Tidigare har vi lärt känna SWR-metern och hur den används. Här vill vi förstå hur en SWR-mätare fungerar invändigt. En SWR-mätare består vanligtvis av två riktkopplare. Först ska vi bekanta oss med hur dessa fungerar.
En riktkopplare används för att koppla ut en liten del av en HF-signal från en matarledning. Det speciella är att den kan avgöra i vilken riktning vågen rör sig på ledningen. För det registreras signalen på två olika sätt. Genom en kapacitiv koppling får man en spänning $U_C$ som beror på spänningen på matarledningen. Samtidigt ger den induktiva kopplingen en spänning $U_I$ som beror på strömmen på matarledningen. Riktkopplaren dimensioneras så att de kapacitivt och induktivt erhållna signalandelarna är lika stora vid utgångarna. Vid de två utgångarna kombineras dessa andelar dock med olika tecken.
För en våg som rör sig i en bestämd riktning på ledningen, till exempel från vänster till höger som i figur HAREC-19.47.1, adderas den kapacitivt och den induktivt erhållna spänningen vid den ena utgången. Vid den andra utgången är de motriktade och tar i idealfallet ut varandra. Signalen visar sig därför huvudsakligen vid endast en av de två utgångarna.
Om vågens utbredningsriktning vänds, till exempel från höger till vänster som i figur HAREC-19.47.1, vänds också strömmens riktning i förhållande till spänningen. Då byter den induktivt kopplade spänningen $U_I$ tecken, medan den kapacitivt kopplade spänningen $U_C$ följer ledningsspänningen.
Därmed byter riktkopplarens två utgångar roller: Utgången där de båda andelarna tidigare adderades släcks nu i stort sett ut, medan de adderas vid den andra utgången.
På detta sätt kan en riktkopplare skilja mellan en framåtgående våg mot antennen och en reflekterad våg mot sändaren.
Den här egenskapen hos riktkopplare utnyttjas i en SWR-mätare (stående-vågmätare): Man mäter utgångsspänningarna från två riktkopplare som kopplats in i ledningen och som arbetar i motsatta riktningar. HF-spänningarna vid riktkopplarnas utgångar likriktas med dioder och jämnas ut. Därmed uppstår likspänningar som kan visas med ett mätinstrument.
Figur HAREC-19.47.2 visar det principiella upplägget hos en SWR-mätare med två riktkopplare. Vi antar här att sändaren sitter på vänster sida och antennen på höger sida.
Den övre ledaren är en del av matarledningen mellan sändare och antenn. På den registreras två storheter: Via den kapacitiva kopplingen kopplas en liten del av HF-spänningen ut. Via den induktiva kopplingen får man samtidigt en andel som beror på strömmen på matarledningen.
Den sida av kopplingsledningen som inte används för mätningen avslutas med ett avslutningsmotstånd. Detta motstånd motsvarar ungefär kopplingsledningens karakteristiska impedans $Z_0$. Då absorberas den HF-effekt som kommer dit och reflekteras inte tillbaka in i kopplingsledningen. Sådana reflexer skulle försämra separationen mellan framåtgående och reflekterad våg.
Dessa två signalandelar kombineras i riktkopplaren. För en våg som går från sändaren till antennen adderas de i den ena kopplaren, medan de i stort sett tar ut varandra i den andra. För en våg i motsatt riktning är det precis tvärtom.
De två nästan spegelbildligt uppbyggda kretsdelarna kan därmed registrera olika riktningar:
De utkopplade signalerna är till en början HF-växelspänningar. Dioderna likriktar dessa spänningar och kondensatorerna jämnar ut dem. Därmed uppstår likspänningar som kan visas med de två mätverken i ett korsvisarinstrument, eller mätas av en mikrokontroller med A/D-omvandlare. De inställbara motstånden används för att justera respektive kalibrera visningen. De ska inte förväxlas med kopplingsledningarnas avslutningsmotstånd, som ger ett reflexfattigt avslut med $Z_0$.
