四分之一波长线英文解释翻译、四分之一波长线的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 quarte-wave line

分词翻译：

四分之一波长的英语翻译：

【电】 quarte-wavelength

线的英语翻译：

clue; line; string; stringy; thread; tie; verge; wire
【医】 line; line Of occlusion; linea; lineae; lineae poplitea; mito-; nemato-
soleal line; strand; thread
【经】 line

专业解析

四分之一波长线（Quarter-Wavelength Line），在射频和微波工程中，指的是一段长度恰好等于工作频率下电磁波导内波长（λ）四分之一的传输线。其核心特性在于它能实现独特的阻抗变换功能，是微波电路设计中的关键元件之一。

一、核心定义与原理

物理长度：该传输线的物理长度 ( l ) 需满足公式： $$ l = frac{lambda}{4} = frac{v_p}{4f} $$ 其中 ( lambda ) 为导波波长，( f ) 为工作频率，( v_p ) 为电磁波在传输线中的相速度。
阻抗变换特性：当终端接负载阻抗 ( ZL ) 时，其输入阻抗 ( Z{in} ) 满足： $$ Z_{in} = frac{Z_0}{Z_L} $$ 此处 ( Z_0 ) 为传输线的特性阻抗。这一特性使其能将负载阻抗转换为设计所需的输入阻抗。
特殊终端情况：
- 终端短路（( Z_L = 0 )）→ 输入阻抗无穷大（等效开路）
- 终端开路（( Z_L = infty )）→ 输入阻抗为零（等效短路）

二、典型应用场景

阻抗匹配：通过选择特定 ( Z_0 )，实现源阻抗与负载阻抗的匹配，最大化功率传输并减小反射。例如将50Ω负载转换为100Ω输入阻抗时，需选用 ( Z_0 = sqrt{50 times 100} approx 70.7Omega ) 的传输线。
隔离器与环行器：在铁氧体器件中构成谐振结构，实现信号单向传输。
天线调谐：调整天线馈电点阻抗，提升辐射效率。
滤波器设计：作为带阻或带通滤波器的谐振单元，抑制特定频率信号。

三、物理实现形式

根据应用频段和场景，可采用：

同轴线（Coaxial Line）：适用于低频至微波频段
微带线（Microstrip）：PCB集成设计常用
波导（Waveguide）：毫米波等高频率系统

四、中英文术语对照

中文术语	英文术语
四分之一波长线	Quarter-Wavelength Line
特性阻抗	Characteristic Impedance ((Z_0))
输入阻抗	Input Impedance ((Z_{in}))
导波波长	Guided Wavelength ((lambda_g))
阻抗变换	Impedance Transformation

参考文献：

经典微波工程教材如David M. Pozar Microwave Engineering（第4版）第2章与Robert E. Collin Foundations for Microwave Engineering（第2版）第5章均对该理论有系统推导。IEEE Xplore数据库中可检索相关设计案例（如DOI: 10.1109/TMTT.2020.3011371）。

网络扩展解释

四分之一波长线（Quarter-Wavelength Line）是射频和微波工程中的关键元件，其长度为电磁波在介质中波长的1/4。以下从定义、原理、特性及应用等方面综合解释：

1.定义与基础

四分之一波长线是一种传输线，其物理长度满足： $$ l = frac{lambda}{4} $$ 其中，$lambda$为电磁波在介质中的波长（非真空波长）。例如，若频率为30MHz，真空波长为10米，则四分之一波长为2.5米；但在介质中需考虑相对介电常数$varepsilon_r$的影响，实际波长更短。

2.阻抗变换特性

根据传输线理论，四分之一波长线的输入阻抗$Z_{in}$与终端负载$ZL$的关系为： $$ Z{in} = frac{Z_0}{Z_L} $$ 其中$Z_0$为传输线特性阻抗。这一特性使其能实现实数阻抗的倒数变换（如将高阻变为低阻），常用于阻抗匹配。

终端特殊状态下的表现（基于、6）：

终端短路（$Z_L=0$）：输入端等效为开路（高阻抗）。
终端开路（$Z_L=infty$）：输入端等效为短路（低阻抗）。

3.应用场景

阻抗匹配：在射频电路中，用于连接不同特性阻抗的元件（如天线与放大器），减少反射损耗。
天线设计：四分之一波长天线因效率高而被广泛采用，长度计算公式为： $$ text{天线长度} = frac{300}{f(text{MHz})} times 0.25 times 0.96 $$ 其中0.96为缩短系数，用于修正实际环境中的波长变化。
滤波器与谐振器：利用其频率选择性，构成带通或带阻滤波器。

4.注意事项

介质波长计算：实际应用中需根据介质材料的介电常数调整波长，公式为： $$ lambda_{text{介质}} = frac{lambda_0}{sqrt{varepsilon_r}} $$ 其中$lambda_0$为真空波长，$varepsilon_r$为介质相对介电常数。
频率敏感性：仅对特定频率（或其奇数倍频）有效，带宽较窄。

5.示例说明

以设计144MHz天线为例：

真空波长：$lambda_0 = 300/144 approx 2.08$米
四分之一波长：$2.08 times 0.25 approx 0.52$米
实际长度（考虑缩短率）：$0.52 times 0.96 approx 0.5$米。

总结来看，四分之一波长线通过独特的电长度实现阻抗变换与信号调控，是高频电路设计中的核心元件之一。