Forum: HF, Funk und Felder Verständnisfrage bzgl. Drehungen im Smith Diagramm


von Helmuth (Gast)


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Hallo allerseits!

Ich frage mich gerade was eigentlich in einem Smith Diagramm passiert, 
wenn man bspw. eine Spule etc. eventuell mit vorausgehender Leitung wie 
gewohnt ins Diagramm eingezeichnet hat und man dann im Mittelpunkt das 
komplette Diagramm drehen/rotieren würde? Also wenn man quasi die 
Mittelpunktachse drehen lassen würde. Dann würden die ganzen Punkte doch 
alle mit wandern, oder etwa nicht? D.h. wäre ich bspw. im Kurzschluss 
Punkt und würde um Lambda/4, also eine halbe Drehung machen, würde ich 
quasi im Leerlauf Punkt landen, der dann aber in einen Kurzschluss 
transformiert wäre, da ich den Kurzschluss ja quasi mitgedreht habe? 
Oder denke ich da gerade völlig falsch? Macht man dann bspw. mit einer 
Lambda/4 Drehung auch gleichzeitig eine Transformation von Impedanz 
Ebene in Admittanzebene und umgekehrt?

Vorab besten Dank!

von Michel M. (elec-deniel)


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: Bearbeitet durch User
von Helmuth (Gast)


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Ne, irgendwie nicht so ganz. Trotzdem danke! Also es geht wirklich 
darum, wenn man bspw. Last, dann ein Stück Leitung und dann bspw. eine 
Spule eingezeichnet hat und dann das Smith Diagramm im Mittelpunkt 
(Ursprung) drehen lassen würde.

von Helmuth (Gast)


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Bzw. wenn man bspw. einen Spulenverlauf hat, sprich so einen Linienzug 
einer Spule eben, was würde mit dieser passieren, wenn man das Smith 
Chart in seiner Mittelpunktachse quasi rotieren lassen würde. Würden 
sich dann eben die Punkte mitdrehen, da sich ja auch die im Smith 
liegende Im und Re Achse drehen? Drehen wäre doch auch dann nicht 
dasselbe wie spiegeln, oder? Oder wäre bspw. eine halbe Drehung dann 
auch gleichzusetzen mit einem Wechsel der Ebene, sprich von Impedanz zur 
Admittanz wie beim spiegeln?

von Helmuth (Gast)


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Also so meinte ich das, mal visuell dargestellt.

von Walter T. (nicolas)


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Du willst eine Koordinatentransformation in der komplexen Ebene machen? 
Was versprichst Du Dir davon?

von Helmuth (Gast)


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Nein nein, es geht eigentlich nur um den Effekt der dabei auftritt. Was 
eben passiert. Bin da nicht ganz sicher. MMn würde man ja bspw. bei 
einer halben Drehung aus einem Kondensator der anfänglich in Reihe 
geschaltet war, irgendwie durch den Einfluss der Leitung die ja ihre 
Phase dreht, quasi einen Kondensator der nun parallel geschaltet ist, 
machen. Also tatsächlich irgendwie transformieren. Aber ich glaube meine 
Annahme ist nicht ganz richtig?

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Ich verstehe nicht ganz, was du rotieren möchtest. Wenn du das Diagramm 
im Ursprung zusammen mit Werten im Diagramm um den gleichen Winkel 
rotierst, dann hast du danach genau das selbe Diagramm mit den selben 
Punkten und der selben Bedeutung. Nur, dass es für dich als Beobachter 
schlechter zu lesen ist, weil zum Beispiel alles auf dem Kopf steht.

Wenn du mit Rotieren meinst, dass Diagramm in zwei Ebenen aufzuteilen 
und das eigentliche Diagramm unter den Werten im Diagramm weg zu 
rotieren, dann entspricht eine Rotation von 180° des Diagramms im 
Ursprung, ohne das Werte im Diagramm mit rotiert werden, einer 
Umwandlung von Impedanz- in Admittanz-Werte, bzw. umgekehrt. Denn diese 
Rotation entspricht genau der punktsymetrischen Spiegelung, mit der man 
eine solche Umwandlung im Diagramm durchführt.

von Helmuth (Gast)


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Ja genau, deine zweite Beschreibung ist passend.

Genau das dachte ich auch anfänglich, dass eine Drehung, gerade bei 
einer 180 Grad Drehung, eigentlich auf das gleiche führt wie eine 
Spiegelung. Ist ja auch eigentlich logisch. Dann habe ich aber eine 
Diskussion damit entfacht, bei der man meinte, dass es eben nicht das 
gleiche sei wie spiegeln. Und nun bin ich eben total verirrt.

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Helmuth schrieb:
> Ja genau, deine zweite Beschreibung ist passend.
>
> Genau das dachte ich auch anfänglich, dass eine Drehung, gerade bei
> einer 180 Grad Drehung, eigentlich auf das gleiche führt wie eine
> Spiegelung. Ist ja auch eigentlich logisch. Dann habe ich aber eine
> Diskussion damit entfacht, bei der man meinte, dass es eben nicht das
> gleiche sei wie spiegeln. Und nun bin ich eben total verirrt.

Nimm die Mathematik zur Hilfe. Die Rotation um 180° und die 
punktsymetrischen Spiegelung lassen sich beide mathematisch beschreiben. 
Das Ergebnis ist gleich.

Nebenbei bemerkt, es gibt unterschiedliche Arten von Spiegelungen. 
Wichtig ist hier, dass es eine punktsymetrische Spiegelung ist.

von Helmuth (Gast)


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Danke pnuebergang! Stimmt ist eigentlich völlig eindeutig.

Hab hier noch ein anderes kleines Verständnisproblem. Und zwar wäre ja 
da wo in der Impedanzebene Z=0 ist (also im Kurzschlusspunkt) in der 
Admittanzebene Y=unendl. Und umgekehrt. Aber der KS Punkt und der LL 
Punkt sind doch in beiden Smith Diagramm Versionen, sprich 
Impedanzvariante/Admittanzvariante (oder eben halt den Spiegelungen) an 
der gleichen Stelle. D.h. für beide Ebenen gilt das der KS links ist und 
der LL rechts, oder? Aber was wäre mit w (Omega)? Wäre das auch bei 
beiden gleich? Oder gilt hier für Impedanzebene links w=0/rechts 
w=unendl. und für die Admittanzebene links w=unendl./rechts w=0?

von nachtmix (Gast)


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Düster ist deiner Rede Sinn.

Helmuth schrieb:
> Aber was wäre mit w (Omega)?

Frequenzen kommen im Diagramm gar nicht vor, sondern nur Winkel.

Der Bleistiftkreis entspricht (in einem 50 Ohm Diagramm) dem S11 einer 
50 Ohm Leitung, die mit 150 Ohm oder 16,7 Ohm abgeschlossen ist.

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


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Helmuth schrieb:
> Hab hier noch ein anderes kleines Verständnisproblem. Und zwar wäre ja
> da wo in der Impedanzebene Z=0 ist (also im Kurzschlusspunkt) in der
> Admittanzebene Y=unendl. Und umgekehrt. Aber der KS Punkt und der LL
> Punkt sind doch in beiden Smith Diagramm Versionen, sprich
> Impedanzvariante/Admittanzvariante (oder eben halt den Spiegelungen) an
> der gleichen Stelle. D.h. für beide Ebenen gilt das der KS links ist und
> der LL rechts, oder?

Meist nicht. Es gibt (mindestens) zwei Formen des Smith Diagramms. Das 
normale, in dem nur ein Koordinatensystem eingezeichnet ist. In diesem 
Diagramm spiegeln sich KS und LL graphisch genau wie jeder andere Wert. 
Dort liegt KS für die Admittanz rechts, LL für die Admittanz links.

Dein Beispiel weiter oben ist in so einem einfachen Diagramm-Formular 
eingezeichnet. D.h. für dich spiegeln sich KS und LL.

Dann gibt es die seltenere Form bei der zusätzlich (in einer anderen 
Farbe) eine Admittanz-Ebene im Diagramm eingezeichnet ist. Die 
Koordinaten sind so beschriftet, dass man ohne Spiegelung für eine 
Impedanz direkt die Admittanz ablesen kann, wenn man nur dem anderen 
Koordinatensystem folgt. Das heißt, die Admitanz-Ebene ist selbst 
gespiegelt eingezeichnet. Da man in einem solchen Diagramm beim Wechsel 
in die Admittanzebene nicht graphisch spiegelt bleiben KS und LS 
geometrisch wo sie in der Impedanzebene liegen.

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