負荷VSWRの定義と定性的説明
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/08/09 06:57 UTC 版)
「定在波比」の記事における「負荷VSWRの定義と定性的説明」の解説
特性インピーダンスが Z 0 {\displaystyle Z_{0}} の伝送線路の両端に信号源と負荷インピーダンス Z {\displaystyle Z} の負荷が接続されている場合を考える。このとき、負荷側の電圧定在波比VSWRは次の式で表される。 V S W R = 1 + | ρ | 1 − | ρ | {\displaystyle VSWR={\frac {1+|\rho |}{1-|\rho |}}} ρ = Z − Z 0 Z + Z 0 = V 2 V 1 {\displaystyle \rho ={\frac {Z-Z_{0}}{Z+Z_{0}}}={\frac {V_{2}}{V_{1}}}} ここで、 V 1 {\displaystyle V_{1}} は進行波の振幅電圧、 V 2 {\displaystyle V_{2}} は反射波の振幅電圧、 ρ {\displaystyle \rho } は電圧反射係数である。伝送線路の特性インピーダンスと負荷インピーダンスが一致した場合、すなわち Z 0 = Z {\displaystyle Z_{0}=Z} でVSWR = 1となる。 信号源から伝送線路に送り出された高周波信号 (進行波) において、伝送線路と負荷にインピーダンスの不連続 (不整合) があると、その不連続部分で信号の反射が生じ、伝送線路を逆向きに進行する成分 (反射波) が発生する。そのとき伝送線路では進行波と反射波が加算されるがそれらの周波数は等しいため、伝送線路には固定した節点位置を持つ振動が観測される。これを定在波 (定常波) という。定在波比は、その定在波の振動の度合いを表し、ひいては高周波信号の反射の度合いを表す。 無線設備、特に送信設備では伝送線路・信号源・負荷をそれぞれ給電線・送信機・アンテナと置き換えてよい。 定在波という現象は高周波電流以外の波でも観測される。身近なものでは洗面器などに水を入れて振動させたときに節点を持つ水面振動が観測されるがこれも洗面器の縁におけるインピーダンス不整合による定在波である。
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