关于传输线损耗的问题

changlewang

对于传输线损耗的问题一直似懂非懂，想请教一个问题，已知传输线的特性阻抗，能否求出传输线的损耗？如果传输线理想，电阻等于0，是否传输线的损耗也为0？

leafcai85

首先你的假设传输线的公式是不合适的。这个公式是一个RLC串联的计算式子。对于传输线，无法以单纯的一个电阻一个电容一个电感串联的模型看待，而是以多段无限小的单位元组合在一起的。忽略掉R，传输线阻抗的计算方法是(L/C)^（1/2），这里的L和C都是单位元的参数。而L和C在高频段基本是不发生改变的。所以理论上阻抗几乎不发生变化。在此补充一下：实际介质的介电常数是频变的，即100MHz和1GHz时并不会相等，所以事实上阻抗并不会是恒定不变的。

nt_mouse

changlewang 发表于 2015-1-7 20:35
多谢兄台的回答，今天看了一些资料，传输线的损耗跟线阻、串扰、介质等有关，与你说的一样，所以线阻为0 ...

你可以学习一下Eric Bogatin的《Singal Interity：Simplified》一书，中文版由电子工业出版社出版，《信号完整性分析》，李玉山译。
书中有完整的分析过程，但需要一点信号系统和电磁学的基础知识。

我写的《从应用到创新----手机硬件研发与设计》一书的14.4节对此问题也有描述，你有兴趣也可以参考一下。总体上，我的书比Bogatin博士的稍微抽象一些（主要是数学方程多一点）。
为防止不明真相的群众乱猜，我得说明一点，我不是来推销自己书的，我也不靠卖书挣钱（挣钱是出版社的事情）， 而且我目前已经离开手机行业了。我只是分享自己的知识与经验，纯粹的技术交流而已！

tuteng_2011

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leafcai85

回楼主，不行。
传输线的阻抗与介质的介电常数Dk相关，但是和介质的损耗因子Df无关。因此相同线宽，介质厚度也相同的不同板材，阻抗可以相同，但是线损却可以差太多。
损耗除了电阻发热，还有介质内部偶极子运动发热的因素，甚至信号在传输线上的辐射也要考虑。因此无电阻的传输线也不可能是无耗的。

changlewang

leafcai85 发表于 2015-1-7 17:31
回楼主，不行。
传输线的阻抗与介质的介电常数Dk相关，但是和介质的损耗因子Df无关。因此相同线宽，介质厚 ...

多谢兄台的回答，今天看了一些资料，传输线的损耗跟线阻、串扰、介质等有关，与你说的一样，所以线阻为0损耗不一定为0。
本人还有一些不明白的地方就是，假设传输线阻抗等效为：X=R+j（wL-1/wC)
1、这个虚部是跟频率有关的，为什么我们在设计板子阻抗的时候却不太提频率这个概念，比如我们设计某层10mil线宽的传输线阻抗为50欧姆，制板厂商也不会问你用到什么频率。
2、这个虚部所产生的阻抗对传输线的损耗有没有影响？

changlewang

leafcai85 发表于 2015-1-8 09:40
首先你的假设传输线的公式是不合适的。这个公式是一个RLC串联的计算式子。对于传输线，无法以单纯的一个电 ...

非常感谢兄台的解释，确实如你所说我的表达式都是错误的。。。

changlewang

nt_mouse 发表于 2015-1-7 21:01
你可以学习一下Eric Bogatin的《Singal Interity：Simplified》一书，中文版由电子工业出版社出版，《信 ...

多谢前辈的指教！

1、这个虚部是跟频率有关的，为什么我们在设计板子阻抗的时候却不太提频率这个概念，比如我们设计某层10mil线宽的传输线阻抗为50欧姆，制板厂商也不会问你用到什么频率。


从理论公式推出一个结论：传输线阻抗为特定阻抗与工作频率无关，只与物理特性相关。

2、这个虚部所产生的阻抗对传输线的损耗有没有影响？

有一定影响，所以需要我们进行匹配，一般情况下，将线做成具有特征阻抗具备容抗的线，

nt_mouse

changlewang 发表于 2015-1-12 20:09
多谢前辈的指教！

不客气！

zuo_an

西电 廖承恩 的《微波技术基础》第二章 传输线理论里面讲的很清楚

xuxingfu

传输线的表面很简单，研究深了还是有很多意义。

我们学的课本里面传输线都是50欧的实数，但如果有损耗就会有虚部，这样把R=0,是为了我们分析方便。

单一特性阻抗工程上与损耗没有关系，只是会出现阻抗不匹配情况就会考量反射损耗。

简单举个例子，我们FR4 50欧微带线，@10G ， 2.54cm损耗是0.7dB.

很乐意跟大家讨论射频高速微带线和PCB设计及仿真问题，深入讨论可加我Q191032018.

zxzfrot

要弄清楚特性阻抗和端阻抗的区别与联系。

guoyuan1990

学习中