Intrinsic Impedance   고유 임피던스

1. 고유 임피던스 (Intrinsic Impedance)

  ㅇ 전자기파 전파시에 매질을 특징짓는 고유한 양(量)
     - 즉, 매질의 물질 변수에 만 의존하는 임피던스를 의미함
     - 쉽게, 전파 임피던스를 매질에 따라 특징짓도록, 정의된 개념임

  ㅇ 한편, 가상적인 무한 평면파인 경우에,
     - `고유 임피던스` = `전파 임피던스` 임
     - 이는, 무한 평면으로 펼쳐진 모든 매질이, 동일 특성(동일 물질)임을 말하려는 것임


2. 고유 임피던스 표현

  ㅇ 일반적인 고유 임피던스 η 
      
[# η = \frac{E^+_0}{H^+_0} = \sqrt{\frac{μ}{ε}} = \frac{jωμ}{γ}
            = \sqrt{\frac{jωμ}{α+jωε}} #]

  ㅇ 무 손실 매질(진공,자유공간)의 고유 임피던스 (무 손실 : α= 0)
      
[# η_0 = \sqrt{\frac{jωμ_0}{0+jωε_0}} = \sqrt{\frac{μ_0}{ε_0}} 
              = \sqrt{\frac{4π\times10^{-7}\;\text{[H/m]}}{10^{-9}/26π\;\text{[F/m]}}}
              \approx 120π \approx 377 \; \text{[Ω]} #]

     * 때론, 진공에서 빛의 고유 임피던스를 광속 c와 관련시켜, 이를 `특성 임피던스` 라고도 함
        . Zo = μo c = (299,792,458) x (4π x 10-7) ≒ 377 [Ω]

  ㅇ 손실 매질의 고유 임피던스 (유전율 → 복소유전율)
      
[# η = \frac{E^+_0}{H^+_0} = \sqrt{\frac{μ}{ε_c}} = \sqrt{\frac{μ}{(ε'-jε'')}} 
            = \frac{jωμ}{γ} = \sqrt{\frac{jωμ}{α+jωε}} #]
     - 위 식 분모에서, εc = ε'-jε”는 복소 유전율

     - 한편, 손실 매질에서는 전자기파 내 전계,자계의 위상이 동일하지 않음


3. [참고용어]

  ㅇ 일반 회로에서           =>  회로 임피던스 (Circuit Impedance)
  ㅇ 일반 전송 선로 상에서   =>  특성 임피던스 (Charaterictic Impedance)
  ㅇ 자유공간 상의 임피던스  =>  전파 임피던스(Wave Impedance)
  ㅇ 임피던스의 정의         =>  임피이던스(Impedance)