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用在較長的導線上。然而，可采用巧妙的方法解決這個問題，即將傳輸線分割為較短的線段（極限情況下無窮?。?。這些線段包含傳輸線的所有特性，比如損耗、電感和電容特性。將導線分割為無限小的線段優點為引入分布參數的概念，可以在微觀尺度上進行基爾霍夫定律分析。

02雙傳輸線的等效電路模型

假設注意力集中在位于z和z+△z之間的一小段上，注意到每段導體是用電阻和電感的串聯來描述的。由導線1和導線2引起的電荷分離導致的電容效應?？紤]到所有的介質都有損耗，還必須引入電導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表示的雙導體系統。其等效電路可以采用下面的模型進行等效。

04等效電路的優缺點

優點可以表示如下：

可以表示一個直觀的物理現象；

可以用以標準的雙端口模型；

可以采用基爾霍夫電壓和電流定律進行分析；

可以提供微觀到宏觀的基礎過度。

缺點可以表示如下：

實際上是個一維分析方法，沒有考慮場在垂直于傳播方向的平板上的邊緣效應，所以不能預測與其他電路元件的互相干擾；

由于磁滯效應引起的與材料相關的非線性被忽略了；

不適合直接進行時域分析。

05高頻傳輸線的電壓和電流關系

高頻時，傳輸線的等效電路模型如下：

以下的內容引用《射頻與微波電子學》里面的推廣過程，大家可以看看。

審核編輯：湯梓紅