Wave Impedance   파동 임피던스, 전파 임피던스

(2021-11-02)
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1. 전파 임피던스 / 파동 임피던스주파수에 따른 전압,전류의 관계인 전기회로임피던스 개념과 유사하게,
     - 공간 내를 진행하는 전자파에서의 전계,자계의 관계로 확장한 것

  ㅇ 파동을 전파시키는 도파 구조,매질,주파수에 의존하는 파동 특성을 나타냄


2. 전파 임피던스의 표현평면 전자파를 다음과 같이 정현파 형태로 표현하여 보면,
     
[# E_x = E^+_{ox} \cos (ωt-βz) \\ H_y = H^+_{oy} \cos (ωt-βz) #]
평면파에 대한 전파 임피던스는, 임피던스 정의에 따라, 두 성분 진폭 비 이므로, - 전계(전기장 세기) E 와 자계(자기장 세기) H 사이의 성분 진폭 비 임
[# Z = \frac{E^+_o}{H^+_o} \qquad \left( = \frac{ωμ}{k} = \sqrt{\frac{μ}{ε}} = \sqrt{\frac{μ_oμ_r}{ε_oε_r}} \right) #]
. k : 전파정수, ω : 라디안주파수, μ : 투자율, ε: 유전율 3. 이상적 자유 공간 하의 전파 임피던스 ※ 한편, 이상적인 무한 평면파인 경우에, `전파임피던스` = `고유임피던스` 임 - (평면파 : 등방성/자유공간/무손실 매질에서 무한 평면 상으로 직진하는 가상적인 파) - (고유임피던스 : 매질물질 변수에 만 의존케 한 임피던스 개념 임) ※ 따라서, 자유공간rr = 1) 상에서, 전파임피던스 또는 고유임피던스는,
[# Z = \sqrt{\frac{μ}{ε}} = \sqrt{\frac{μ_oμ_r}{ε_oε_r}} = \sqrt{\frac{μ_o}{ε_o}} = \sqrt{\frac{4π \times 10^{-7}\;[H/m]}{10^{-9}/26π\;[F/m]}} \approx 120 π \approx 376.6 \quad [Ω] #]
3. [참고용어] ㅇ 임피던스의 정의 => 임피이던스(Impedance) ㅇ 일반 회로에서 => 회로 임피던스 (Circuit Impedance) ㅇ 일반 전송 선로 상에서 => 특성 임피던스 (Charaterictic Impedance) ㅇ 매질 특성에 따른 임피던스 => 고유 임피던스(Intrinsic Impedance)


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