SWR vs. S11 – einfach erklärt

Wer mit Antennen oder einem Vector Network Analyzer (VNA) arbeitet, stößt schnell auf zwei Begriffe: SWR und S11. Beide beschreiben die Anpassung einer Antenne – aber auf unterschiedliche Weise.

In diesem Artikel erkläre ich den Unterschied einfach und praxisnah.

Was ist S11?

S11 ist ein sogenannter Streuparameter und beschreibt, wie viel Signal an einem Eingang reflektiert wird.

• Wird viel Signal reflektiert → schlechte Anpassung
• Wird wenig reflektiert → gute Anpassung

S11 wird meist in dB (Dezibel) angegeben:

• -3 dB → schlecht
• -10 dB → akzeptabel
• -20 dB → sehr gut

👉 Je negativer der Wert, desto besser.

Was ist SWR?

SWR (Standing Wave Ratio) beschreibt das Verhältnis von hinlaufender zu reflektierter Welle auf einer Leitung.

• 1:1 → perfekte Anpassung
• 2:1 → noch akzeptabel
• 3:1 oder höher → problematisch

👉 Je näher an 1:1, desto besser.

Zusammenhang zwischen S11 und SWR

S11 und SWR beschreiben physikalisch das gleiche Phänomen – nur in unterschiedlicher Darstellung.

Ein VNA misst S11 direkt und kann daraus SWR berechnen.

Warum gibt es zwei Werte?

Der Unterschied ist historisch und praktisch:

• SWR wird häufig von Funkamateuren verwendet
• S11 wird in der professionellen HF-Technik genutzt

S11 ist mathematisch genauer und enthält mehr Information (z. B. Phase).

Was solltest du im Alltag verwenden?

• Mit einem VNA → S11 verwenden
• Mit einfachem SWR-Meter → SWR verwenden

👉 Beide Werte sagen dir letztlich, ob deine Antenne gut angepasst ist.

Typischer Denkfehler

Viele denken: „SWR 1:1 ist immer notwendig“. Das stimmt nicht.

In der Praxis ist oft schon:

• SWR 2:1 oder
• S11 ≈ -10 dB

völlig ausreichend.

Fazit

SWR und S11 beschreiben das gleiche physikalische Verhalten – die Reflexion eines Signals.

• SWR → einfache, intuitive Darstellung
• S11 → präzise, technische Darstellung

Wer mit einem VNA arbeitet, sollte sich an S11 gewöhnen – es ist der Standard in der HF-Technik.

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Praxis: Antenne mit dem VNA messen (S11 einfach erklärt)

In diesem Praxisbeispiel zeigen ich, wie eine Antenne mit einem Vector Network Analyzer (VNA) gemessen wird – und wie man die Ergebnisse richtig interpretiert. Der Fokus liegt auf dem wichtigsten Parameter für Antennen: S11.

Was wird benötigt?

• Vector Network Analyzer (z. B. NanoVNA oder Laborgerät)
• Kalibrierkit (Open, Short, Load)
• Koaxialkabel
• Die zu messende Antenne

Schritt 1: Kalibrierung durchführen

Bevor du misst, musst du den VNA kalibrieren. Die typische Methode ist die SOLT-Kalibrierung:

• Open anschließen → messen
• Short anschließen → messen
• Load (50 Ohm) anschließen → messen

Optional (bei 2-Port-Messung):

• Through-Verbindung herstellen

Wichtig: Kalibriere immer am Ende des Kabels – dort, wo später die Antenne angeschlossen wird.

Schritt 2: Antenne anschließen

Nach der Kalibrierung wird die Antenne direkt an den VNA angeschlossen. Achte darauf:

• Keine lockeren Verbindungen
• Möglichst kurze Kabel
• Keine Bewegung während der Messung

Schritt 3: S11-Messung durchführen

Der VNA zeigt nun die S11-Kurve über die Frequenz an. Diese beschreibt, wie viel Signal von der Antenne reflektiert wird.

• Hoher Wert → schlechte Anpassung
• Niedriger Wert → gute Anpassung

Interpretation der S11-Kurve

Typischerweise siehst du eine Kurve mit einem Minimum – das ist die Resonanzfrequenz der Antenne.

• -10 dB → akzeptabel (ca. 90% Leistung geht in die Antenne)
• -20 dB → sehr gut
• -3 dB → schlecht (viel Reflexion)

👉 Je tiefer das Minimum, desto besser ist die Antenne abgestimmt.

Beispiel

Eine Antenne für 2.4 GHz zeigt folgendes Verhalten:

• Minimum bei 2.45 GHz
• S11 ≈ -18 dB

Interpretation:

• Die Antenne ist gut abgestimmt
• Die Ziel-Frequenz wird sauber getroffen

Typische Fehler in der Praxis

• Keine Kalibrierung durchgeführt
• Schlechte oder lange Kabel verwendet
• Antenne wird während der Messung berührt
• Umgebung beeinflusst die Messung (Hand, Tisch, Metall)

Gerade bei Antennen gilt: Die Umgebung ist Teil der Messung!

Profi-Tipps

• Miss Antennen immer in realer Einbausituation
• Halte Abstand zu Metallflächen
• Verwende möglichst hochwertige Adapter
• Nutze Marker im VNA für exakte Frequenzwerte

Fazit

Mit einem VNA lässt sich sehr schnell erkennen, ob eine Antenne richtig arbeitet. Die S11-Messung ist dabei das wichtigste Werkzeug.

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Wer die Kurven lesen kann, spart sich viel Trial-and-Error beim Antennenbau und -tuning.

Wie funktioniert ein Vector Network Analyzer (VNA)?

Ein Vector Network Analyzer (VNA) ist eines der wichtigsten Messgeräte in der Hochfrequenztechnik. Er wird verwendet, um das Verhalten von elektrischen Netzwerken wie Antennen, Filtern, Kabeln oder Verstärkern zu analysieren. Im Gegensatz zu einfachen Messgeräten misst ein VNA nicht nur die Signalstärke, sondern auch die Phase – und genau das macht ihn so leistungsfähig.

Grundprinzip eines VNA

Ein VNA erzeugt ein definiertes Hochfrequenzsignal und sendet es in das zu untersuchende Bauteil (Device Under Test, DUT). Dabei passiert Folgendes:

• Ein Teil des Signals wird reflektiert
• Ein Teil wird durch das Bauteil übertragen

Der VNA misst beide Signalanteile und erfasst dabei sowohl die Amplitude als auch die Phase. Aus diesen Informationen lassen sich komplexe elektrische Eigenschaften bestimmen.

S-Parameter – das Herzstück der Messung

Die Ergebnisse eines VNA werden in sogenannten S-Parametern (Streuparametern) dargestellt:

• S11 – Reflexion am Eingang (wie viel Signal wird zurückgeworfen?)
• S21 – Transmission (wie viel Signal geht durch das Bauteil?)
• S12 / S22 – relevant bei Mehrport-Netzwerken

Diese Werte sind frequenzabhängig und komplex (Betrag + Phase). Sie ermöglichen eine vollständige Beschreibung des Verhaltens eines HF-Netzwerks.

Warum ist die Phase so wichtig?

Ein Spektrumanalysator misst nur die Leistung eines Signals. Ein VNA hingegen misst zusätzlich die Phaseninformation.

Das ermöglicht unter anderem:

• Bestimmung von Impedanzen
• Analyse von Resonanzen
• Erkennung von Fehlanpassungen
• Validierung von Simulationen

Kalibrierung – entscheidend für genaue Messungen

Vor jeder Messung muss ein VNA kalibriert werden. Die gängigste Methode ist die SOLT-Kalibrierung:

• Short (Kurzschluss)
• Open (offen)
• Load (50 Ohm Abschluss)
• Through (Direktverbindung)

Diese Kalibrierung kompensiert Fehler durch Kabel, Stecker und das Messgerät selbst. Sie verschiebt die Referenzebene direkt an das Messobjekt.

Ohne Kalibrierung sind die Messergebnisse meist unbrauchbar.

Darstellung der Messergebnisse

Ein VNA stellt die Messergebnisse in verschiedenen Diagrammen dar:

• Bode-Diagramm (Amplitude über Frequenz)
• Phasenverlauf
• Smith-Chart (Impedanzdarstellung)

Besonders das Smith-Chart ist ein zentrales Werkzeug zur Analyse von Anpassungen in HF-Systemen.

Typische Anwendungen

• Antennenabstimmung (SWR, Return Loss)
• Filterdesign (Bandpass, Sperrfilter)
• Kabel- und Leitungsanalyse
• Verstärkercharakterisierung
• Matching-Netzwerke

Fazit

Ein Vector Network Analyzer ist ein unverzichtbares Werkzeug in der Hochfrequenztechnik. Durch die Messung von Amplitude und Phase ermöglicht er eine vollständige Analyse von elektrischen Netzwerken über einen Frequenzbereich hinweg.

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Wer mit RF-Systemen arbeitet, kommt an einem VNA nicht vorbei – egal ob in der Entwicklung, im Labor oder beim Antennen-Tuning.

100 Jahre Rundfunk in Österreich

Die technische Entwicklung des Rundfunks in Österreich in den letzten 100 Jahren war geprägt von bedeutenden Fortschritten und Innovationen, die das Medium nachhaltig verändert haben. Der Rundfunk begann 1924 mit der Gründung der RAVAG und der Ausstrahlung über Lang- und Mittelwellen (LW, MW). Diese frühen Jahre waren von Röhrentechnologie geprägt, die große und komplexe Empfangsgeräte erforderte.

In den 1950er Jahren revolutionierte die Einführung der UKW-Technologie das Radio mit einer deutlich verbesserten Klangqualität und geringerer Störanfälligkeit. Zeitgleich etablierte sich das Fernsehen als neues Medium, das ebenfalls auf Röhren basierte und zunächst nur Schwarz-Weiß-Sendungen ausstrahlte. Die 1960er Jahre brachten schließlich den Farbfernseher.

In den 1980er Jahren eröffnete die Satellitenübertragung neue Möglichkeiten, Rundfunkprogramme über große Distanzen in hoher Qualität zu empfangen. Dies führte zur Verbreitung von Satellitenschüsseln und neuen Empfangsgeräten. Die Digitalisierung begann in den 1990er Jahren mit DAB (Digital Audio Broadcasting) und ermöglichte eine effizientere Übertragung von Radiosignalen.

Der Übergang ins digitale Zeitalter setzte sich in den 2000er Jahren fort, als Internetradio und Streaming-Dienste wie Spotify oder Apple Music das klassische Radio ergänzten. Mit der Einführung von DAB+ in den 2010er Jahren wurde die digitale Rundfunkübertragung weiter verbessert, mit höherer Klangqualität und größerer Programmvielfalt.

Diese Entwicklung führte zu einem immer größeren Einfluss von internetbasierten Technologien, wodurch Radio- und Fernsehinhalte heute über eine Vielzahl von Plattformen zugänglich sind. Die Zukunft des Rundfunks wird voraussichtlich durch weitere Innovationen im digitalen Bereich und personalisierte Inhalte geprägt sein.

Mit der Einführung des Internet Radios oder auch Rundfunkübertragungen über Satellitentechnik haben Rundfunkübertragungen via Mittel- oder Kurzwelle zunehmend an Bedeutung verloren. Heute werden diese Frequenzbänder eher von flächenmäßig großen Ländern mit geringer Bevölkerungsdichte für Rundfunkzwecke genutzt.

Wie kürzlich mitgeteilt wurde, soll auch Österreichs einziger Kurzwellensender in Moosbrunn bei Wien mit Jahresende eingestellt werden. Grund hierfür wurde ein Großkunde der sein Radioangebot eingestellt hat genannt. Damit soll ein wirtschaftlicher Betrieb der Anlage nicht mehr möglich sein. Offensichtlich hat das Marketing versagt oder das Management war nicht in der Lage neue Kunden zu lukrieren. Dass gerade Kurzwellensender in Katastrophenfällen eine durchaus wichtige Redundanz zu Internet und Sattelitenübertragung darstellen können, wurde bei der Entscheidungsfindung offensichtlich nicht berücksichtigt. Eine einmal abgetragenen KW Antennenanlage wird mit Sicherheit, rein schon aus Kostengründen, nicht mehr aufgebaut werden. Das ist natürlich eine sehr kurzsichtige Sichtweise.

Update:

Am 28. Jänner 2025 wurde die große Drehstandantenne des Kurzwellensender Moosbrunn entgegen anfänglicher Ankündigungen nun von der ORS entgültig gesprengt.

Links:

Radio DARC

https://www.radioeins.de/

https://de.wikipedia.org/wiki/Sender_Moosbrunn

https://www.radioszene.de/

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