反射係数
一般に特性インピーダンスの異なる境界では反射が起きる。このときの反射波と透過波の割合を求めてみよう。
特性インピーダンスZ1とZ2の境界において電圧,電流は左右で等しいから
ここで電流は右向きを正にとったので左向きは負(-ib1)になる。
Va2を消去して電圧の反射係数を求めると
いくつか数値例をあげると
Z2=Z1±10%のときΓ=±5% (意外と小さい)
Z2 =∞(オープン)のときΓ=+1
Z2 =0 (ショート)のときΓ=-1
一方、電流の反射係数は
と電圧の反射係数と符号が逆になるだけなので、結局、電圧、電流、電力(=電圧x電流)について、入射波を1としたとき反射波と透過波の大きさは下図のようになる。
誤解しやすいが、透過波の電力(エネルギー)は必ず入射波より小さくなるが、電圧と電流は入射波より大きくなることがある。電圧は高いZにぶつかると大きくなってはね返ってくるというイメージで覚えておくとよい。