一文詳解等效電路模型

01等效模型的引入

基爾霍夫電壓和電流定律不能應(yīng)用在較長(zhǎng)的導(dǎo)線上。然而，可采用巧妙的方法解決這個(gè)問題，即將傳輸線分割為較短的線段（極限情況下無窮?。＿@些線段包含傳輸線的所有特性，比如損耗、電感和電容特性。將導(dǎo)線分割為無限小的線段優(yōu)點(diǎn)為引入分布參數(shù)的概念，可以在微觀尺度上進(jìn)行基爾霍夫定律分析。

02雙傳輸線的等效電路模型

假設(shè)注意力集中在位于z和z+△z之間的一小段上，注意到每段導(dǎo)體是用電阻和電感的串聯(lián)來描述的。由導(dǎo)線1和導(dǎo)線2引起的電荷分離導(dǎo)致的電容效應(yīng)?？紤]到所有的介質(zhì)都有損耗，還必須引入電導(dǎo)G（參考下面的示意圖）。

03同軸線的等效電路模型

同軸線可以視為采用集中參數(shù)表示的雙導(dǎo)體系統(tǒng)。其等效電路可以采用下面的模型進(jìn)行等效。

04等效電路的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)可以表示如下：

可以表示一個(gè)直觀的物理現(xiàn)象；

可以用以標(biāo)準(zhǔn)的雙端口模型；

可以采用基爾霍夫電壓和電流定律進(jìn)行分析；

可以提供微觀到宏觀的基礎(chǔ)過度。

缺點(diǎn)可以表示如下：

實(shí)際上是個(gè)一維分析方法，沒有考慮場(chǎng)在垂直于傳播方向的平板上的邊緣效應(yīng)，所以不能預(yù)測(cè)與其他電路元件的互相干擾；

由于磁滯效應(yīng)引起的與材料相關(guān)的非線性被忽略了；

不適合直接進(jìn)行時(shí)域分析。

05高頻傳輸線的電壓和電流關(guān)系

高頻時(shí)，傳輸線的等效電路模型如下：

以下的內(nèi)容引用《射頻與微波電子學(xué)》里面的推廣過程，大家可以看看。

審核編輯：湯梓紅