四分之一波长英文解释翻译、四分之一波长的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 quarte-wavelength

分词翻译：

四分之一的英语翻译：

quarter
【机】 quarter

波长的英语翻译：

wavelength
【计】 wave length
【化】 wavelength
【医】 W. L.; wave length; wavelength

专业解析

四分之一波长（Quarter-Wavelength）是波动物理学和工程学中的核心概念，指电磁波、声波或其他类型波的一个完整波长（λ）的四分之一长度（即 λ/4）。这一特定长度在波传播中具有独特的物理意义，因其能产生90度的相位延迟（相位差为 π/2 弧度），从而在多个领域实现关键功能：

一、核心物理特性

相位关系
当波传播四分之一波长距离时，其相位变化为90度。这一特性是阻抗变换和谐振结构设计的基础。例如，在传输线中，λ/4 线段可将终端阻抗 $ZL$ 转换为输入阻抗 $Z{in}$，满足公式：

$$ Z_{in} = frac{Z_0}{Z_L} $$

其中 $Z_0$ 为特性阻抗（来源：David M. Pozar, Microwave Engineering）。
驻波形成
在 λ/4 终端短路或开路的传输线上，会形成电压/电流波腹或波节。例如：
- 短路端：电压波节，电流波腹
- 开路端：电压波腹，电流波节
  （来源：IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas）。

二、典型应用领域

天线工程
λ/4 单极天线（Quarter-Wave Monopole）：利用接地平面作为镜像，实现与半波偶极天线相似的辐射方向图，广泛用于车载电台和移动通信。其输入阻抗约为 36.5 Ω，需匹配设计（来源：W.L. Stutzman & G.A. Thiele, Antenna Theory and Design）。
微波阻抗匹配
四分之一波长变换器（Quarter-Wave Transformer）：通过插入一段 λ/4 传输线，匹配不同阻抗的传输线段，减少信号反射。适用于滤波器、功分器等设计（来源：RF Globalnet技术白皮书）。
光学薄膜
在减反射涂层中，λ/4 厚度的介质膜可使空气-玻璃界面反射光相消干涉，提升透射率。例如：MgF₂ 涂层在中心波长处满足 $n{film} = sqrt{n{air} cdot n_{glass}}$（来源：OptoSigma光学设计手册）。
声学工程
管道末端的 λ/4 谐振腔可抑制特定频率噪声，应用于消声器和声学滤波器（来源：ASA Acoustics Today）。

三、数学表达与参数关系

参数	符号	关系式
波长	λ	基础物理量
四分之一波长	-	$lambda/4$
相位延迟	Δφ	$Deltaphi = frac{pi}{2}$
频率关联	f	$lambda = frac{v}{f}$（v为波速）

参考文献

Pozar, D. M. (2011). Microwave Engineering. John Wiley & Sons.

IEEE Std 145-2013. Definitions of Terms for Antennas.

Stutzman, W. L., & Thiele, G. A. (2012). Antenna Theory and Design. Wiley.

RF Globalnet. "Impedance Matching Techniques." 技术资源库

OptoSigma. "Optical Thin Film Handbook." 设计指南

Acoustical Society of America. "Quarter-Wave Resonators in Noise Control." Acoustics Today.

网络扩展解释

四分之一波长是波动学中的基础概念，尤其在无线电通信领域具有重要应用。其含义和实际应用可概括如下：

定义与计算

四分之一波长（$lambda/4$）指波在传播方向上完整波长的四分之一长度。波长（$lambda$）的计算公式为： $$ lambda = frac{c}{f} $$ 其中，$c$为波速（真空中光速约$3 times 10 text{m/s}$），$f$为频率。四分之一波长即$lambda/4 = frac{c}{4f}$。
示例：30MHz的无线电波，波长为$300/30=10 text{m}$，四分之一波长为$2.5 text{m}$。

应用领域

天线设计
四分之一波长GP天线（垂直地网天线）是最常见的应用之一。其长度需根据工作频率调整，公式为： $$ text{天线长度} = frac{300}{f (text{MHz})} times 0.25 times 0.96 $$ 例如144MHz的天线，理论长度$lambda/4=0.52 text{m}$，实际需乘以缩短率0.96得$0.5 text{m}$。这种设计简化了阻抗匹配，提升了辐射效率。
传输线阻抗匹配
在微波工程中，四分之一波长传输线可用于阻抗变换，消除信号反射。

注意事项

介质影响：实际应用中，电磁波在导体中的传播速度低于真空，需通过缩短率（如0.96）修正理论长度。
频率相关性：波长与频率成反比，设计时需精确计算目标频率对应的四分之一波长。

这一概念通过理论计算与实际工程调整的结合，在无线通信系统中实现了高效信号传输与接收。