损耗对信号质量的影响
损耗通常分为介质损耗与导体损耗:
介质损耗:介质被施加电场后介质内部带电粒子在外加电场的作用力下进行微小移动
介质损耗与频率成正比
导体损耗:导体由于存在电阻,在有电流流过时产生的热量造成的损耗为导体损耗。
同时,导体的损耗也与导体电阻大小有关,电阻的阻值与信号的过流面积有关,而又因为导体的趋肤效应,当频率越高时,趋肤效应越明显,信号的过流面积就越小,电阻就越大,导体损耗就越大。
使用ADS建模观察导体损耗因子、电导率和表面粗糙程度对信号质量的影响。
注:ADS中损耗因子为TanD(也称损耗角,通常也用Df表示,常用材料值为0.02~0.09)、电导率为Coud(铜的电导率为59.5MS/m)、表面粗糙程度为Rough(通常FR4表面粗糙程度为0.8~1.5um)、介电常数为Er(通常也用Dk表示)
创建一个50Ohm的传输线,激励信号选择为理想方波信号,添加损耗因子为0.05后观察信号波形V2
添加电导率为59.5M,并保持损耗因子为0.05后观察信号波形V3
保持电导率为59.5M、损耗因子为0.05后添加表面粗糙程度为10um后观察信号波形V4(因为表面粗糙程度为0.8~1.5时波形变化并不明显,增大该值看清为了波形变化趋势)