분포정수회로

전기기사 필기 2016년 3회 78번

Q문제

78. 전송선로의 특성 임피던스가

100Ω

이고, 부하저항이

400Ω

일 때 전압 정재파비

S

는 얼마인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

0.25

정재파비는 항상 1 이상의 값을 가져야 하나, 특성 임피던스를 부하저항으로 나누어 1보다 작은 값을 도출한 오류입니다.

0.6

전압 정재파비가 아닌 반사계수 값을 구한 오류입니다.

1.67

반사계수나 정재파비 공식을 잘못 적용하여 도출된 잘못된 계산값입니다.

4.0

전송선로에서 전압 정재파비(VSWR)는 반사계수를 이용하여 구할 수 있으며, 부하저항과 특성 임피던스가 모두 순저항일 경우 큰 저항값을 작은 저항값으로 나누어 간단히 구할 수 있습니다.

•

Step 1: 반사계수

Γ

를 구합니다. 반사계수

Γ = \frac{Z _{L} - Z _{0}}{Z _{L} + Z _{0}}

이므로,

Γ = \frac{400 - 100}{400 + 100} = \frac{300}{500} = 0.6

입니다.

•

Step 2: 전압 정재파비

S

를 구합니다. 정재파비

S = \frac{1 + ∣Γ∣}{1 - ∣Γ∣}

이므로,

S = \frac{1 + 0.6}{1 - 0.6} = \frac{1.6}{0.4} = 4.0

입니다.

•

Step 3: (간단한 풀이) 두 임피던스가 모두 순저항이므로,

S = \frac{Z _{L}}{Z _{0}} = \frac{400}{100} = 4.0

으로 바로 계산할 수도 있습니다.

전압 정재파비(VSWR)의 범위는 어떻게 되나요?

전압 정재파비는 항상 1 이상의 값을 가집니다. 반사가 전혀 없는 완전 정합 상태일 때 최소값인 1이 되며, 전반사될 경우 무한대의 값을 가집니다.

부하저항과 특성 임피던스만으로 정재파비를 더 쉽게 구하는 방법이 있나요?

두 값이 모두 순저항일 경우, 큰 저항값을 작은 저항값으로 나누면 바로 정재파비를 구할 수 있습니다. 즉,

S = \frac{Z _{L}}{Z _{0}}

또는

S = \frac{Z _{0}}{Z _{L}}

중 1보다 큰 값이 정재파비가 됩니다.