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서지파가 파동임피던스 Z1의 선로 측에서 파동 임피던스 Z2의 선로 측… | [전기기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 15년 2회차
서지파가 파동임피던스 Z1의 선로 측에서 파동 임피던스 Z2의 선로 측으로 진행할 때 반사계수β는?
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β=Z2−Z1Z1+Z2\beta = \dfrac{Z_2 - Z_1}{Z_1 + Z_2}
2
β=2Z2Z1+Z2\beta = \dfrac{2Z_2}{Z_1 + Z_2}
3
β=Z1−Z2Z1+Z2\beta = \dfrac{Z_1 - Z_2}{Z_1 + Z_2}
4
β=2Z1Z1+Z2\beta = \dfrac{2Z_1}{Z_1 + Z_2}
해설

서지가 Z1Z_1에서 Z2Z_2로 진행할 때 접속점에서 전압과 전류가 각각 연속이어야 한다.
입사파를 eie_i, 반사파를 ere_r, 투과파를 ete_t라 하면
전압: ei+er=ete_i+e_r=e_t
전류: eiZ1−erZ1=etZ2\dfrac{e_i}{Z_1}-\dfrac{e_r}{Z_1}=\dfrac{e_t}{Z_2} (반사파는 반대 방향으로 진행하므로 부호가 반대)
두 식에서 ete_t를 소거하면
Z2(ei−er)=Z1(ei+er)  ⇒  er(Z1+Z2)=ei(Z2−Z1)Z_2(e_i-e_r)=Z_1(e_i+e_r)\;\Rightarrow\;e_r(Z_1+Z_2)=e_i(Z_2-Z_1)
따라서 반사계수는
β=erei=Z2−Z1Z1+Z2\beta=\dfrac{e_r}{e_i}=\dfrac{Z_2-Z_1}{Z_1+Z_2}
참고로 투과계수는 2Z2Z1+Z2\dfrac{2Z_2}{Z_1+Z_2}이다. Z1=Z2Z_1=Z_2이면 반사계수가 0이 되어 반사가 없다는 물리적 사실과도 맞는다.

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