübertrager"><span id="Symmetrier.C3.BCbertrager"></span>Symmetrierübertrager</h2></div>

<p>Da Hochfrequenzsignale zumeist erdunsymmetrisch, häufig <a href="Koaxialstecker" title="Koaxialstecker">koaxial</a>, verarbeitet werden, muss jeder der genannten drei Widerstände (R<sub>0</sub>, R<sub>4</sub> und R<sub>5</sub>) mit jeweils einer Seite zwingend auf <a href="Masse_(Elektronik)" title="Masse (Elektronik)">Masse</a> liegen. Würde man dies in der gezeichneten Schaltung unmittelbar tun, dann wäre einer der Widerstände kurzgeschlossen. Um dies zu verhindern, wird bei der praktischen Ausgestaltung einer VSWR-Messbrücke die Spannung in der Brückendiagonale mithilfe eines <a href="%C3%9Cbertrager" title="Übertrager">Symmetrierübertragers</a> (<a href="Balun" title="Balun">Balun</a>) erdsymmetrisch abgegriffen und erdunsymmetrisch nach außen geführt.

</p><p>Der Symmetrierübertrager ist hier sozusagen ein notwendiges Übel. Er stellt die frequenzbegrenzende Komponente der praktisch realisierten Messbrücke dar.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Messung">Messung</h2></div>

<p>Gemessen wird die Spannung in der Brückendiagonale.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Sie ist nach Betrag und Phase ein direktes Maß für den komplexen Reflexionsfaktor <i>r</i> des Messobjekts

</p>

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</mstyle>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle r={\frac {Z-Z_{\mathrm {0} }}{Z+Z_{\mathrm {0} }}}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/74c97961ee29dc3b2d2b90bc86b3cf8f4971e3c4.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.338ex; width:12.146ex; height:5.843ex;" alt="{\displaystyle r={\frac {Z-Z_{\mathrm {0} }}{Z+Z_{\mathrm {0} }}}}" loading="lazy"></span></dd></dl>

<p>und damit auch für dessen Stehwellenverhältnis <i>s</i>

</p>

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</mfrac>

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</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle s={\frac {1+|r|}{1-|r|}}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/bc4805786f0b5bd4412e86ab5ccee56bbb7b074c.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.671ex; width:11.37ex; height:6.509ex;" alt="{\displaystyle s={\frac {1+|r|}{1-|r|}}}" loading="lazy"></span></dd></dl>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>

<p>Durch Unvollkommenheiten der Komponenten der Messbrücke, wie des Signalteilers, des Referenzwiderstandes (R<sub>2</sub>) und des Symmetrierübertragers, weicht der gemessene Reflexionsfaktor vom tatsächlichen (wahren) Wert mehr oder weniger stark ab. Zwei wichtige charakteristische Kenngrößen für die Qualität einer Messbrücke, und damit für die Genauigkeit der Reflexionsmessung, sind die <a href="Direktivit%C3%A4t" title="Direktivität">Direktivität</a> (Richtverhältnis) der Brücke sowie die <a href="Anpassung_(Elektrotechnik)" title="Anpassung (Elektrotechnik)">Anpassung</a> ihres Messtors. Gute Werte für die Praxis sind 46 <a href="Bel_(Einheit)" title="Bel (Einheit)">dB</a> Direktivität und 26 dB Messtoranpassung.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Autotester">Autotester</h2></div>

<p>Wird die in der Brückendiagonale abfallende (hochfrequente) Spannung nicht mithilfe eines Symmetrierübertragers ausgekoppelt, sondern stattdessen hier mit einer Diode <a href="Detektorempf%C3%A4nger" title="Detektorempfänger">detektiert</a>, dann erhält man ein Gleichspannungssignal, das ein Maß für den Betrag des Reflexionsfaktors darstellt. Nachteilig ist, dass die Phaseninformation verlorengeht. Vorteilhaft ist, dass auf den Symmetrierübertrager verzichtet werden kann und dadurch eine deutlich höhere obere Frequenzgrenze im Bereich von einigen zehn Gigahertz erreichbar ist.

</p><p>Schaltungen dieser Art werden als <span lang="en"><i>SWR Autotester</i></span> oder kurz als <span lang="en"><i>Autotester</i></span> bezeichnet.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li><a href="Alois_Krischke" title="Alois Krischke">Alois Krischke</a>: <cite style="font-style:italic">Rothammels Antennenbuch</cite>. DARC-Verlag, 2013, ISBN 978-3-88692-065-5, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1025–1028</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:VSWR-Messbr%C3%BCcke&rft.au=Alois+Krischke&rft.btitle=Rothammels+Antennenbuch&rft.date=2013&rft.genre=book&rft.isbn=9783886920655&rft.pages=1025-1028&rft.pub=DARC-Verlag" style="display:none"> </span></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://wyomingelectronicsinc.s3.us-east-2.amazonaws.com/uploads/2023/03/Rohde___Schwarz_ZRB2-removebg-preview.png">Foto</a> einer VSWR-Messbrücke (oben der Eingang, links das Messtor und unten der Ausgang).</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.mikrocontroller.net/attachment/547310/cxeu-2.jpg">Blick</a> ins Innere einer VSWR-Messbrücke (oben der <a href="Signalteiler" title="Signalteiler">Signalteiler</a> und unten der <a href="%C3%9Cbertrager" title="Übertrager">Symmetrierübertrager</a>).</li>

<li><span class="cite">Wilhelm-Hartmut Weishaupt, DL6DCA: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.darc.de/fileadmin/filemounts/distrikte/o/ortsverbaende/38/Infos_links_o._Anm/Bericht__SWR_Messbrücke.pdf"><i>Bericht Selbstbau SWR Messbrücken.</i></a> (PDF) 24. März 2020,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 2. Januar 2025</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVSWR-Messbr%C3%BCcke&rft.title=Bericht+Selbstbau+SWR+Messbr%C3%BCcken&rft.description=Bericht+Selbstbau+SWR+Messbr%C3%BCcken&rft.identifier=https%3A%2F%2Fwww.darc.de%2Ffileadmin%2Ffilemounts%2Fdistrikte%2Fo%2Fortsverbaende%2F38%2FInfos_links_o._Anm%2FBericht__SWR_Messbr%C3%BCcke.pdf&rft.creator=Wilhelm-Hartmut+Weishaupt%2C+DL6DCA&rft.date=2020-03-24&rft.language=de"> </span></li>

<li><span class="cite"><a href="Rohde_%26_Schwarz" title="Rohde & Schwarz">Rohde & Schwarz</a>: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://testequipment.center/Product_Documents/Rohde-Schwarz-ZRB2-Specifications-E1CA4.pdf"><i>SWR Bridge ZRB2.</i></a> (PDF) Oktober 1995,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 2. Januar 2025</span> (englisch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVSWR-Messbr%C3%BCcke&rft.title=SWR+Bridge+ZRB2&rft.description=SWR+Bridge+ZRB2&rft.identifier=https%3A%2F%2Ftestequipment.center%2FProduct_Documents%2FRohde-Schwarz-ZRB2-Specifications-E1CA4.pdf&rft.creator=%5B%5BRohde+%26+Schwarz%5D%5D&rft.date=1995-10&rft.language=en"> </span></li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://sp7dyn.com/wp-content/uploads/2023/07/P1350252aZ-1000x750_wynik.webp">Foto</a> eines Autotesters.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Alois_Krischke" title="Alois Krischke">Alois Krischke</a>: <cite style="font-style:italic">Rothammels Antennenbuch</cite>. DARC-Verlag, 2013, ISBN 978-3-88692-065-5, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1028</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:VSWR-Messbr%C3%BCcke&rft.au=Alois+Krischke&rft.btitle=Rothammels+Antennenbuch&rft.date=2013&rft.genre=book&rft.isbn=9783886920655&rft.pages=1028&rft.pub=DARC-Verlag" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Rohde & Schwarz: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://testequipment.center/Product_Documents/Rohde-Schwarz-ZRB2-Specifications-E1CA4.pdf"><i>SWR Bridge ZRB2.</i></a> (PDF) Oktober 1995,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 2. Januar 2025</span> (englisch).</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3AVSWR-Messbr%C3%BCcke&rft.title=SWR+Bridge+ZRB2&rft.description=SWR+Bridge+ZRB2&rft.identifier=https%3A%2F%2Ftestequipment.center%2FProduct_Documents%2FRohde-Schwarz-ZRB2-Specifications-E1CA4.pdf&rft.creator=Rohde+%26+Schwarz&rft.date=1995-10&rft.language=en"> </span></span>

</li>

</ol></div><div><div class="zim-footer">

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