Inversão de impedância ocorre quando linha transmissão terminada em impedância carga (ZL) diferente de sua impedância característica (Z0) apresenta uma impedância de entrada que é o inverso matemático (escalado por Z0²) da carga, desde que linha seja um quarto de onda no frequência interesse.
Mecanismo
- Reflexão: Descasamento na carga gera onda refletida.
- Onda estacionária: Ondas direta e refletida interferem, criando máximos/mínimos tensão/corrente ao longo da linha.
- Transformação quarto onda: Em comprimento linha λ/4 (ou múltiplos ímpares), impedância entrada Zin = Z0² / ZL. Curto (ZL=0) aparece como aberto, e vice-versa; carga capacitiva parece indutiva.
Dependências Principais
- Magnitude descasamento: Maior |Γ| (coeficiente reflexão) produz inversão mais pronunciada.
- Comprimento elétrico: Efeito exato apenas em λ/4 (mod λ/2). Outros comprimentos produzem impedâncias complexas.
- Perdas: Linhas reais atenuam onda refletida, tornando inversão imperfeita.
Consequências e Usos
- Indesejado: Pode causar ruptura tensão nos nós corrente, perda descasamento, distorção.
- Projetado: Transformadores quarto onda casam impedâncias reais (ex: 50 Ω para 75 Ω usando Z0 = √(50×75) ≈ 61 Ω). Stubs e redes casamento exploram inversão para sintonia.
Nota Prática
Em HF/VHF, linhas físicas λ/4 são manejáveis (coax, microstrip). Em micro-ondas, equivalentes elemento distribuído ou concentrado (redes LC) alcançam mesma transformação forma compacta.
