4TransmissionLineTheory高頻信號傳輸特性與電路量測(臺灣)課件

1、Session IV Transmission Line TheoryZSTimeYTLFreqLCR2022/8/191中華大學 通訊系 田慶誠第1頁，共18頁。Transmission Line Behavior電容起始電壓從0開始電感起始電流從0開始電壓及電流往右移動需要花時間2022/8/192中華大學 通訊系 田慶誠第2頁，共18頁。Distributed circuit of a uniform transmission line2022/8/193中華大學 通訊系 田慶誠第3頁，共18頁。Transmission Line ParametersR: Resistance per

2、unit length (W/m)Due to conductor lossL: Inductance per unit length (H/m)C: Capacitance per unit length (F/m)G: Conductance per unit length (S/m)Due to dielectric loss2022/8/194中華大學 通訊系 田慶誠第4頁，共18頁。Lumped circuit models for a short segment of a TL2022/8/195中華大學 通訊系 田慶誠第5頁，共18頁。Transmission Line Equa

3、tions2022/8/196中華大學 通訊系 田慶誠第6頁，共18頁。Transmission Line EquationsKirchhoffs voltage law2022/8/197中華大學 通訊系 田慶誠第7頁，共18頁。Transmission Line EquationsKirchhoffs current law2022/8/198中華大學 通訊系 田慶誠第8頁，共18頁。Wave Equations for Lossless LineFor a lossless line, R= 0 and G= 02022/8/199中華大學 通訊系 田慶誠第9頁，共18頁。Traveli

4、ng-Wave solutionsV+:voltage wave traveling in +z directionV-:voltage wave traveling in -z direction2022/8/1910中華大學 通訊系 田慶誠第10頁，共18頁。Traveling-Wave solutions2022/8/1911中華大學 通訊系 田慶誠第11頁，共18頁。Characteristic Impedance2022/8/1912中華大學 通訊系 田慶誠第12頁，共18頁。Transmission line lumped model如何正確使用？2022/8/1913中華大學 通

5、訊系 田慶誠第13頁，共18頁。Using PSPICE to simulate 100MHz sinusoidal wave propagating in 40cm RG-58/U coaxial cable by lumped model.RG-58/U cableZ0=50v= 2x108m/sL= 250nH/mC= 100pF/m=2m 100MHzl= 40cm=0.2 100MHzDelay= 2nsIdeal Line2022/8/1914中華大學 通訊系 田慶誠第14頁，共18頁。Time delay=3.2ns(60% Error, Too bad !)Time delay

6、=2.55ns(27.5% Error, Not good !)2022/8/1915中華大學 通訊系 田慶誠第15頁，共18頁。Time delay=2.25ns(12.5% Error)Its well.2022/8/1916中華大學 通訊系 田慶誠第16頁，共18頁。Time delay=2.11ns(5.5% Error)Its good enough!2022/8/1917中華大學 通訊系 田慶誠第17頁，共18頁。Transmission line lumped model使用重點(1) Z0, 在工程的眼光下，可近似成Z/20。(2) 若要以Lumped model建立傳輸線電路的模型，例如IC Pakage interconnection lines等，必須先知道傳輸信號所佔頻寬中的最大頻率Fmax。(3) 波長min= 波速v / F