趋肤效应与铜箔粗糙度

大家好,我是广元兄。很高兴和大家分享信号完整性的相关知识。希望大家点赞,分享。有什么问题加微交流学习,微信号【SI_Basic】。

Slogan:一起学习,共同进步!

讲趋肤效应,就会想到铜箔粗糙度,就会想到导体损耗。

什么是趋肤效应?交变电流通过导线时,电流在导线横截面上的分布是不均匀的,导体表面的电流密度大于中心的密度,且交变电流的频率越高,这种趋势越明显,该现象称为趋肤效应(Skin effect)

“趋肤效应”用于描述电流在导体内的分布方式随频率及材料特性的变化。无论是单纯线缆、同轴电缆、微带还是天线导体,所有导体中均存在这一现象。

趋肤效应实质是电磁感应--涡流,导体流入交流电在电流传输的垂直平面形成交变磁场,交变磁场产生感应电动势,感性电动势在导体内部形成涡流电流,这个涡流电流总是阻碍着通入交流电流的变化,你可以形象地理解为涡流这种力量把导体内部的电流挤到了导体表面。

涡流与趋肤效应

由于趋肤效应的影响,导线的等效电阻增大,进而使其损耗增大,我们需要尽可能增加传输导体的表面积,在相同横截面的情况下,利用相互绝缘的多芯导线代替单根实心导线,或者使用空心导线传输交流电。

既然趋肤效应存在于导体表面,那么在导体表面镀金、镀银,减小传输的表面电阻从而改善交流等效电阻

对于在表面附近传播的电流而言,一个极其粗糙和不平整的表面相当于增加了其传播路径的长度,因此此类表面将导致更大的电阻性损耗。

说到表面的导体损耗,还有一个因素:铜箔粗糙度。高速产品将铜箔粗糙度作为一个主要因素来考虑。在速率高,损耗要求严格的链路下,低粗糙度的铜箔是必须的,而这也是产品高速化必然选择。

常规电解铜的表面粗糙度约为5um,对于5GHZ左右的信号不能表现出太大的影响。但是随着频率的提高趋肤深度就越小,就需要考虑使用高速板材搭配低粗糙度来使用。

声明:本内容为作者独立观点,不代表电子星球立场。未经允许不得转载。授权事宜与稿件投诉,请联系:editor@netbroad.com
觉得内容不错的朋友,别忘了一键三连哦!
赞 3
收藏 2
关注 74
成为作者 赚取收益
全部留言
0/200
成为第一个和作者交流的人吧