同軸線路

質問

同軸線路について質問です。
(1)同軸線路は直流なら長さ成分が有効な抵抗として働くのに、交流になると何故長さ成分に関係なく、一定の特性インピーダンスを持つのでしょうか？交流になるとLとC成分のみでR成分はなくなるためとの説明を見たのですが理由がわかりません。 L,C,R,Gで表した等価回路モデルが関係しているのでしょうか？

(2)50Ω終端する理由として、「電源から送り出せる電力の最大値33Ω」と「伝送線路における損失の最小値77Ω」の中間の値を取るためとの説明を見たのですが、何故テレビは75Ω終端なのでしょうか？あと、300Ω終端とかもある理由も知りたいです。

分かる方アドバイスをお願い致します。

回答No.5

teo98

申し訳ありません、５０Ωと７５Ωの優劣に関して誤りがありました。

減衰特性の優秀なのは、内導体径ａ，絶縁体径ｂとしたときに、ｂ／ａ＝３．６となる同軸ケーブルは一番減衰が小さいです。そのときのインピーダンスは、７７Ωとなります。一方、許容電力の面では、ｂ／ａ＝２．７すなわち、６０Ω程度がベストとなります。

一方、アンテナ工学の教科書を見ていただきたいのですが、

電波のインピーダンス（３００オーム程度）というのは、電界強度と磁界強度の比を表しており、電気回路におけるインピーダンスとは異なる値です。
混乱なきようにお願いいたします。

様々な通信にしようされるアンテナの基本となる半波長ダイポールアンテナの場合には、Ｚ＝７３．１３＋ｊ４２．５５というインピーダンスを持っております。これでは、インダクタンス成分をもつために、十分な整合が取れません。
そこで、通常のダイポールアンテナでは、アンテナ長を若干短くしてリアクタンス分を見えなくします。そのときの実部が５０Ωとなることからも、一般的なアンテナへの整合には５０Ω系の伝送路が使用されます。
ところがテレビに使用される八木アンテナでは、アンテナ素子の長さを変えるのではなく、リアクタンスを除去するように作られているために、７３．１３の値がアンテナのインピーダンスになります。