Q) 전송선이론 vs. 소신호모델(+키르호프 법칙) : 뭐가 맞는 이론일까?

< 이론적 배경 > 

1. 소신호모델 : 반사고려 x vs. 전송선 이론 : 반사고려 o

2. 소신호모델 = 저주파 이론 으로 볼 수 있음

< 소신호 모델을 전송선 이론 관점에서 해석 : Zin 관점>

3. 저주파 = 파장에비해 TLINE의 길이가 매우 짧음

4. 초저주파 기준에서 Tline의 길이는 거의 0.0000...01λ로 볼 수 있음

5. 그러면 Smith 차트 상에서 거의 ZL 및 ΓL과 Zin 및 Γin 이 다르지 않음

< 소신호 모델을 전송선 이론 관점에서 해석 : 반사신호의 Transient 분석>

6. Short Load + Very Short TLine( 0.000...001λ )을 기준으로 생각해보자

7. 당연히 ΓL=-1이 된다. 그러면 반사되는 신호는 180도 뒤집힌 신호가 될것이다.

8. 그리고 반사된 신호(reflected wave)와 아까부터 계속 입력되는 신호(incident wave)는 서로 정확히 180도 차이난다(왜냐하면 선로의 길이가 거의 0이기 때문이다.)

9. 그러면 Tline내부에는 전부 Short 신호가 된다.

<결론>

10. 전송선이론이 소신호 모델 보다 좀더 포괄적인 이론이다.
(원리 : 애초에 소신호모델+키르호프법칙 자체가 Maxwell방정식을 좀더 간편화 시킨것인데, 이를 좀더 엄밀하게 분석하는 이론이 전송선 이론이기 때문이다.)

 

11. 저주파에서는 소신호모델을 적용하되, 선로의 길이가 0.01λ이상이 된다면 전송선이론을 쓰자(0.01이라는 숫자는 내 추측일 뿐이다 나중에 변경가능)