コモンインピーダンスと差動インピーダンスの相乗平均
evenモードとoddモードの特性インピーダンスの相加平均を
とおくと、恒等式としてeven/oddモードの特性インピーダンスは次式のように表せる。
一方、「ボード設計者のための分布定数回路のすべて」(碓井有三)では相乗平均(geometric average)が使われており、
とおくと、oddモードとevenモードの特性インピーダンスは
と見た目の違う恒等式になる。
ここまでは単なる恒等式だが、差動とシングルエンドのインピーダンスの定量的関係で見たように、ξは信号線間の結合の強さを表すクロストーク係数で0<ξ≦1、相加平均Z0は、TEM波を仮定すれば、シングルエンドのインピーダンスに等しいという物理的意味があった。では、evenモードとoddモードの特性インピーダンスの相乗平均Zgにはどんな物理的意味があるのだろうか
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これは、evenモードとoddモードの反射係数で考えるとわかる。
まず、差をとってみると
物理的な意味からZ-<Z+だったからRをどのように選んでもΓ+=Γ-にはできないが、実はΓ+=ーΓ-にはできる。すなわち
だから、終端抵抗Rをevenモードとoddモードの特性インピーダンスの相乗平均Zgに等しくなるように選ぶとΓ+=ーΓ-になる。
-Γ+=Γ-にすることを整合終端するというそうだが、どんなご利益があるのか次項で見てみる。