Die komplexe Ebene, das Buschbeck- und das Smith-Diagramm, im letzten Jahrhundert von Philiph Smith entwickelt, sind bis heute die 3 wichtigsten Instrumente zur bildlichen Darstellung der Impedanzen in passiven HF-Systemen. Sie sind die wichtigsten Werkzeuge des HF-lers um die Vorgänge in passiven HF-Systemen überhaupt zu verstehen und zu durchschauen. Jeder der mal versucht hat, konjugierte Anpassung zwischen verschieden Impedanzen Z1 und Z2 – ohne Rechnung – zu verstehen, hat bestimmt schon mal an sich gezweifelt. Hat man allerdings die komplexe Ebene innerlich vor dem geistigen Auge, kann man sofort und spontan übersehen mit welchen Blindelementen L,C – ob in Serie oder parallel, konjugiert komplexe Anpassung prinzipiell zu erreichen ist. Um dann die tatsächlichen Wertepaare von Ls, Cs bzw. Lp und Cp aus der komplexen Ebenen zu ermitteln, muss das Diagramm auf einen beliebigen Widerstandswert normiert werden und man kann an der Beschriftung nach Ent-Normierung sofort den Zahlenwert bestimmen.
Die komplexe Ebene kann man sich mit einem Zirkel selber zeichnen. Buschbeck und Smith sind für wenige Euros zu haben.
In der Literatur sind die gesamten Vorgänge kaum besser als in den Funktechnischen Arbeitsblättern -FTA- mit vielen Beispielen dargestellt. Jeder der weiß was ein Kondensator oder Induktivität ist kann die vielen Beispiele in den FTA sofort versehen.
Ein bisschen schwieriger ist das Smith-Diagramm, denn es ist auf den ersten Blick ein undurchdringlicher Dschungel an gekrümmten Linien. Auch hier helfen die FTA`s weiter. Exakte Erklärungen und viele, viele Beispiele aus der Praxis führen zum leichten Umgang mit den wirren Linien.
Die FTA sind im Netz zu finden und hier ist Band Band 5 bis 7 über Induktivitäten, Gegen-Induktivitäten, Kapazitäten, Antennen und das Widerstands – Leitwert – Diagramm – die komplexe Ebene, die richtige Wahl.
Als weiteres Hilfsmittel sei auf das kostenlose RFSim hingewiesen.
Dr. Walter Schau, DL3LH
Die komplexe Ebene, das Buschbeck-Diagramm und das Smith-Diagramm sind fundamentale Werkzeuge für das Verständnis und die Analyse von Impedanzen in passiven Hochfrequenzsystemen. Sie spielen eine zentrale Rolle für HF-Techniker, um komplexe Anpassungen und die Funktionsweise solcher Systeme zu begreifen.
Das Buschbeck-Diagramm und das Smith-Diagramm, entwickelt von Philip Smith, bieten visuelle Darstellungen, die es ermöglichen, Impedanzen und ihre Wechselwirkungen verständlich zu machen. Besonders bei der konjugierten Anpassung zwischen unterschiedlichen Impedanzen ist diese Visualisierung hilfreich, um schnell zu erkennen, wie Blind-Elemente wie Induktivitäten (L) und Kapazitäten (C) in Serie oder parallel angeordnet werden können, um eine konjugierte Anpassung zu erreichen.