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NanoVNA-Kurs – Phase und Reflexion

Rot = Vorwärtsspannungswelle → nach rechts wandernd. Blau = reflektierte Spannungswelle ← nach links wandernd. Am Reflexionspunkt beträgt die Phasendifferenz genau ∠Γ.
Spannungsverhältnis Vreflektiert / Vvorwärts.
0° = offen; ±180° = kurz (ideale Beispiele).
Zeigt nur die Geschwindigkeit an, nicht die HF-Frequenz.
Rot = vorwärts, blau = reflektiert, gelb = Vvorwärts + Vreflektiert.
1.00 ∠ 0°Γ (S11, linear)
100%reflektierte Spannung
100%reflektierte Leistung = |Γ|²
0.00 dBReturn Loss = −20 log₁₀|Γ|
∞SWR = (1+|Γ|)/(1−|Γ|)

Spannung entlang der Übertragungsleitung

Phasen, wie sie der NanoVNA auf der Messebene sieht. Das Kabel verschiebt die gemessene Phase von Γ.
Phasen an der Last. Nur hier ist der Winkel zwischen den beiden Pfeilen genau ∠Γ.
Hinlaufende Welle →← Rücklaufende WelleSumme = Vorwärts + Reflektiert

Die rote Welle bewegt sich nach rechts und die blaue Welle bewegt sich zurück nach links. Die NanoVNA-Messebene befindet sich links und der Reflexionspunkt rechts. Zwischen diesen Punkten ändert sich ihre lokale relative Phase, da sie sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen.

Interaktive Erklärung von Reflexion und S11

Untersuchen Sie, wie sich vorwärtsgerichtete und reflektierte Wellen entlang einer Übertragungsleitung ausbreiten. Passen Sie den Reflexionskoeffizienten und die Phase an und vergleichen Sie einen offenen Stromkreis, einen Kurzschluss und eine angepasste Last. Erfahren Sie, wie Phasendifferenz, stehende Wellen, SWR und S11 zusammenhängen und warum die NanoVNA-Messebene wichtig ist.

Sehen Sie sich das NanoVNA-Kursprogramm an oder speziell darüber lesen S21, Filter und Übertragungsleitungen in Modul 3.

Annahmen in dieser Demonstration: die Leitungslänge ist auf 2,35 λ (846°) festgelegt. Die Übertragungsleitung ist ideal und verlustfrei, ohne Dämpfung und mit einem rein realen Wellenwiderstand. Ein reales Kabel hat sowohl eine Dämpfung als auch eine kleine imaginäre Komponente in seiner charakteristischen Impedanz, sodass sein Verhalten von diesem vereinfachten Modell abweicht.

Vom Reflexionspunkt zur Messebene

Bei einer S11-Messung durchläuft das Signal das Kabel zweimal: zuerst als Vorwärtswelle zur Last, dann als reflektierte Welle zurück zum NanoVNA. Für eine ideale verlustfreie Leitung ergibt sich daraus ΓMaß = Γload · e−j2βL. Für jeden ausgewählten Reflexionskoeffizienten berechnet die Animation unten, wie die Länge des elektrischen Kabels die gemessene Phase verschiebt.

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