电长度英文解释翻译、电长度的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 electric length; electrical length
分词翻译:
电的英语翻译:
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
长度的英语翻译:
in length; length
【化】 length
【医】 L.; length
专业解析
在电子工程和射频领域,电长度(Electrical Length)是一个描述电磁波在介质中传播时,其传播路径的物理长度相对于工作波长的无量纲度量。其核心含义和要点如下:
-
定义与核心概念
电长度是指一段传输线或空间传播路径的物理长度(L) 与其上传播的电磁波的波长(λ) 的比值,通常用相位角(φ)来表示,关系式为:
$$phi = frac{2pi L}{lambda}$$
因此,电长度常表示为L/λ(长度与波长之比)或φ/(2π)(以弧度或角度表示的相位延迟)。它反映了信号在该路径上传播所产生的相位延迟。例如,一段长度为四分之一波长的传输线,其电长度就是 0.25 λ 或 90 度(π/2 弧度)。
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物理意义
- 相位关系:电长度直接决定了信号通过该路径后的相位变化。这是分析天线阵列方向图、阻抗匹配网络(如四分之一波长变换器)、谐振腔、滤波器等射频元件性能的关键参数。
- 频率依赖性:由于波长(λ)与频率(f)成反比(λ = v/f,v 为介质中的波速),同一物理路径的电长度会随工作频率的变化而变化。低频时电长度小(相位延迟小),高频时电长度大(相位延迟大)。
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应用场景
- 天线设计:天线单元的间距、振子长度常以电长度(如 λ/2, λ/4)来设计,以控制辐射方向图和阻抗特性。
- 传输线理论:传输线的输入阻抗、驻波比、匹配状态等特性强烈依赖于其在工作频率下的电长度。
- 微波元件:滤波器、耦合器、功分器等元件的尺寸和结构设计基于特定频率下的目标电长度。
权威参考来源:
- IEEE Standards Association. IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms. IEEE Std 100. (See relevant definitions in sections on antennas, transmission lines, and waves). IEEE Xplore Digital Library (Access may require subscription, but it is the definitive source).
- National Institute of Standards and Technology (NIST). Electromagnetics Division Terminology. (Provides fundamental definitions in electromagnetics). NIST EM Terminology
- Pozar, David M. Microwave Engineering. 4th ed., John Wiley & Sons, 2011. (Standard textbook, Chapter 2 on transmission lines and Chapter 3 on impedance matching extensively use the concept of electrical length). Wiley Catalog Link
网络扩展解释
电长度是描述传输介质(如同轴电缆、射频线等)在高频信号传输中电气特性的关键参数,其核心在于反映信号波长与物理长度的关系。以下是详细解析:
1.定义与物理意义
电长度指传输介质中电磁波传播路径的等效波长倍数或分数,通常用弧度或角度表示。不同于物理长度,它考虑了电磁波在介质中的传播速度差异。例如,同轴电缆中电磁波速度低于真空光速(约降低30%-50%),导致相同物理长度下电长度更长。
2.计算公式与影响因素
电长度可通过以下公式表达:
$$
text{电长度} = frac{text{物理长度} times text{信号频率}}{text{电磁波在介质中的相速度}}
$$
或简化为:
$$
text{电长度} = beta L = frac{2pi L}{lambda}
$$
其中,$beta$为相位常数,$L$为物理长度,$lambda$为介质中的波长。传播速度受介质材料(如介电常数、磁导率)和信号频率影响,导致同一电缆在不同频率下电长度不同。
3.应用场景
- 射频系统:在阵列天线中,若多根电缆电长度不一致,会引起信号相位差,导致方向图畸变。
- 通信工程:电缆制造时需严格控制电长度公差(如±0.05%),以确保信号同步。
- 测试测量:矢量网络分析仪可通过相位响应直接测量电长度。
4.与物理长度的区别
物理长度是实际线缆的几何尺寸,而电长度综合了信号传播延迟、介质损耗等因素。例如,1米物理长度的电缆在3GHz频率下,若传播速度为光速的66%,则电长度相当于1.5米。
若需更深入的技术参数(如不同介质的相速度表),可参考道客巴巴或微波射频专业文献。
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