8、传输线参数详解

传输线参数详解

1. 信号双向流动

在具有两个导体的横电磁波（TEM）系统中，存在两种波模式。这两种模式对应着变化的信号沿着结构从左到右或从右到左线性流动。在任何时刻和位置，回流导体上的电流与信号导体上的电流大小相同，但极性相反。而且，传输线在两个方向上的传输响应和输入阻抗是相同的。其传播系数公式为：$y(w) = \sqrt{(jwL +R)(jwC+ G)}$ 。

2. 理想传输线

理想传输线具有无失真和无衰减的特性。构建理想传输线的充分条件是有两个零电阻、均匀横截面、间距远小于所传输信号波长的完美导体，以及一个完美（无损耗）的电介质。在这种理想传输线上施加的电压将以恒定速度永远传播，不会发生失真或衰减。

传输线的传播速度（或传输速度）以米/秒为单位，用符号 $v$ 表示。在完美的零电阻导体被完美真空包围的情况下，传播速度等于真空中的光速 $c$，约为 $2.998 × 10^8$ 米/秒。为了方便工作，我们可以记住一些常用的单位换算，例如：
- $0.2998$ 米/纳秒（约 $0.3$ 米/纳秒）
- $0.2998$ 毫米/皮秒（约 $0.3$ 毫米/皮秒）
- $0.983$ 英尺/纳秒（约 $1$ 英尺/纳秒）

导体附近存在任何磁性或电介质材料都会减慢电信号的传播。如果导体嵌入均匀的电介质材料中，传播速度将降低为：
$v = \frac{c}{\sqrt{\epsilon_r\mu_r}}$

其中：
- 该公式仅适用于理想、无失真、无损耗的线路。
- $v$ 是传播速度（米/秒）。
- $c$ 是真空中的光速（米/秒）。
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