インピーダンス整合計算機の使い方
- 回線またはシステムの特性インピーダンスZ0を入力します。一般的には50 Ωまたは75 Ωです。
- 負荷インピーダンスZLを、実数値または
25+j30のような複素数で入力します。jは虚数単位として扱います。 - ΩまたはkΩを選びます。純抵抗の電源と負荷についてL型マッチングを概算するときだけ周波数を設定します。
- まずΓを確認します。大きさが小さいほど反射エネルギーは少なくなります。次にVSWR、リターンロス、ミスマッチ損失を確認します。
インピーダンスマッチングの計算式
Γ = (ZL - Z0) / (ZL + Z0)
|Γ| = sqrt(Re(Γ)^2 + Im(Γ)^2)
VSWR = (1 + |Γ|) / (1 - |Γ|)
RL = -20 log10(|Γ|)
ML = -10 log10(1 - |Γ|^2)反射係数は負荷インピーダンスとシステムインピーダンスを比較します。ZLとZ0が等しいと分子が0になり、理想的にはΓも0となって電力は反射されません。
VSWRは|Γ|から求められ、|Γ|が1に近づくほど大きくなります。リターンロスは同じミスマッチを対数目盛で示す指標で、大きいほど良好です。ミスマッチ損失は、整合不良だけで失われる利用可能電力を推定します。
任意のL型マッチングは、2つの実抵抗に対する標準的な負荷Qの関係を使った初期概算です。寄生成分、部品Q、基板レイアウト、帯域幅は別途、工学的に検討してください。
活用例
- アンテナ給電線の調整・チューナー追加前の確認
- 50 Ωと75 Ω機器を含む同軸、RFモジュール、測定系のミスマッチ比較
- 狭帯域整合回路向けの直列・並列コンデンサまたはインダクタの初期値選定
- 複素インピーダンスがΓの位相と大きさへ与える影響の学習