マイクロ波工学における無反射終端条件を教えていただきたいのです。終端を特性インピーダンスで終端すれば無反射であることがわかりますが、理由がよくわかりません。なぜ、無反射が成立するのでしょうか?それと、整合条件と無反射終端条件とは違うものなのでしょうか?よろしくお願いします。

A 回答 (5件)

マイクロ波工学に適した説明でないかもしれませんが、電気,音波を含めた一般的な反射の説明をします。



[反射はなぜ起こるか]
みんなで縦一列に並んで前の人の背中を押しながら、一番前の人が荷物を押して一定の速度で進んでいる状態を考えます。
何もなければ、そのまま整然と進んでいくのですが、荷物が段差に乗り上げたとき、急に前に進まなくなるので、押している人たちに後ろ向きの力が加わり、みんな次々と後ろに倒れていきます。(これが正反射)
逆に荷物が下り坂に入ったとき、急に軽くなってしまうので、押している人たちは次々と前のめりに倒れていきます。(これが負反射)
電気では、荷物が伝わってきた電圧によって充電されつつある部分、人の質量が伝送路のインダクタンス、人の間隔(?ちょっと違うかな?)が伝送路のキャパシタンスに相当し、整合とは荷物が重くも軽くもならない状態、つまり伝送路特性が一定である状態ということになります。また伝送路における波とは、正弦波のような定常的なきれいな波というよりも、電圧等が変化している部分といえます。

[反射しない終端]
波が伝送路から終端の入り口に来たとき、インピーダンスが等しい終端ならば、「まだこの先に伝送路がずっと続いているんだな」と思い(等価無限長伝送路)、波は反射を起こさずに終端の中に消えていきます。波のエネルギーは終端の中で消費され熱に変わります。
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ymmasayan さんが紹介しておられるURLの説明が詳しいので


ここで私が読みづらい数式を書くよりも
そちらを参考にされたほうがいいように思います。
(同じような内容を説明するつもりでしたので)

その内容でわからない部分があれば補足してください。
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URLの記載漏れで大変失礼しました。

下記URLに次の記述が有ります。
-------------------------------------
反射波の入射波に対する比を(電圧)反射係数 (reflection constant)と呼びますが、これは、

r = (Z - Z0)/(Z + Z0) (2.8)
ここにZ = 任意の点から線路を見込んだインピーダンス (Ohm)

になります。
-------------------------------------
Z=Z0なら無反射、Z>Z0なら同相で反射、Z<Z0なら逆相で反射としてあります。
式を導き出す経緯はURL中に詳しいのでご覧ください。

ただ、URL中でも断ってある通り、これはあくまでも工学的説明で、厳密には、マックスウエルの電磁方程式に溯らないといけないらしいです。説明中には相対性理論まで出てきますので相当奥が深いようです。

参考URL:http://www.mogami-wire.co.jp/paper/tline/tline-0 …
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電磁波は波ですから、うまい条件を作ってやれば


反射波の成分が重ね合わせによって消えてしまう、
というのではいけませんか?
もう少し、数式じみた答えを要求しているのでしょうか?

整合条件という言葉だけなら、
終端ではない場合にでも使えそうな気がするのですが、
専門外ですので自信はないです。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。もう少し、電気的に数式じみた答えをだしていただければうれしいです。

お礼日時:2001/05/10 08:48

反射については下記URLが詳細です。


ちょっと骨が折れますが。
反射を起こさないようにするのがインピーダンス整合です。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。ところで、下記URLとはどちらになるのでしょうか?電気的に反射波がたつということを証明したいのです。

お礼日時:2001/05/10 08:45

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1.学費の差が大きい
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4年間(修士の場合6年間)の差は非常に大きいですし、かつ国立大の方が奨学金等も充実しています。
2.研究設備、授業の質の差
理系なら国立の方が研究環境は遥かに良く、教員(教授+準教授)当りの学生の数も少ないので教育内容も充実しているとの事です。
早稲田・慶応の理工に比較しても、地方国立大の方が研究予算は潤沢です。
3.将来の就職を考えると国立大が有利
理系の場合、上記「研究設備、授業の質の差」から一流企業の評価は、私立大より国立大の方が評価は高いとのことです。
(ただ最後は本人の能力、研究成果、人間性で採否が決まるとの事ですが)
理科大は確かに評判の良い大学ですが、野田の理工学部は評価が少し落ち、MARCH並みですので就職で苦労する可能性があります。
その点、埼玉大は国立大学でも中位にランクされる大学なので、企業からの評価も高く、普通以上の成績を取っていれば就職には困らないと思います。


最後に私が国立大にしたいと思った、アドバイス内容を以下に転記します。

私は某大手企業の研究者です。廻りの人達からの意見・感想です。
国立出身者で私立に行っておけばよかったと思っている人は殆ど皆無。
私立出身者で国立に行っておけばよかったと思っている人は多数。
4年間(修士を考えれば6年間)の差は大きいよ。
まず授業からして違う。
大人数の大教室での授業なんて、まず国立理系単科大学にはないですよ。

僕もあなたと同様に東京理科大にするか、国立大にするかで悩んでいました。

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