VSWRとリターンロスとは？
RF・マイクロ波回路の世界では、反射係数 \(\lvert\Gamma\rvert\) が、インピーダンスの不整合によって負荷（アンテナ・ケーブル・アンプなど）から信号がどれだけ跳ね返ってくるかを表します。この \(\lvert\Gamma\rvert\) からは、現場でよく使う2つの指標を導けます。電圧定在波比（VSWR）と、デシベル単位のリターンロスです。本ツールはこれらを自由に相互変換し、さらにミスマッチ損失と反射電力も合わせて表示します。
使い方
まずは「分かっている値」を選びます。反射係数の大きさ \(\lvert\Gamma\rvert\)（0〜1の範囲）を入力するか、リターンロスをdBで入力してください。残りの値は自動で計算されます。完全整合のときは \(\lvert\Gamma\rvert = 0\)、VSWR = 1:1、リターンロスは無限大になります。全反射のときは \(\lvert\Gamma\rvert = 1\)、VSWR = ∞ です。
計算式の解説
VSWRは $$\text{VSWR} = \frac{1 + \lvert\Gamma\rvert}{1 - \lvert\Gamma\rvert}$$ で定義され、伝送線路上の定在波の最大値と最小値の比を表します。リターンロスは $$\text{RL} = -20\,\log_{10}\!\left(\lvert\Gamma\rvert\right)\ \text{dB}$$ で、数値が大きい（正の方向に大きい）ほど反射電力が少ないことを意味します。ミスマッチ損失は $$\text{ML} = -10\,\log_{10}\!\left(1 - \lvert\Gamma\rvert^{2}\right)\ \text{dB}$$ で、反射によって失われる電力を表し、反射電力の割合は \(\lvert\Gamma\rvert^{2} \times 100\)（％）で求められます。
計算例
\(\lvert\Gamma\rvert = 0.2\) の場合を考えてみましょう。 $$\text{VSWR} = \frac{1 + 0.2}{1 - 0.2} = \frac{1.2}{0.8} = 1.5{:}1$$ です。リターンロスは \(-20\,\log_{10}(0.2) \approx 13.98\ \text{dB}\)。反射電力は \(0.2^{2} \times 100 = 4\%\)、ミスマッチ損失は \(-10\,\log_{10}(1 - 0.04) \approx 0.177\ \text{dB}\) となります。
よくある質問
どのくらいのVSWRなら許容できる？ 多くのアンテナシステムでは VSWR ≤ 1.5:1（リターンロス ≥ 14 dB）を目標にします。一般的な用途では 2:1 以下なら通常は問題ありません。
リターンロスは大きいほど良い？ はい。リターンロス（dB）が大きいほど反射電力が少なく、整合が良好であることを意味します。
インピーダンスによって結果は変わる？ いいえ。これらの変換に必要なのは \(\lvert\Gamma\rvert\) だけです。元になるインピーダンス（例：50 Ω）は \(\lvert\Gamma\rvert\) を決める要素ですが、この計算自体には不要です。
