四分之一波長線英文解釋翻譯、四分之一波長線的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 quarte-wave line

分詞翻譯：

四分之一波長的英語翻譯：

【電】 quarte-wavelength

線的英語翻譯：

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

專業解析

四分之一波長線（Quarter-Wavelength Line），在射頻和微波工程中，指的是一段長度恰好等于工作頻率下電磁波導内波長（λ）四分之一的傳輸線。其核心特性在于它能實現獨特的阻抗變換功能，是微波電路設計中的關鍵元件之一。

一、核心定義與原理

物理長度：該傳輸線的物理長度 ( l ) 需滿足公式： $$ l = frac{lambda}{4} = frac{v_p}{4f} $$ 其中 ( lambda ) 為導波波長，( f ) 為工作頻率，( v_p ) 為電磁波在傳輸線中的相速度。
阻抗變換特性：當終端接負載阻抗 ( ZL ) 時，其輸入阻抗 ( Z{in} ) 滿足： $$ Z_{in} = frac{Z_0}{Z_L} $$ 此處 ( Z_0 ) 為傳輸線的特性阻抗。這一特性使其能将負載阻抗轉換為設計所需的輸入阻抗。
特殊終端情況：
- 終端短路（( Z_L = 0 )）→ 輸入阻抗無窮大（等效開路）
- 終端開路（( Z_L = infty )）→ 輸入阻抗為零（等效短路）

二、典型應用場景

阻抗匹配：通過選擇特定 ( Z_0 )，實現源阻抗與負載阻抗的匹配，最大化功率傳輸并減小反射。例如将50Ω負載轉換為100Ω輸入阻抗時，需選用 ( Z_0 = sqrt{50 times 100} approx 70.7Omega ) 的傳輸線。
隔離器與環行器：在鐵氧體器件中構成諧振結構，實現信號單向傳輸。
天線調諧：調整天線饋電點阻抗，提升輻射效率。
濾波器設計：作為帶阻或帶通濾波器的諧振單元，抑制特定頻率信號。

三、物理實現形式

根據應用頻段和場景，可采用：

同軸線（Coaxial Line）：適用于低頻至微波頻段
微帶線（Microstrip）：PCB集成設計常用
波導（Waveguide）：毫米波等高頻率系統

四、中英文術語對照

中文術語	英文術語
四分之一波長線	Quarter-Wavelength Line
特性阻抗	Characteristic Impedance ((Z_0))
輸入阻抗	Input Impedance ((Z_{in}))
導波波長	Guided Wavelength ((lambda_g))
阻抗變換	Impedance Transformation

參考文獻：

經典微波工程教材如David M. Pozar Microwave Engineering（第4版）第2章與Robert E. Collin Foundations for Microwave Engineering（第2版）第5章均對該理論有系統推導。IEEE Xplore數據庫中可檢索相關設計案例（如DOI: 10.1109/TMTT.2020.3011371）。

網絡擴展解釋

四分之一波長線（Quarter-Wavelength Line）是射頻和微波工程中的關鍵元件，其長度為電磁波在介質中波長的1/4。以下從定義、原理、特性及應用等方面綜合解釋：

1.定義與基礎

四分之一波長線是一種傳輸線，其物理長度滿足： $$ l = frac{lambda}{4} $$ 其中，$lambda$為電磁波在介質中的波長（非真空波長）。例如，若頻率為30MHz，真空波長為10米，則四分之一波長為2.5米；但在介質中需考慮相對介電常數$varepsilon_r$的影響，實際波長更短。

2.阻抗變換特性

根據傳輸線理論，四分之一波長線的輸入阻抗$Z_{in}$與終端負載$ZL$的關系為： $$ Z{in} = frac{Z_0}{Z_L} $$ 其中$Z_0$為傳輸線特性阻抗。這一特性使其能實現實數阻抗的倒數變換（如将高阻變為低阻），常用于阻抗匹配。

終端特殊狀态下的表現（基于、6）：

終端短路（$Z_L=0$）：輸入端等效為開路（高阻抗）。
終端開路（$Z_L=infty$）：輸入端等效為短路（低阻抗）。

3.應用場景

阻抗匹配：在射頻電路中，用于連接不同特性阻抗的元件（如天線與放大器），減少反射損耗。
天線設計：四分之一波長天線因效率高而被廣泛采用，長度計算公式為： $$ text{天線長度} = frac{300}{f(text{MHz})} times 0.25 times 0.96 $$ 其中0.96為縮短系數，用于修正實際環境中的波長變化。
濾波器與諧振器：利用其頻率選擇性，構成帶通或帶阻濾波器。

4.注意事項

介質波長計算：實際應用中需根據介質材料的介電常數調整波長，公式為： $$ lambda_{text{介質}} = frac{lambda_0}{sqrt{varepsilon_r}} $$ 其中$lambda_0$為真空波長，$varepsilon_r$為介質相對介電常數。
頻率敏感性：僅對特定頻率（或其奇數倍頻）有效，帶寬較窄。

5.示例說明

以設計144MHz天線為例：

真空波長：$lambda_0 = 300/144 approx 2.08$米
四分之一波長：$2.08 times 0.25 approx 0.52$米
實際長度（考慮縮短率）：$0.52 times 0.96 approx 0.5$米。

總結來看，四分之一波長線通過獨特的電長度實現阻抗變換與信號調控，是高頻電路設計中的核心元件之一。