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一、传输线损耗:信号在传播过程中能量损失不可避免,实际的传输线都是有损耗的,器件发送端的能量并不能全部被接收端无损地接收。传输线的信号损耗主要包括:导体(阻性)损耗、介质损耗、相邻耦合损耗、反射损耗、辐射损耗。其中阻性损耗和介质损耗是影响高频损耗的主要根本原因。其中阻性损耗又可以分为趋肤效应和铜箔表面粗糙度两种影响方式。
二、传输线损耗分析:
(1)、趋肤效应:高频电流流过导体时,电流会趋向导体的表面分布,频率越高,靠近导体表面的电流密度越大,称之为趋肤效应。因此随着信号频率的增加,趋肤效应越明显,意味着导体过流面积的减小,导致交流电阻增加,损耗相应地增加。
(2)、铜箔表面粗糙度:实际的导体表面并非绝对光滑的,而是具有一定的粗糙度。因为趋肤效应使高频电流集中在导体表面,因此导体表面的粗糙度将会对电流的流通产生极大的影响,较大的表面粗糙度会产生附加的阻性损耗。
(3)、介质损耗:构成板材的波纤和树脂等绝缘材料介质中的带电粒子被束缚在分子中,外加电场会使其产生微观位移,使介质中的偶极子随电场方向规则排列,这种现象称为介质极化,将介质极化过程中产生的能量损耗称为介质损耗。
(4)、相邻耦合损耗:由于串扰的影响,信号的一部分能量耦合到相邻的传输线上去了,从而衰减了自身的能量,产生了损耗。
(5)、反射损耗:由于阻抗不连续造成了信号的反射,反射的信号在传输线上来回传输,最终会对信号的能量构成损耗。
(6)、辐射损耗:高频信号以电磁波的形式向外辐射的信号能量,产生了辐射损耗。