15、多导体传输线单位长度参数解析

多导体传输线单位长度参数解析

在电子工程领域，理解和计算传输线的单位长度参数是至关重要的。本文将详细探讨多导体传输线的单位长度参数矩阵，包括电感矩阵 (L)、电容矩阵 (C) 和电导矩阵 (G)，同时介绍广义电容矩阵的相关内容。

1. 双导体传输线问题示例

在深入研究多导体传输线之前，先看两个双导体传输线的问题示例：
- 电阻计算 ：计算一个长度为 6 英寸、宽度为 5 密耳的印刷电路板（PCB）走线在 1 MHz 和 40 MHz 时的电阻，结果分别为 0.59 Ω 和 0.776 Ω。
- 镜像电流计算 ：当一个电流位于无限大的理想导电接地平面上方一定距离处，已知电流向量为 (-3a_x - 5a_y + 2a_z)，则该接地平面下方相同距离处的镜像电流为 (3a_x + 5a_y + 2a_z)。

2. 多导体传输线单位长度参数概述

多导体传输线（MTLs）的单位长度参数计算通常比双导体传输线更复杂。一般来说，需要采用数值近似方法来计算单位长度参数矩阵 (L)、(C) 和 (G) 中的元素。而单位长度电阻矩阵 (R) 的计算与双导体传输线类似，通常忽略邻近效应，按孤立导体进行近似计算。

对于具有圆形横截面的导体（如导线）且周围介质均匀的 MTL，在导体相互远离的假设下，可以得到单位长度参数矩阵 (L)、(C) 和 (G) 的近似解析解。但对于像带状电缆这类导线周围通常存在电介质绝缘的情况，一般需要使用数值方法来计算单位长度参数矩阵。对于具有矩形横截面的导体（如印刷电路板上的走线），无论周围介质是均匀（如耦合带状线）还是非均匀（如耦合微带