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最常用的传输线可能是同轴电缆

发布时间:2014/4/13 15:40:34 访问次数:2032

    最常用的传输线可能是同轴电缆。在同轴电EPM7064STC44-10N缆中,电磁能量通过内导体和外导体(屏蔽层)内表面之间的介质传输。

   在印制电路板上,传输线通常由平的、矩形截面的导体组成,靠近一个或多个面(如微带线或带状线)。对于带状线,电磁能量通过导体间的介质传输。对于微带线,信号导线是在PCB表面层,电磁场部分在空气中传输,部分在PCB的介质中传输。

   平衡线是由相同尺寸和形状、对地和对所有其他的导体阻抗都相等的两个导体组成例如,两根平行圆导线),在这种情况下,电磁能量是通过导体周围的介质,通常是空气传输的。

   波导是由单个中空导体组成,用于引导电磁能量。在波导中,能量是通过导体空心传播的。在几乎所有情况下,传输媒质是空气。波导大都用在GHz频率范围。不同于上述所有的其他传输线,波导有一个重要的性能就是不能传输直流信号。

   需注意的是传输线的导体仅是引导电磁能量,电磁能量是在介质材料中传播的。在传输线中,电磁能量传输速度等于

   其中f是真空中(自由空间)的光速,e,是介质的相对介电常数,波在其中传播。介电常数越大,传播速度越低。表4-3列出了不同材料的相对介电常数。光速c大约是300×l06m/s(12in/ns)’,对于大多数传输线,传播速度大约是1/3光速至光速之间,取决于电介质材料。

    对于许多传输线中的电介质,传播速度大约是真空中光速的一半,因此在其中信号沿传输线传播的速度是6in/ns。这个传播率是一个需要记住的有用的数据。

   重要的是要记住,在传输线中以光速或接近光速传输的是电磁能量,它是在介质材料中传输而不是靠导体中的电子传输。电子在导体中的速度大约是0. Olm/s(0. 4in/s) (Bogatin,2004,p.211),是自由空间中光速的300亿分之一。因此,在传输线中,最重要的材料是介质而不是导体,电磁能量(场)通过介质传播,导体仅是引导能量。

           

   用简单的串联R-L网络模拟短导线,传输线必须用大量的R-L-C-G单元表示,理想的是无限多个,如图5 -18所示。需要记住,因为在传输线中的实际位置,这些单元不可能都是集总在一起的。用得单元越多,模型就越准确。在图5 -18中,R表示单位长度导体的电阻值,单位是欧姆;L表示单位长度导体的电感值,单位是亨利;C表示单位长度导线间的电容值,单位是法拉;而G表示隔开两导线的介质材料单位长度的电导(电阻的倒数)值,单位是西门子。

   大部分传输线的分析是假设仅传输横电磁波( TEM)。在TEM模式,电场和磁场是相互垂直的,传播方向是横向于(垂直于)包含电场和磁场的平面。为了支持TEM模式传播,传输线必须包含两根或多根导线。因此.波导是不能支持TEM传播的。波导采用横电波(TEm,n)和横磁波(TMm。)模式传输能量,下标优和咒分别表示矩形波导横截面上z和y方向的半波长数。

   传输线三个最重要的性能是特性阻抗、传播常数和高频损耗。



    最常用的传输线可能是同轴电缆。在同轴电EPM7064STC44-10N缆中,电磁能量通过内导体和外导体(屏蔽层)内表面之间的介质传输。

   在印制电路板上,传输线通常由平的、矩形截面的导体组成,靠近一个或多个面(如微带线或带状线)。对于带状线,电磁能量通过导体间的介质传输。对于微带线,信号导线是在PCB表面层,电磁场部分在空气中传输,部分在PCB的介质中传输。

   平衡线是由相同尺寸和形状、对地和对所有其他的导体阻抗都相等的两个导体组成例如,两根平行圆导线),在这种情况下,电磁能量是通过导体周围的介质,通常是空气传输的。

   波导是由单个中空导体组成,用于引导电磁能量。在波导中,能量是通过导体空心传播的。在几乎所有情况下,传输媒质是空气。波导大都用在GHz频率范围。不同于上述所有的其他传输线,波导有一个重要的性能就是不能传输直流信号。

   需注意的是传输线的导体仅是引导电磁能量,电磁能量是在介质材料中传播的。在传输线中,电磁能量传输速度等于

   其中f是真空中(自由空间)的光速,e,是介质的相对介电常数,波在其中传播。介电常数越大,传播速度越低。表4-3列出了不同材料的相对介电常数。光速c大约是300×l06m/s(12in/ns)’,对于大多数传输线,传播速度大约是1/3光速至光速之间,取决于电介质材料。

    对于许多传输线中的电介质,传播速度大约是真空中光速的一半,因此在其中信号沿传输线传播的速度是6in/ns。这个传播率是一个需要记住的有用的数据。

   重要的是要记住,在传输线中以光速或接近光速传输的是电磁能量,它是在介质材料中传输而不是靠导体中的电子传输。电子在导体中的速度大约是0. Olm/s(0. 4in/s) (Bogatin,2004,p.211),是自由空间中光速的300亿分之一。因此,在传输线中,最重要的材料是介质而不是导体,电磁能量(场)通过介质传播,导体仅是引导能量。

           

   用简单的串联R-L网络模拟短导线,传输线必须用大量的R-L-C-G单元表示,理想的是无限多个,如图5 -18所示。需要记住,因为在传输线中的实际位置,这些单元不可能都是集总在一起的。用得单元越多,模型就越准确。在图5 -18中,R表示单位长度导体的电阻值,单位是欧姆;L表示单位长度导体的电感值,单位是亨利;C表示单位长度导线间的电容值,单位是法拉;而G表示隔开两导线的介质材料单位长度的电导(电阻的倒数)值,单位是西门子。

   大部分传输线的分析是假设仅传输横电磁波( TEM)。在TEM模式,电场和磁场是相互垂直的,传播方向是横向于(垂直于)包含电场和磁场的平面。为了支持TEM模式传播,传输线必须包含两根或多根导线。因此.波导是不能支持TEM传播的。波导采用横电波(TEm,n)和横磁波(TMm。)模式传输能量,下标优和咒分别表示矩形波导横截面上z和y方向的半波长数。

   传输线三个最重要的性能是特性阻抗、传播常数和高频损耗。



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