《高速电路设计与仿真自学笔记》（七）有损耗传输线

前情提要：上一篇简述了无损耗传输线相关的定义。前文链接《高速电路设计与仿真自学笔记》（六）无损传输线模型-优快云博客

目录

1.传输线的损耗

2.传输线的直流电阻

3.趋肤效应与趋肤深度

4.传输线的交流电阻

5.带状线的频变电阻

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1.传输线的损耗

传输线损耗分两种。

导体损耗：表现为电阻

介质损耗：表现为电导

2.传输线的直流电阻

传输线的导体直流电阻示意：

传输线的导体直流电阻公式：

R是导线电阻；DC表示直流；w是导线截面宽度；t是导线截面厚度；L是导线长度；ρ是电阻率。

3.趋肤效应与趋肤深度

当传输交流信号时，会怎么样？

趋肤效应：当传输交流信号时，随着交流频率升高，电流趋向于向导体表面集中，这个现象被称为趋肤效应，也叫集肤效应。

越靠近导体表面，电流密度越大，而导体内部实际上电流较小。如图1所示。

图1 趋肤效应

趋肤深度（Skin depth）：描述高频电流在导体中分布的一个重要物理概念。它指的是电流在导体中流动时，大多数电流集中在导体表面的一定深度内。模型如图2所示。

图2 趋肤深度

趋肤深度δ的公式：

δ的单位为m，ρ是电阻率，ω=2πF，F是频率，μ是磁导率。

4.传输线的交流电阻

●传输线的导体交流电阻公式：

对于高频来说，其导体电阻应用趋肤深度取代导体截面厚度计算电阻。

由公式可见，电阻是频变的，和频率的平方根成正比。

5.带状线的频变电阻

带状线因为上下都是参考平面，它的频变电阻可以认为是两个参考回流平面的频变电阻的并联，公式如下：

示意图：

在一个对称的带状线结构中(H1=H2)，可以认为其走线上下两个表面都流经电流（趋肤效应），总的电流面积增大了1倍，相应的电阻减小了1倍。