インピーダンス整合

質問

インピーダンス整合についてですが，送り側(Zs)と，受け側(Zr)の特性インピーダンスが等しければ反射も無く，負荷（抵抗負荷）にエネルギーが効率よく，電圧電流が同位相に運ばれると思います。
ここで，Zr>>ZsでかつZrに（微量な）容量成分がある場合，負荷（Zr）に送られる電圧・電流波形には位相差が生じるのでしょうか？
反射は起こるので波高値は比較して若干高くなると思いますが。

回答No.2

tance · ベストアンサー

tanceです。

ブルームライン線路のことは詳しくないのですが、負荷との整合が
とれていなくても構わないのでしょうか。波形に段がついてしまうように
思います。

電圧と電流の位相ずれは純抵抗どうしのミスマッチだけでは起きないと
思います。容量が少しつくとのことですので、その部分が電流位相の
進みになります。

突然高圧パルスの話になるので今までの回答は的外れでしたね。
固定周波数のサイン波を扱うわけではないようですので、SWRといった
概念はあまり便利ではなく、ステップ応答の反射だけを考えれば良い
はずです。

パルスを扱うときはいわゆるLCによるインピーダンスマッチングは
意味を成しません。広い周波数帯域どの周波数でもマッチングする
LCの組み合わせは存在しないからです。そうなると容量なら容量そのもの
を小さくするしかありません。

回答になっているでしょうか。

お礼

波形の位相差が現れる理由がよくわからなかったので、参考になりました！
本当にありがとうございました！

回答No.1

tance

送り側と受け側の特性インピーダンスが違う、ということですが、
送り側も受け側も伝送線路なのですね。

いずれにしてもミスマッチは明らかです。微量な容量成分というのは、
インピーダンスとしては、それでもZsより高いのですね。

電圧、電流の位相もずれるし、反射が起こります。反射が起こるという
ことは、電圧や電流が時間だけの関数ではなくなるということで、
位置の関数にもなるということです。つまり、場所によって振幅が
違うということになります。波高値が若干高くなるというのは誤解を
まねく表現です。ほぼ負荷がオープンということでしたらSWRが非常に
大きくなります。振幅は、場所によってはほぼ０になったり、正しい
マッチング時の倍の振幅になっているでしょう。

ロシアの発電所から60Hzで日本まで送電する話があったらしいのですが、
鉄塔線の特性インピーダンスと変電所～各家庭のインピーダンスが
合わないのでSWRが相当大きくなり、北海道と東京では鉄塔線の電圧
が大きく違うことになるとの試算があってとりやめになった、という
話があったそうです。

補足

すみません。質問内容が不十分でした。
ここで伝送線路と表現したものは同軸線路のことです。
送り側：同軸線路、受け側：抵抗分圧器などの負荷
ブルームライン線路を同軸線路（特性インピーダンスが50Ω）で作った場合、負荷がこれよりも大きな特性インピーダンスを持っている場合、受け側の電圧・電流波形はどのようになるかというものです。
整合がとれていないため、波形はきれいなインパルスにはならないと思いますが、電圧と電流の位相もずれが出てくるのかをお聞きしたかったです。