二ポートネットワークのYパラメータを見つける方法

Yパラメータとは何か

Yパラメータ（別名：導納パラメータまたは短絡パラメータ）は、電気工学において線形電気ネットワークの電気的挙動を記述するために使用される特性です。これらのYパラメータは、Y行列（導納行列）に使用され、ネットワークの入出力電圧と電流を計算するために使用されます。

Yパラメータはまた、「短絡インピーダンスパラメータ」とも呼ばれ、開回路条件下で計算されます。つまり、Ix=∞であり、x=1, 2は二端子ネットワークのポートを通る入力および出力電流を指します。

Yパラメータは、Zパラメータ、hパラメータ、およびABCDパラメータとともに、送電線のモデリングと分析に使用されます。

二端子ネットワークにおけるYパラメータの求め方

以下の例では、二端子ネットワークのYパラメータの計算方法について説明します。Yパラメータは導納パラメータとも呼ばれ、これらの用語はこれらの例で互換的に使用されることがあります。

Zパラメータ（別名：インピーダンスパラメータ）を解析する際には、以下の式で電流の項として電圧を表現します。

同様に、二端子ネットワークの導納パラメータを使用して電流を電圧の項として表現することができます。そして、電流-電圧関係を以下のように表すことができます。

これは、行列形式でも表現できます。

ここで、Y11、Y12、Y21、およびY22は導納パラメータ（またはYパラメータ）です。
特定の二端子ネットワークのパラメータの値を決定するために、出力ポートと入力ポートを交互に短絡させます。
まず、出力ポートを短絡した状態で入力ポートに電流源I1 を適用します。

この場合、ポートの端子が短絡されているため、出力ポートの電圧はゼロになります。

出力電圧V2 = 0の場合、入力電流I1と入力電圧V1の比は

これは短絡入力導納と呼ばれます。
出力電圧V2 = 0の場合、出力電流I2と入力電圧V1の比は

これは入力ポートから出力ポートへの短絡伝達導納と呼ばれます。
次に、ネットワークの入力ポートを短絡し、出力ポートに電流I2を適用します。

この場合、