四分之一波長英文解釋翻譯、四分之一波長的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 quarte-wavelength

分詞翻譯：

四分之一的英語翻譯：

quarter
【機】 quarter

波長的英語翻譯：

wavelength
【計】 wave length
【化】 wavelength
【醫】 W. L.; wave length; wavelength

專業解析

四分之一波長（Quarter-Wavelength）是波動物理學和工程學中的核心概念，指電磁波、聲波或其他類型波的一個完整波長（λ）的四分之一長度（即 λ/4）。這一特定長度在波傳播中具有獨特的物理意義，因其能産生90度的相位延遲（相位差為 π/2 弧度），從而在多個領域實現關鍵功能：

一、核心物理特性

相位關系
當波傳播四分之一波長距離時，其相位變化為90度。這一特性是阻抗變換和諧振結構設計的基礎。例如，在傳輸線中，λ/4 線段可将終端阻抗 $ZL$ 轉換為輸入阻抗 $Z{in}$，滿足公式：

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

其中 $Z_0$ 為特性阻抗（來源：David M. Pozar, Microwave Engineering）。
駐波形成
在 λ/4 終端短路或開路的傳輸線上，會形成電壓/電流波腹或波節。例如：
- 短路端：電壓波節，電流波腹
- 開路端：電壓波腹，電流波節
  （來源：IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas）。

二、典型應用領域

天線工程
λ/4 單極天線（Quarter-Wave Monopole）：利用接地平面作為鏡像，實現與半波偶極天線相似的輻射方向圖，廣泛用于車載電台和移動通信。其輸入阻抗約為 36.5 Ω，需匹配設計（來源：W.L. Stutzman & G.A. Thiele, Antenna Theory and Design）。
微波阻抗匹配
四分之一波長變換器（Quarter-Wave Transformer）：通過插入一段 λ/4 傳輸線，匹配不同阻抗的傳輸線段，減少信號反射。適用于濾波器、功分器等設計（來源：RF Globalnet技術白皮書）。
光學薄膜
在減反射塗層中，λ/4 厚度的介質膜可使空氣-玻璃界面反射光相消幹涉，提升透射率。例如：MgF₂ 塗層在中心波長處滿足 $n{film} = sqrt{n{air} cdot n_{glass}}$（來源：OptoSigma光學設計手冊）。
聲學工程
管道末端的 λ/4 諧振腔可抑制特定頻率噪聲，應用于消聲器和聲學濾波器（來源：ASA Acoustics Today）。

三、數學表達與參數關系

參數	符號	關系式
波長	λ	基礎物理量
四分之一波長	-	$lambda/4$
相位延遲	Δφ	$Deltaphi = frac{pi}{2}$
頻率關聯	f	$lambda = frac{v}{f}$（v為波速）

參考文獻

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." 技術資源庫

OptoSigma. "Optical Thin Film Handbook." 設計指南

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

網絡擴展解釋

四分之一波長是波動學中的基礎概念，尤其在無線電通信領域具有重要應用。其含義和實際應用可概括如下：

定義與計算

四分之一波長（$lambda/4$）指波在傳播方向上完整波長的四分之一長度。波長（$lambda$）的計算公式為： $$ lambda = frac{c}{f} $$ 其中，$c$為波速（真空中光速約$3 times 10 text{m/s}$），$f$為頻率。四分之一波長即$lambda/4 = frac{c}{4f}$。
示例：30MHz的無線電波，波長為$300/30=10 text{m}$，四分之一波長為$2.5 text{m}$。

應用領域

天線設計
四分之一波長GP天線（垂直地網天線）是最常見的應用之一。其長度需根據工作頻率調整，公式為： $$ text{天線長度} = frac{300}{f (text{MHz})} times 0.25 times 0.96 $$ 例如144MHz的天線，理論長度$lambda/4=0.52 text{m}$，實際需乘以縮短率0.96得$0.5 text{m}$。這種設計簡化了阻抗匹配，提升了輻射效率。
傳輸線阻抗匹配
在微波工程中，四分之一波長傳輸線可用于阻抗變換，消除信號反射。

注意事項

介質影響：實際應用中，電磁波在導體中的傳播速度低于真空，需通過縮短率（如0.96）修正理論長度。
頻率相關性：波長與頻率成反比，設計時需精确計算目标頻率對應的四分之一波長。

這一概念通過理論計算與實際工程調整的結合，在無線通信系統中實現了高效信號傳輸與接收。