Druckbares Smith-Diagramm

Ein Smith-Diagramm ist ein grafisches Werkzeug für Probleme der Hochfrequenztechnik (HF) und von Leitungen, und diese Seite erstellt ein druckbares Smith-Diagramm direkt in Ihrem Webbrowser. Es ist kostenlos, erfordert keine Registrierung und keinen Download. Sie stellen die Optionen ein, prüfen die Vorschau und drucken oder speichern das Blatt sofort.

Sie können die Linienstärke, die Beschriftungen, die äußeren Skalen für Wellenlänge und Winkel sowie ein Admittanz-Overlay wählen, das in einer zweiten Farbe gezeichnet wird. Zu den Papierformaten gehören US Letter, A4, US Legal, Tabloid, A3 und A5, jeweils im Hochformat oder Querformat. Das Blatt wird als Vektorgrafik gezeichnet, daher bleiben die Linien beim Drucken oder beim Herunterladen als PDF scharf. Diagramme, die Sie hier erstellen, dürfen Sie im Unterricht sowie in Büchern und Kursmaterialien, die Sie verkaufen, kostenlos verwenden.

So verwenden Sie das Smith-Diagramm-Tool

1. Wählen Sie ein Papierformat: US Letter, A4, US Legal, Tabloid, A3 oder A5; A3 oder Tabloid ergibt ein größeres Diagramm.
2. Wählen Sie Hochformat oder Querformat.
3. Stellen Sie die LinienDichte ein: einfach, Standard (22 Widerstands- und 21 Reaktanzwerte) oder fein (49 und 48).
4. Schalten Sie die Beschriftungen ein oder aus.
5. Schalten Sie die äußeren Skalen ein, falls Sie sie brauchen: Wellenlängen zum Generator von 0 bis 0,5 λ in 0,01-λ-Teilstrichen sowie der Winkel des Reflexionsfaktors in Grad.
6. Schalten Sie das Admittanz-Overlay ein, um das Y-Diagramm in einer zweiten Farbe über das Impedanzdiagramm zu zeichnen.
7. Wählen Sie eine Voreinstellung für die Linienfarbe oder eine benutzerdefinierte Farbe sowie eine Linienstärke: fein, normal oder fett.
8. Stellen Sie unter Seiten- und Druckeinstellungen den Rand ein, fügen Sie optional einen Titel oder eine Namens- und Datumszeile hinzu und wählen Sie die Anzahl der Seiten (1 bis 50).
9. Prüfen Sie die Vorschau und die Diagrammgröße darunter und drücken Sie dann auf Drucken, PDF herunterladen, SVG oder Link kopieren.

Mit Skalen auf US Letter ist das Diagramm 137,9 mm breit; ohne Skalen sind es 179,9 mm. Drucken Sie mit 100 % oder „Originalgröße“ und deaktivieren Sie „An Seite anpassen“ oder „Verkleinern, um einzupassen“, damit das Diagramm diese Größe behält. Link kopieren speichert alle aktuellen Einstellungen, sodass Sie dasselbe Blatt erneut erstellen oder teilen können.

Was ist ein Smith-Diagramm?

Ein Smith-Diagramm ist ein grafisches Hilfsmittel zum Lösen von Problemen der Hochfrequenztechnik (HF) und bei Leitungen. Phillip H. Smith hat es erfunden und 1939 veröffentlicht.

Es trägt die normierte Impedanz z = Z / Z0 auf, wobei Z0 die Wellenimpedanz ist, oft 50 Ohm, in der Ebene des Reflexionsfaktors Γ = (z − 1) / (z + 1). Der äußere Kreis ist |Γ| = 1.

Wofür wird ein Smith-Diagramm verwendet?

Man nutzt es, um zu sehen, wie sich eine Impedanz entlang einer Leitung ändert, und um Anpassnetzwerke zu entwerfen. Wenn man sich entlang einer verlustfreien Leitung bewegt, wandert der Punkt auf einem Kreis um die Diagrammmitte, und ein voller Umlauf entspricht einer halben Wellenlänge (0,5 λ).

Drei Punkte sind besonders wichtig. Die Mitte ist ein angepasster Abschluss (z = 1, keine Reflexion). Das linke Ende der waagerechten Achse ist ein Kurzschluss (z = 0), und das rechte Ende ist ein Leerlauf (z = ∞).

So liest man ein Smith-Diagramm

Um einen Wert abzulesen, suchen Sie den Widerstandskreis durch Ihren Punkt. Die Beschriftungen verlaufen entlang der waagerechten Achse. Dann suchen Sie den Blindwiderstandsbogen durch denselben Punkt, dessen Beschriftungen am Rand stehen.

Kreise konstanten Widerstands berühren alle den rechtesten Punkt des Diagramms. Bögen konstanter Reaktanz beginnen ebenfalls dort. Positive (induktive) Reaktanz liegt in der oberen Hälfte, negative (kapazitive) Reaktanz in der unteren Hälfte. Zum Beispiel ist z = 1 + j1 dort, wo sich der Kreis r = 1 und der Bogen +x = 1 schneiden.

Was ist das vollständige Smith-Diagramm?

„The Complete Smith Chart“ ist der Titel auf dem klassischen Formular des Smith-Diagramms. Neben den Widerstandskreisen und Reaktanzbögen umgibt dieses Formular das Diagramm mit äußeren Skalen (Wellenlängen zum Generator und zur Last sowie der Winkel des Reflexionsfaktors) und fügt darunter Lineale für Größen wie SWR und Rückflussdämpfung hinzu.

Dieser Generator zeichnet das Diagramm mit den Wellenlängen- und Reflexionswinkelskalen, wenn „Äußere Skalen“ aktiviert ist; die Lineale zeichnet er nicht.

Ist das Smith-Diagramm schwer?

Am Anfang wirkt es unübersichtlich, aber eine kleine Regelmenge deckt die meisten Anwendungen ab. Widerstandskreise berühren den rechten Punkt, Reaktanzbögen beginnen dort, und die Mitte bedeutet Anpassung. Eine Bewegung zum Generator dreht den Punkt im Uhrzeigersinn um die Mitte.

Üben Sie mit ein paar Punkten, etwa z = 1 + j1 oder z = 2, dann wird das Diagramm deutlich leichter verständlich.

Was ist VSWR im Smith-Diagramm?

VSWR, das Spannungswellenverhältnis (Voltage Standing Wave Ratio), wird durch einen Kreis um die Diagrammmitte dargestellt. Der Radius dieses Kreises ist |Γ|, und VSWR = (1 + |Γ|) / (1 − |Γ|).

Ein Kreis durch r = 2 auf der rechten Achse ist VSWR 2. Der Punkt z = 2 ergibt |Γ| = 1/3, also VSWR = (4/3) / (2/3) = 2.

Impedanz- und Admittanz-Smith-Diagramme

Ein Impedanz-Smith-Diagramm trägt z auf. Ein Admittanz-Smith-Diagramm verwendet dieselben Kreise, um 180° gedreht. Ein kombiniertes Impedanz-Admittanz-Diagramm (ZY) zeigt beides, was hilfreich ist, wenn ein Anpassnetzwerk Serien- und Parallelteile hat.

Ein leeres Smith-Diagramm ohne markierte Punkte eignet sich, um Aufgaben von Hand zu lösen. Sie können ein druckbares Smith-Diagramm drucken oder ein Smith-Diagramm als PDF auf dieser Seite speichern.

Beispiele, erstellt mit diesem Generator

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einem Impedanz- und einem Admittanz-Smith-Diagramm?

Ein Impedanz-Diagramm zeigt die normierte Impedanz z. Ein Admittanz-Diagramm ist dieselbe Kreisschar, um 180° gedreht. Ein ZY-Diagramm zeigt beides auf einem Blatt.

Kann ich ein leeres Smith-Diagramm drucken?

Ja. Drücken Sie auf Drucken und wählen Sie Ihr Papierformat. Drucken Sie dann mit 100 % oder „Originalgröße“, wobei „An Seite anpassen“ deaktiviert sein sollte.

Warum ist mein gedrucktes Diagramm etwas kleiner?

Ihr Druckdialog ist möglicherweise auf „An Seite anpassen“ oder „Auf Seite verkleinern“ eingestellt, wodurch das gesamte Blatt verkleinert wird. Deaktivieren Sie diese Option und drucken Sie in Originalgröße.

Wie viele Seiten kann ich in ein PDF aufnehmen?

Sie können die Seitenanzahl von 1 bis 50 festlegen. Jede Seite im PDF ist identisch.

Muss ich mich registrieren oder etwas installieren?

Nein. Das Tool ist kostenlos, läuft in Ihrem Browser und benötigt weder Registrierung noch Download. Ihre Einstellungen werden nicht hochgeladen.

Merkt sich die Seite meine Einstellungen?

Sie merkt sich das zuletzt gewählte Papierformat in Ihrem Browser. Um alle Einstellungen zu speichern, verwenden Sie „Link kopieren“, der alle aktuellen Einstellungen speichert.

Kann ich ein Smith-Diagramm auf A3 oder Tabloid drucken?

Ja. Wählen Sie A3 oder Tabloid als Papierformat, dann wird das Diagramm größer gezeichnet, wodurch die feine Dichte leichter lesbar ist.

Kann ich Smith-Diagramm-Ausdrucke von dieser Seite in einem Buch oder Kurs verkaufen?

Ja. Alles, was Sie hier erstellen, ist lizenzfrei für den persönlichen, schulischen und kommerziellen Gebrauch, einschließlich Lehrbüchern, Kursmaterialien, Teachers Pay Teachers und KDP-Büchern. Eine Namensnennung ist nicht erforderlich. Die einzige Einschränkung: Sie dürfen den Generator selbst nicht kopieren, um damit einen konkurrierenden Dienst zu betreiben (siehe die Nutzungsbedingungen).

Verwandte Papiervorlagen

• Kariertes Papier: Verwende es für allgemeine Zeichnungen, Mathematikaufgaben oder Skizzen, wenn du die Kästchengröße frei wählen möchtest, z. B. 1/4 Zoll, 1/5 Zoll, 1 cm oder 5 mm.
• Koordinatensystem: Nutze es, wenn du Funktionen zeichnen oder Punkte in einem Koordinatensystem mit beschrifteten Achsen eintragen möchtest.
• Millimeterpapier: Greife darauf zurück, wenn du sehr genau messen oder technische Zeichnungen mit feinem 1-mm-Raster anfertigen willst.
• Liniertes Papier: Verwende es für Notizen, Hausaufgaben oder Briefe, wenn du breite, mittlere oder enge Linien mit oder ohne roter Randlinie brauchst.
• Gepunktetes Papier: Es eignet sich für Bullet Journals, Skizzen und Layouts, bei denen du Struktur willst, aber weniger Linien als auf kariertem Papier.
• Isometrisches Papier: Nimm es für technische Skizzen und 3D-ähnliche Zeichnungen auf einem Dreiecksraster mit 60°-Winkeln.
• Logarithmisches Papier: Verwende es, wenn du Daten mit exponentiellem Verlauf oder über mehrere Größenordnungen hinweg auftragen musst.
• Polarkoordinaten Papier: Es eignet sich für Diagramme, Richtungen oder Schwingungen, die sich besser über Winkel und Radius als über x- und y-Werte darstellen lassen.
• Dreiecksdiagramm: Nutze es für Mischungsdiagramme mit drei Komponenten, etwa in Chemie, Geologie oder Materialwissenschaft.
• Cornell-Methode: Verwende diese Vorlage für strukturierte Mitschriften mit Stichwortspalte, Notizbereich und Zusammenfassung.
• Kalligraphie Papier: Es hilft beim Üben von Schriftarten wie Italic oder Copperplate, weil Grundlinien und Neigungen bereits vorgegeben sind.
• Schönschreibpapier: Greife darauf zurück, wenn du Kindern oder dir selbst eine saubere Handschrift mit Ober-, Mittel- und Grundlinie beibringen möchtest.
• Hexagon Papier: Es eignet sich für Spielkarten, Brettspielkarten und Strategiekarten, bei denen ein Sechseckraster gebraucht wird.
• Pixel Art Vorlage: Nutze sie, um Pixelgrafiken in einem gleichmäßigen Raster zu planen, etwa 16×16 oder 32×32 Felder.
• Habit Tracker Vorlage: Verwende sie, um Gewohnheiten monatlich abzuhaken, mit echten Datumsangaben und eigenen Namen für bis zu 40 Gewohnheiten.
• Grundriss Papier: Es ist gedacht für maßstabsgetreue Grundrisse mit Maßstäben wie 1:50 oder 1:100 oder 1/4 Zoll = 1 Fuß.