民國115年 高考三級 電信工程 電磁學

第3題

一條無損傳輸線的單位長度電感 2.5 10 H/m L ,單位長度電容 F/m C ,設終端負載阻抗等於 (100 50) lz j 歐姆。 求電壓反射係數。(…

題目

一條無損傳輸線的單位長度電感 2.5 10 H/m L ,單位長度電容 F/m C ,設終端負載阻抗等於 (100 50) lz j 歐姆。 求電壓反射係數。(15 分) 求電壓駐波比。(10 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、特性阻抗與資料檢核:無損傳輸線的特性阻抗(characteristic impedance)Z₀=√(L/C),相位速度 v_p=1/√(LC)。題面僅顯示 L=2.5×10^? H/m 與 C=? F/m,指數與電容數值明顯缺漏,題目資料缺漏,無法得出唯一數值,以下僅列公式、步驟與判定規則。
  • 二、反射係數公式:負載電壓反射係數(voltage reflection coefficient)Γ=(Z_L−Z₀)/(Z_L+Z₀),其中 Z_L=(100+j50) Ω。若 Z₀ 為實數 R₀,則 Γ=(100−R₀+j50)/(100+R₀+j50)。
  • 三、計算步驟:先由 L、C 求出 Z₀;再將分子、分母同乘分母的共軛,分離出實部 Γ_r 與虛部 Γ_i;然後求 |Γ|=√(Γ_r²+Γ_i²) 與相位 ∠Γ=tan⁻¹(Γ_i/Γ_r),最後檢核 0≤|Γ|≤1 是否成立。
  • 四、駐波比:電壓駐波比(VSWR)VSWR=(1+|Γ|)/(1−|Γ|)。|Γ|=0 時 VSWR=1,表示完全匹配;|Γ|→1 時 VSWR→∞,表示全反射;實務上 VSWR<2 通常視為可接受。
  • 五、示範假設(非本題答案):若暫設 Z₀=50 Ω,則 Γ=(50+j50)/(150+j50)=0.4+j0.2,|Γ|≈0.447、∠Γ≈26.6°,VSWR≈2.62。此僅說明運算流程,實際數值須以題目正確的 L、C 重算。

AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。

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