Return Loss (RL)

Der Return Loss (RL) quantifiziert, wie viel Leistung aufgrund einer Diskontinuität in einer Übertragungsleitung, etwa durch eine Impedanzanpassung, zurückreflektiert wird. Er wird in Dezibel (dB) angegeben und beschreibt das Verhältnis zwischen einfallender und reflektierter Leistung.

Ein hoher Return Loss deutet auf eine gute Impedanzanpassung und eine effiziente Leistungsübertragung hin. Return Loss wird immer als positiver dB-Wert angegeben, da er den Leistungsverlust durch Reflexion ausdrückt.

Berechnung des Return Loss

Return Loss wird definiert als:

RL = –20 × log₁₀|Γ|

wobei:

• RL = Return Loss (dB)

• Γ = Reflexionskoeffizient (dimensionslos)

Der Reflexionskoeffizient Γ berechnet sich nach:

Γ = (Z_L – Z_0) / (Z_L + Z_0)

wobei:

• Z_L = Abschlussimpedanz (Ω)

• Z_0 = Leitungswellenwiderstand der Übertragungsleitung (Ω)

Alternativ kann RL auch auf Basis von Leistungsmessungen definiert werden:

RL = 10 × log₁₀(Pᵢ / Pᵣ)

wobei:

• Pᵢ = Eingestrahlte Leistung

• Pᵣ = Reflektierte Leistung

Zusammenhang mit VSWR

Return Loss und das Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) stehen in direkter Beziehung:

RL = 20 × log₁₀[(VSWR + 1) / (VSWR – 1)]

Ein niedriger RL entspricht einem hohen VSWR, was auf eine schlechte Impedanzanpassung hinweist. Hohe RL-Werte (z. B. >20 dB) stehen für geringe Reflexionen und eine gute Anpassung.

Beispiel

Ein Return Loss von 20 dB bedeutet, dass nur 1 % der eingestrahlten Leistung reflektiert wird. Dies entspricht einem VSWR von etwa 1,22:1, wie es bei gut abgestimmten HF-Systemen üblich ist.

Industriestandards

Typische Schwellenwerte für Return Loss je nach Anwendung:

• >10 dB: Allgemeine HF-Systeme

• >15 dB: Kommerzielle Telekommunikation

• >20 dB: Hochpräzise Labor- und Testumgebungen

Diese Werte tragen dazu bei, eine effiziente Signalübertragung und Systemstabilität sicherzustellen.

Anwendungen

Return Loss ist ein entscheidender Parameter in:

• Antennenmessungen

• Bewertung von Kabeln und Steckverbindern

• Design von Filtern und Anpassnetzwerken

• Konformitätsprüfungen von HF-Systemen

Return Loss ist auch in optischen Fasernetzen und digitalen Kommunikationssystemen relevant, wo Reflexionen die Signalqualität beeinträchtigen können.

Im Vergleich zu VSWR bietet Return Loss aufgrund seiner logarithmischen Skalierung eine höhere Auflösung für kleine Reflexionen und ist daher die bevorzugte Messgröße in professionellen HF- und EMV-Messungen.