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PCB傳輸線的傳播速度

發布時間:2008/10/17 0:00:00 訪問次數:772

  為了弄清楚信號在傳輸線的傳播速度,有必要再次仔細地考察一下信號在傳輸線的傳播過程。

  前面介紹了傳輸線擁有兩條路徑:信號路徑和電流返回路徑。當信號源接入后,信號開始在傳輸線上傳播,兩條路徑問就產生了電壓,而這個電壓差又使兩導線之間產生電場,繼而激發出磁場。突變的電壓產生突變的電場和磁場。電場和磁場相互鉸鏈在一起,以變化電磁場的速度(即光速)在傳輸線周圍的介質材料中傳播。

  由此看來,電磁場的形成快慢,以及由周圍的介質材料特性共同決定信號的傳播速度。一般存在一種誤區,簡單地認為信號的傳播就是電流的傳播,導線中電流是因電子的定向移動產生的,那么電子移動的速度就是信號的傳播速度,這是錯誤的觀點,因為這里信號是電磁場,而非電流。也可以說成信號是以電磁波的形式在周圍介質中傳播。

  通過上面的分析知道了信號即是電場和磁場的相互鉸鏈,可以用麥克斯韋方程精確地描述其行為特征。電磁場的變化速度o由下式決定

  式中,為自由空間的介電常數;εr為材料的相對介電常數;為自由空間的導磁率;υr為材料的相對導磁率。常數項用數據代入后得

  式中,c=2.99×10(8)m/s就是常見的光在自由空間中傳播的速度。

  實際當中,幾乎所有材料的相對磁導率都為l,所以可以把式(3-23)中磁導率υr這一項忽略。除了空氣,其他材料的介電常數都是大于1,所以傳輸線中的光速總是小于2.99×10(8)m/s:



  歡迎轉載,信息來自維庫電子市場網(www.dzsc.com)



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  前面介紹了傳輸線擁有兩條路徑:信號路徑和電流返回路徑。當信號源接入后,信號開始在傳輸線上傳播,兩條路徑問就產生了電壓,而這個電壓差又使兩導線之間產生電場,繼而激發出磁場。突變的電壓產生突變的電場和磁場。電場和磁場相互鉸鏈在一起,以變化電磁場的速度(即光速)在傳輸線周圍的介質材料中傳播。

  由此看來,電磁場的形成快慢,以及由周圍的介質材料特性共同決定信號的傳播速度。一般存在一種誤區,簡單地認為信號的傳播就是電流的傳播,導線中電流是因電子的定向移動產生的,那么電子移動的速度就是信號的傳播速度,這是錯誤的觀點,因為這里信號是電磁場,而非電流。也可以說成信號是以電磁波的形式在周圍介質中傳播。

  通過上面的分析知道了信號即是電場和磁場的相互鉸鏈,可以用麥克斯韋方程精確地描述其行為特征。電磁場的變化速度o由下式決定

  式中,為自由空間的介電常數;εr為材料的相對介電常數;為自由空間的導磁率;υr為材料的相對導磁率。常數項用數據代入后得

  式中,c=2.99×10(8)m/s就是常見的光在自由空間中傳播的速度。

  實際當中,幾乎所有材料的相對磁導率都為l,所以可以把式(3-23)中磁導率υr這一項忽略。除了空氣,其他材料的介電常數都是大于1,所以傳輸線中的光速總是小于2.99×10(8)m/s:



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