是 印刷電路板 與頻率相關的特性阻抗?
當我們提到特性阻抗時,通常很少考慮其與頻率的關係。 原因是特性阻抗是傳輸線的一種相當穩定的特性,主要與傳輸線的結構,即橫截面的形狀有關。 從工程角度來看,將特性阻抗視為常數是合理的。 老實說,經過這麼長時間的SI設計,我還沒有遇到需要考慮特性阻抗變化的情况。
通常地, 該網站介紹了表面貼裝科技的加工過程以及在使用過程中出現的問題 電路板裝配板. 因為今天要考慮這個問題, 然後我們將深入瞭解特性阻抗的真實面目. 雖然工程應用價值不大, 這對理解問題仍然有好處.
特性阻抗是傳輸線理論分析中經常提到的一個量。 從傳輸線的角度來看,它可以用以下公式Z0=–ëëë(L/C)表示。
L是傳輸線組織長度的電感, C是組織長度的電容. 乍一看, 公式似乎沒有多少變化. 但是特性阻抗真的是一個常數嗎? 我們使用Polar軟件對具有固定橫截面的傳輸線進行掃頻計算, 頻率範圍設定為100MHz~10GHz
事實上,這涉及到電磁學中一個根深蒂固的問題。 罪魁禍首是電感! 電感是一個非常複雜的問題。 電感的理論計算非常繁瑣。 感興趣的網友可以找資料看電感的計算。 我不會在這裡寫詳細的推導過程。 簡單地說,導線的電感由兩部分組成:導線的內部電感和導線的外部電感。 當頻率新增時,導線的內部電感减小,外部電感保持不變,總電感减小,從而導致特性阻抗减小。
我們知道電感的定義是指電流周圍磁通量的匝數。 電感隨頻率降低,我們的直覺告訴我們,導線中的電流分佈一定發生了變化。 在這一點上,我認為所有的線民應該突然開悟。 你必須熟悉皮膚效應。
當頻率新增時,電流集中在導線表面,導線內的電流密度减小,電感當然减小。 電感的本質是電流周圍磁通量的匝數。 注意短語“圍繞潮流”。 假設存在極端情况,導線內的電流完全消失,所有電流集中在導體表面。 當然,磁力線不能包圍內部電流,內部電感消失。 導線的總電感减小,减小的部分是導線的內部電感。 當然,這句話並不嚴謹,但它有助於直觀理解。
in conclusion:
1. 傳輸線的特性阻抗確實與頻率有關. 隨著頻率的新增, 特性阻抗降低, 但它將逐漸穩定下來.
2、特性阻抗變化的原因是每組織導線長度的電感隨著頻率的新增而减小。
3、該特性阻抗變化很小,工程應用中一般不考慮其影響。 只要知道有這樣一件事。
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