Impedanzanpassung — der vollständige Leitfaden

Eine Fehlanpassung lässt Leistung zur Quelle zurückreflektieren, senkt den Wirkungsgrad und kann Verstärker beschädigen. Der Reflexionsfaktor Γ = (Z_L − Z0) / (Z_L + Z0) bestimmt, wie viel Energie reflektiert wird. Schon ein VSWR von 2:1 verschwendet fast 11 % Ihrer Sendeleistung.

VSWR, Rückflussdämpfung und |Γ| sind drei Sichten auf dieselbe Fehlanpassung. Mit dem VSWR- und Rückflussdämpfungsrechner rechnen Sie sofort zwischen ihnen um. Rückflussdämpfung (dB) = −20·log10|Γ|. Eine Rückflussdämpfung von 20 dB entspricht einem VSWR von 1,22:1.

Das Smith-Diagramm stellt die normierte Impedanz in einem Einheitskreis dar. Eine Bewegung entlang der Kreise konstanten Widerstands fügt eine Serienreaktanz hinzu; eine Bewegung entlang der Kreise konstanten Leitwerts fügt eine Parallelsuszeptanz hinzu. Mit dem Smith-Diagramm-Rechner tragen Sie Quell- und Lastimpedanzen ein und visualisieren den Anpassungsweg, bevor Sie sich auf eine Netzwerktopologie festlegen.

Ein L-Netzwerk transformiert mit zwei Blindelementen eine Impedanz bei einer einzigen Frequenz in eine andere. Die erforderliche Güte ist Q = sqrt(R_high/R_low − 1). Das Impedanzanpassungs-Werkzeug löst L-, π- und T-Topologien und exportiert eine S-Parameter-Datei, mit der Sie die Einfügedämpfung prüfen. Für breitbandige Anpassung schätzen Sie die Bandbreite mit dem Balun- und Übertrager-Rechner ab.

Messen Sie nach dem Aufbau eines Anpassnetzwerks die Rückflussdämpfung mit einem VNA oder einem Richtkoppler. Der Rechner für den Messfehler der Rückflussdämpfung quantifiziert, wie Richtschärfe des Kopplers und Unsicherheit der Toranpassung Ihre Messungen beeinflussen — entscheidend, wenn Sie eine Rückflussdämpfung besser als −20 dB angeben.

Oberhalb einiger hundert MHz ersetzen Viertelwellen-Leitungsabschnitte und Microstrip-Stichleitungen die konzentrierten Bauelemente. Mit dem Microstrip-Impedanzrechner legen Sie die Leiterbreite für den gewünschten Wellenwiderstand fest, mit dem Koax-Impedanzrechner koaxiale Stichleitungen.