我們在很多的資料或者場合看到關(guān)于傳輸線特性阻抗的簡化公式:
L是單位長度電感,C是單位長度電容
單位長度電容和介電常數(shù)關(guān)聯(lián) ,介電常數(shù)隨頻率的變化比較小,可以看成為常數(shù),也就默認(rèn)單位長度電容不變的。
單位長度電感隨著頻率是變化的 ,低頻時(shí),回路電感比較高,高頻時(shí),隨著趨膚效應(yīng)的影響,越來越多的電流分布在表層,回路電感會下降,特性阻抗也會隨之下降,當(dāng)然這個(gè)值不是無限變化,當(dāng)?shù)揭欢l率的時(shí)候,大約100 MHz時(shí)不會再發(fā)生變化。
傳輸線的模型可以看成無限多個(gè)RLCG微段模型級聯(lián)組成 :
根據(jù)基爾霍夫定律,推出
根據(jù)傅里葉分解與積分方程推導(dǎo),推出
看上面這些推導(dǎo),覺得比較麻煩,考慮諧波分量,又是前向后向傳播問題,很長一段的時(shí)間,不是很理解推導(dǎo)過程,最近也準(zhǔn)備重新學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的部分內(nèi)容。直到最近看到有的資料將一些參數(shù)替代后,覺得又簡單又好理解。
負(fù)載阻抗等同于特性阻抗,以此得出:
通常情況下,我們默認(rèn)這個(gè)分段是非常非常小的部分,R和G很小,一般不做考慮,只有當(dāng)頻率很高或者損耗很大的時(shí)候, R和G才會考慮 ,所以由上式推出:
這個(gè)阻抗公式只是理想狀態(tài)下的簡化公式,針對高頻和損耗的情況,適用性就需要考慮。同樣,根據(jù)上式的結(jié)果,也可以順著推導(dǎo)時(shí)延的公式。后面有機(jī)會再展開。
所以,搞懂基礎(chǔ)知識的基本理論,才能知其然又知其所以然。
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