四分之一波長變量器英文解釋翻譯、四分之一波長變量器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 quarte-wave transformer

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

變量的英語翻譯：

variable
【計】 V; variable
【化】 variable
【醫】 variance

器的英語翻譯：

implement; organ; utensil; ware
【醫】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

專業解析

四分之一波長變換器（Quarter-Wavelength Transformer），在微波工程和射頻電路設計中，是一種利用傳輸線特定物理長度來實現阻抗匹配的無源器件。其核心原理是利用一段長度精确為信號中心頻率對應波長的四分之一的傳輸線，通過該線段特有的阻抗變換特性，連接兩個特性阻抗不同的傳輸線或器件，以消除反射、最大化功率傳輸。

一、物理原理與阻抗變換

當一段無耗傳輸線的長度 ( l ) 滿足： $$ l = frac{lambda}{4} $$ 其中 (lambda) 是信號在傳輸線中的波長，該線段可充當阻抗變換器。其輸入阻抗 ( Z_{in} ) 與負載阻抗 ( Z_L ) 及傳輸線特性阻抗 ( Z0 ) 的關系為： $$ Z{in} = frac{Z_0}{Z_L} $$ 通過合理選擇 ( Z0 )（即變換器自身的特性阻抗），可使 ( Z{in} ) 等于源阻抗 ( Z_S )，從而實現匹配。

二、關鍵參數設計

特性阻抗計算
為實現源阻抗 ( Z_S ) 到負載阻抗 ( Z_L ) 的匹配，變換器的特性阻抗需滿足： $$ Z_0 = sqrt{Z_S cdot Z_L} $$ 例如，匹配50Ω源到100Ω負載時，需 ( Z_0 = sqrt{50 times 100} approx 70.7Ω ) 的傳輸線。
頻率敏感性
變換器僅在中心頻率 ( f_0 ) 處實現理想匹配，帶寬受阻抗變換比限制。較寬的 ( frac{Z_L}{Z_S} ) 比值會導緻工作帶寬變窄。

三、典型應用場景

天線饋電匹配
在基站天線中，用于匹配射頻放大器輸出阻抗（通常50Ω）與天線輸入阻抗（可能為複數阻抗），提升輻射效率。

濾波器級間匹配
在多級微波濾波器設計中，減少級間反射損耗，改善帶内平坦度和插入損耗。

PCB傳輸線過渡
高頻電路闆上連接不同阻抗微帶線，抑制信號完整性劣化。

四、工程實現形式

分立元件：同軸電纜或波導段（適用于高頻系統）
集成電路：單片微波集成電路（MMIC）中的微帶線結構
寬帶擴展：采用多節λ/4變換器級聯拓寬帶寬

該概念廣泛應用于雷達系統、衛星通信及5G射頻前端設計，經典理論詳見David M. Pozar所著《微波工程》。

網絡擴展解釋

四分之一波長變量器（或四分之一波長變換器）是射頻工程中用于阻抗匹配的關鍵元件，其核心原理基于傳輸線理論。以下從定義、原理、公式和應用場景進行解釋：

1. 定義與基本概念

四分之一波長指電磁波在介質中傳播時波長的1/4長度。波長計算公式為： $$ lambda = frac{c}{f} $$ 其中，( c )為光速（約( 3 times 10 , text{m/s} )），( f )為頻率。例如，30MHz信號對應波長為10米，其四分之一波長為2.5米。

2. 工作原理

該器件通過一段特性阻抗為( Z_0 )的傳輸線（長度嚴格為λ/4），連接源阻抗( Z_S )和負載阻抗( Z_L )，實現阻抗匹配。其核心公式為： $$ Z_0 = sqrt{Z_S cdot ZL} $$ 當傳輸線長度滿足λ/4時，輸入阻抗( Z{in} )與負載阻抗滿足共轭匹配條件，從而消除反射。

3. 典型應用

天線匹配：調整天線輸入阻抗與饋線特性阻抗一緻，提升信號傳輸效率；
濾波器設計：用于帶通/帶阻濾波器的阻抗過渡段；
衰減器：通過特定阻抗設計實現信號衰減（如提到的四分之一波長衰減器）。

4. 限制與特點

單頻點匹配：僅在設計頻率點實現完美匹配，帶寬較窄；
介質依賴：實際波長需根據傳輸線介質的相對介電常數調整。

如需進一步了解具體電路設計或擴展帶寬方法，可參考傳輸線理論相關文獻或工程手冊。