スミスチャート & RFブラックマジック実験室

スミスチャートは、複雑な負荷インピーダンス Z_L を単位円上の複素反射係数 Γ に変換する共形写像です：Γ = (z - 1)/(z + 1)。1939年にフィリップ・スミスによって開発され、伝送線路方程式をグラフィカルに解決します。この図は、無限の直交インピーダンス座標を円形領域に変換します。等抵抗円はすべて右端の点（開放）で交わります。高周波工学では、素子によってインピーダンスがこれらの円および円弧に沿って移動します。直列または並列の素子を追加することで、任意のインピーダンスをチャートの中心（50 Ω）に導き、反射を防ぐことができます。

このチャートは実のところ一枚の的だ。負荷がどこに落ちようと、重要なのは点が中心からどれだけ離れているかだけである。ちょうど中心では信号源と負荷が完全に一致し、信号は一切戻ってこない。点が外側の縁へ離れるほど、電力はアンテナへ届かず送信機へ反射され、それを数値で表したものがVSWRと反射損失だ。要するに、よい設計とは「点を中央へ引き寄せる」ことに尽きる。

通常はフィリップ・スミス一人の功績とされるが、(z − 1)/(z + 1) という写像に基づく同じチャートは、1930年代に三度も独立に考案された。水橋東作は1937年12月に日本で自らの版を発表し、アミエル・ヴォルペルトはスミスとまったく同じ1939年にソ連で発表した。ロシアの技術者は今でもこれをヴォルペルト・スミス図と呼び、歴史家は三人すべてを称えて水橋・ヴォルペルト・スミス図と呼ぶこともある。