【導(dǎo)讀】前段時(shí)間被問(wèn)到在高速電路中，到底介質(zhì)損耗大還是導(dǎo)體損耗大，這個(gè)問(wèn)題比較有意思，這里涉及到了兩個(gè)比較概念，一個(gè)是高速電路，一個(gè)是損耗。
以前有介紹過(guò)，高速電路是一個(gè)比較泛的概念，有的人認(rèn)為幾十MHz的電路就叫高速電路，有的認(rèn)為電路傳遞信號(hào)的上升時(shí)間是傳輸線傳輸延時(shí)的1/4（1/6）的電路叫高速電路，還有的認(rèn)為速率達(dá)到GHz以上的電路才叫高速電路。
而損耗是指能量的衰減。那在高速電路中能量衰減的形式比較多，常見(jiàn)的就是標(biāo)題上所說(shuō)的介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗，還包括大家容易忽略的輻射損耗，當(dāng)然，能量是守恒的，也可能還有其它類型的損耗存在。
還是回到本文要介紹的介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗這個(gè)問(wèn)題上來(lái)。介質(zhì)損耗指的是指介質(zhì)材料在電場(chǎng)作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。這主要與PCB介質(zhì)的損耗因子有關(guān)。導(dǎo)體損耗是指導(dǎo)體不理想，存在直流電阻，在電流通過(guò)時(shí)發(fā)熱而引起的損耗，這主要與PCB導(dǎo)體的趨膚效應(yīng)、粗糙度和導(dǎo)電率（電阻率）有關(guān)系。
那到底哪種損耗大呢？可以通過(guò)一個(gè)電路來(lái)研究下現(xiàn)象（聲明：本實(shí)驗(yàn)并不是特別嚴(yán)謹(jǐn)，僅限于解釋這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)象），電路結(jié)構(gòu)如下圖所示：
注：綠色圈中的是介質(zhì)損耗相關(guān)的參數(shù)，紅色圈中是導(dǎo)體損耗相關(guān)的參數(shù)（注：傳輸線的物理結(jié)構(gòu)保持一致，他們其實(shí)都與損耗有關(guān)系）。
當(dāng)只考慮介質(zhì)損耗時(shí),Cond=5.8e70,Rough=0 um,TanD=0.02；當(dāng)只考慮導(dǎo)體損耗時(shí),Cond=5.8e7,Rough=2 um,TanD=0。仿真結(jié)果如下：
所以從上面的仿真對(duì)比結(jié)果中可以看到，介質(zhì)損耗和導(dǎo)體損耗在不同的頻率段的時(shí)候，其貢獻(xiàn)的大小不一樣。因?yàn)橛绊懡橘|(zhì)損耗的損耗因子就隨著頻率的變化而變化，如下圖所示：
同樣，趨膚效應(yīng)的影響也隨著頻率的變化而變化，頻率越高，趨膚深度也越大。
綜上所述，在高速電路中到底是介質(zhì)損耗大還是導(dǎo)體損耗大這個(gè)問(wèn)題無(wú)法一概而論，需要根據(jù)實(shí)際情況而定。
本文轉(zhuǎn)載自信號(hào)完整性。
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