傳輸線的損耗除了帶來(lái)衰減之外，還帶來(lái)了什么？

因?yàn)橛邢薜?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/499429.html">電導(dǎo)率和有損耗的填充介質(zhì)，傳輸線會(huì)有損耗。

傳輸線的分布參數(shù)模型如下圖所示。

其中，R表示由于金屬的有限電導(dǎo)率帶來(lái)的損耗，而G則表示由于有耗電介質(zhì)帶來(lái)的損耗。

由上面的分布參數(shù)模型，可以得到傳輸線的電報(bào)方程，從而得到傳輸線上電壓波的傳輸方式。

其中，上面的復(fù)傳播常數(shù) γ的等式可以做如下變換。

因此，由于有限電導(dǎo)率和電介質(zhì)損耗，會(huì)使得電壓在傳輸過(guò)程中，幅度發(fā)生衰減。

但是除了幅度會(huì)衰減之外，還會(huì)有什么影響呢？

當(dāng)傳輸線無(wú)耗時(shí)，即R=0，G=0，此時(shí)：

此時(shí)，相位項(xiàng) β是頻率的線性函數(shù)。

但是，如果不忽略傳輸線的損耗，嚴(yán)格按照式5來(lái)計(jì)算出衰減因子 α和相位項(xiàng) β，如下圖所示。

此時(shí)，當(dāng)不忽略損耗時(shí)，衰減因子 α和相位項(xiàng) β都不是嚴(yán)格的頻率的線性函數(shù)。

相速的定義為：

這說(shuō)明，相速隨時(shí)間變化。

這呢，又進(jìn)一步暗示，如果一個(gè)含有多個(gè)頻率的寬帶信號(hào)，沿著有損耗的傳輸線傳輸?shù)脑挘煌l率分量到達(dá)傳輸線接收端的時(shí)間會(huì)有不同，即會(huì)產(chǎn)生色散效應(yīng)。

而且不同頻率對(duì)應(yīng)的衰減幅度還也一致。

雖然，β與線性函數(shù)的偏離可能非常小，但是如果傳輸線很長(zhǎng)，那影響就不能忽略。

所以，就有了無(wú)畸變傳輸線的概念，即distortionless line。

當(dāng)傳輸線的參數(shù)滿足下面條件時(shí)，傳輸線可以是一個(gè)無(wú)畸變傳輸線：

此時(shí)式5可以簡(jiǎn)化為：

此時(shí)，雖然傳輸線還是有衰減，但是衰減的幅度與頻率無(wú)關(guān)，而且?β是頻率的線性函數(shù)，即相速不是隨頻率變化的函數(shù)。

因此無(wú)畸變傳輸線，雖然有耗，但是可以無(wú)失真的傳輸脈沖或者寬帶調(diào)制信號(hào)。

所以，傳輸線的損耗，除了帶來(lái)衰減之外，還帶來(lái)了色散效應(yīng)，即傳輸時(shí)，其幅度和相位的變化，都與頻率相關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 微波工程

[2] https://empossible.net/wp-content/uploads/2018/03/Lecture-4a-Transmission-Lines.pdf