转贴：传输线的特征阻抗 [复制链接]

从电池的角度来看，一旦设计工程师将电池的引线连入传输线的前端，就总有一个常量值的电流从电池中流出，并且保持电压信号的稳定不变。也许有人会问，是什么样的电子元器件具有这样的行为？加入恒定不变的电压信号时会维持恒定不变的电流值，当然是电阻。
而对电池来说，信号沿传输线向前传播时，每隔10ps时间间隔，会新增加0.06英寸的传输线段被充电至1v，从电池中获得的新增加的电荷确保从电池中维持一个稳定的电流，从电池吸收恒定的电流，传输线就等同于一个电阻，并且阻值恒定。我们称之为传输线的浪涌阻抗。
同样，当信号沿传输线向前传播时，每传播一定的距离，信号会不断地探查信号线的电环境，并且试图确定信号进一步向前传播时的阻抗。一旦信号已经加入到传输线上并且沿传输线向前传播，信号本身就一直在考查到底需要多大的电流来充电10ps 时间间隔内所传播的传输线长度，并保持将这一部分的传输线段充电到1v。这正是我们要分析的瞬间阻抗值。
  从电池本身的角度来看，如果信号以恒定的速度沿传输线方向传播，而且假定传输线具有一致的横断面，那么信号每传播一个固定的长度（比如10ps时间间隔内信号传播的距离），那么需要从电池中获取同等数量的电荷来确保将这一段传输线充电到同样的信号电压。信号每传播一个固定的距离，都会从电池获取同样的电流，并且保持信号电压一致，在信号传播过程中，传输线上各处的瞬间阻抗都是一致的。
  信号沿传输线传播过程当中，如果传输线上各处具有一致的信号传播速度，并且单位长度上的电容也一样，那么信号在传播过程中总是看到完全一致的瞬间阻抗。由于在整个传输线上阻抗维持恒定不变，我们给出一个特定的名称，来表示特定的传输线的这种特征或者是特性，称之为该传输线的特征阻抗。特征阻抗是指信号沿传输线传播时，信号看到的瞬间阻抗的值。如果信号沿传输线在传播的过程当中，任何时候信号看到的特征阻抗都保持一致的话，那么这样的传输线就称为阻抗受控的传输线。

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注1：这段文字中，关于10ps的时间间隔的说法是不确切的，没有道理的。
实际上这个时间间隔应当是一个任意小的数值，从理论上来说应当趋于零。
而在实际分析过程中只足够小，使得分析的结果不会有明显误差就可以了。通常来说10ps的确是一个非常小的时间间隔，以10ps为单位作分析通常都是可行的，但10ps本身是没有任何具体价值的。
注2：这段文字最后，实际上还应当加上一句话：阻抗受控的传输线，通常简称传输线。

仔细读，原文是对的。10ps对应的是0.06英寸的传播距离。
就是电池给传输线供电，假设传输线无限长，不考虑传输线的长度，那么每10ps电信号会延传输线跑0.06英寸。在传输线末端还没有得到电压前，电池端电压与电流的比值就是传输线的特性阻抗。

传输线可以是均匀的，也有不均匀的，鸟牌的假负载里面的一段线就是不均匀的。

金属导管可以看作传输线，非金属的光纤也可以是传输线，理论是一致的。

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仔细读，原文是对的。10ps对应的是0.06英寸的传播距离。
就是电池给传输线供电，假设传输线无限长，不考虑传输线的长度，那么每10ps电信号会延传输线跑0.06英寸。在传输线末端还没有得到电压前，电池端电压与电流的比值就是传输线的特性阻抗。
传输线可以是均匀的，也有不均匀的，鸟牌的假负载里面的一段线就是不均匀的。
金属导管可以看作传输线，非金属的光纤也可以是传输线，理论是一致的。

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“信号本身就一直在考查到底需要多大的电流来充电10ps 时间间隔内所传播的传输线长度”这段话，让人很容易误认为这个10ps是不是一个什么特殊的时间间隔。电信号其实并不是以某一个时间周期来考察传输线的状态，实际上这种考察时连续的、不间断的在进行。

[quote=一异]“信号本身就一直在考查到底需要多大的电流来充电10ps 时间间隔内所传播的传输线长度”这段话，让人很容易误认为这个10ps是不是一个什么特殊的时间间隔。电信号其实并不是以某一个时间周期来考察传输线的状态，实际上这种考察时连续的、不间断的在进行。[/quote]


楼上说的试验情况中，电流是与时间无直接关系的量，只与电池的电压与传输线的特征驻阻抗有关（还要考虑电池内阻）。时间只与电流沿传输线的传播的位置有关，这个道理可以比作大海中发生地震，地震波要等一段时间才能到达陆地，时间间隔与地震点距陆地的距离成正比，有可能几个小时。

如果传输线通道的特征阻抗发生变化，如双绞线测量的例子，电流也会相应时间发生变化，但那是由距离这个中间量关连起来的。