大家好，我是廣元兄。很高興和大家分享傳輸線的相關知識。希望大家點贊，分享。有什么問題加微交流學習，微信號【SI_Basic】。

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之前文章有提到傳輸線的零階或一階模型，這都是基于理想情況下的模型。實際的信號在傳輸過程中是有損耗的，稱之為有損傳輸線。仿真分析時，要在鏈路搭建的模型中加入損耗，以準確地預估接收的波形。總之，一句話，實際工作過程中，需要考慮損耗。

簡單點，損耗的分類：

篇幅問題，本文重點講導體損耗和介質損耗。

1.導體損耗

導線損耗是指信號路徑和返回路徑上的能量損耗，本質上它是由導線的串聯(lián)電阻引起的。分為兩種情況：直流和交流。

直流時，電流在信號導線中均勻分布，電阻為：

公式可以看出：信號感受到的電阻取決于導線傳輸電流時的有效橫截面。

頻率越高，由于趨膚效應的影響，電流流經的導線橫截面就越小，電阻隨著頻率的升高而增加（一般來說，當頻率變化時，銅和大多數(shù)金屬的電阻率是相當恒定的）

導線的電阻近似為：

• R表示線電阻（單位為?）
• ρ表示導線的體電阻率（單位為??in）
• Len表示線長（單位為in）
• ω表示線寬（單位為in）
• δ表示導線的集膚深度（單位為µm）

有兩個概念需要延伸一下：

①公式中體電阻率也好，還是體電導率說的是材料的導電性。

由于物質內部存在傳遞電流的自由電荷，這些自由電荷通常稱為載流子，他們可以是電子、空穴、也可以是正負離子。在弱電場作用下，材料的載流子發(fā)生遷移引起導電。材料的導電性能通常用與尺寸無關的電阻率或電導率表示。說到底，體電阻率或體電導率是材料導電性的一種表示方式。

②趨膚效應

對于直流而言，電流分布在導體的整個橫截面上。但是到高頻以后，電流分布變得不均勻。大部分電流會集中在導體表面附近，這種現(xiàn)象稱之為趨膚效應。

趨膚效應跟實際工作的對接是：在PCB加工過程中，靠近介質那面的銅箔需要有一定的粗糙度，以產生附著力，連接介質層。

如果趨膚深度比銅的粗糙度小，則大部分電流將在銅的粗糙部分中傳播（如下圖所示），會導致串聯(lián)電阻和導體損耗的增加。

趨膚深度其他知識這里就不展開了。后面有機會再講。趨膚效應的理論之前認為理解了，最近有學習微波方面的理論，才有點貫通的感覺。

知識真是越學越不懂啊。

2.介質損耗

絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗叫介質損耗。

現(xiàn)實中的介質材料都有相應的電阻率。當電容器兩電極平面之間填充實際材料并施加直流電壓時，將有直流電流通過，稱為漏電流。

微帶線上下導體近似成兩個平面，兩導體之間材料形成的漏電阻：

流過這個電阻的漏電流為

• I_leakage表示通過介質的漏電流
• V表示施加的直流電壓
• R_leakage表示與介質有關的漏電阻
• ρ表示介質的體漏電阻率
• h表示信號路徑與返回路徑之間的介質厚度

漏電流是流過電阻器的，材料將消耗能量并造成損耗。流過介質的漏電流有兩種方式：

第一種方式是離子運動，直流電流的機制。

第二種方式是材料中永久性偶極子重取向。電容器兩端施加電壓，電場的產生，使偶極子隨機取向變得有規(guī)律性，看起來像短暫的電流流過介質。

外部場變化時，介質中永久性偶極子的重取向形成流過介質的交流電流

介質耗散因子

雖然集膚深度也用希臘字母δ表示，但耗散因子定義中的角度與集膚深度是相互獨立，完全無關的。

tan(δ)所指的東西都不重要。它僅是一個材料特性，這一特性與材料中自由位移的偶極子數(shù)目和偶極子隨著頻率升高后位移的大小有關。

總結一下：

在實際工作中，什么時候考慮導體損耗？什么時候考慮介質損耗呢？這得實際情況實際分析。做技術得有追問的習慣，所以看下面視頻的講解吧：