阻抗的特性和電感的頻率有關(guān)系嗎？

　　當我們提到特性阻抗的時候，通常很少考慮它與頻率的關(guān)系。其原因在于，特性阻抗是傳輸線的一個相當穩(wěn)定的屬性，主要和傳輸線的結(jié)構(gòu)也就是橫截面的形狀有關(guān)。從工程的角度來說，把特性阻抗作為一個恒定量是合理的。說實話，搞了這么長時間的SI設(shè)計，還沒碰到需要考慮特性阻抗變化的情況。

　　既然有網(wǎng)友一定要考慮這個問題，今天我們就稍稍深入一下，看看特性阻抗的真實面目。雖然沒有太大的工程應(yīng)用價值，但是對于理解問題還是有好處的。

　　特性阻抗是從理論上分析傳輸線時經(jīng)常提到的一個量，從傳輸線的角度來說，它可以用下面的公式表示

　　L表示傳輸線的單位長度電感，C為單位長度電容。乍一看，似乎公式中沒有任何變化的量。但是特性阻抗真的是個恒定的量嗎？我們使用Polar軟件對橫截面固定的傳輸線進行掃頻計算，頻率范圍定在100MHz~10GHz，來看看場求解器給出的結(jié)果，如下圖：

　　你可能感到驚訝，特性阻抗隨著頻率的升高變小了，why？阻抗公式中那個量發(fā)生了變化？

　　其實這涉及到電磁學(xué)方面的一個深層次的問題。罪魁禍首是電感！！電感問題是個很復(fù)雜的問題，對電感的理論計算很繁瑣，有興趣的網(wǎng)友可以找資料看看電感的計算，詳細的推導(dǎo)過程我就不在這里寫了。簡單的說，導(dǎo)線的電感由兩部分組成：導(dǎo)線的內(nèi)部電感和導(dǎo)線的外部電感。當頻率升高時，導(dǎo)線的內(nèi)部電感減小，外部電感不變，總電感減小，因而導(dǎo)致了特性阻抗減小。

　　我們知道，電感的定義是指圍繞在電流周圍的磁力線匝數(shù)。電感隨頻率減小，直覺告訴我們一定是導(dǎo)線中電流分布發(fā)生了變化。到這里我想各位網(wǎng)友應(yīng)該豁然開朗了。趨膚效應(yīng)（skin effect）你一定不會陌生。看看下面的這張圖你會有更直觀的感受，這是用二維場求解器仿真出來的高頻時導(dǎo)體中電流的分布。黃色部分是電流所在位置。

　　當頻率升高時，電流向?qū)Ь€表面集中，在導(dǎo)線內(nèi)部電流密度減小，當然電感減小。電感的本質(zhì)，是圍繞在電流周圍的磁力線匝數(shù)，注意“圍繞在電流周圍”這個說法。假設(shè)存在極端情況，導(dǎo)線內(nèi)部電流完全消失，所有的電流集中在導(dǎo)體表面，磁力線當然沒法再內(nèi)部去環(huán)繞電流，內(nèi)部電感消失。導(dǎo)線總電感減小，減小的那一部分就是導(dǎo)線的內(nèi)部電感。當然這種說法不嚴謹，不過對直觀的理解問題非常有幫助。

　　結(jié)論：

　　1、傳輸線的特性阻抗確實和頻率有關(guān)，隨著頻率升高，特性阻抗減小，但會逐漸趨于穩(wěn)定。

　　2、特性阻抗的變化的原因是導(dǎo)線的單位長度電感隨頻率升高而減小。

　　3、這種特性阻抗的變化很小，在工程應(yīng)用中一般不用考慮它的影響。知道有這個事就是了。

　　扁平電感在電路中有什么作用？

　　什么是扁平電感線圈？

　　所謂電感線圈就是在導(dǎo)線中有電流時，其周圍即建立磁場。通常我們把導(dǎo)線繞成線圈，以增強線圈內(nèi)部的磁場。 電感線圈就是據(jù)此把導(dǎo)線（漆包線、紗包或裸導(dǎo)線）一圈靠一圈（導(dǎo)線間彼此互相絕緣）地繞在絕緣管（絕緣體、鐵芯或磁芯）上制成的（一般情況，電感線圈只有一個繞組）線圈叫電感線圈。 扁平電感線圈圖

　　A：扁平線圈，空心電感和電感線圈是一樣的嗎？

　　B;通常大家都喜歡這樣籠統(tǒng)的叫法；都是一樣的。

　　A：那什么是變壓器？

　　B：變壓器我們不難理解，通常在電感線圈中流過變化的電流時，不但在自身兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而且能使附近的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這一現(xiàn)象叫互感。兩個彼此不連接但又靠近，相互間存在電磁感應(yīng)的線圈一般叫變壓器。

　　A：變壓器是電感嗎？

　　B：變壓器有可能不是電感，但是電感有可能是變壓器;電感的種類很多如；共模電感、SMD貼片電感、功率電感、繞線電感、可調(diào)電感、色環(huán)電感、插件電感等，按不同性質(zhì)可以分為多種類：

　　按電感形式分類：固定電感、可變電感。

　　按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類：空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。

　　按工作性質(zhì)分類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。

　　按繞線結(jié)構(gòu)分類：單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。

　　按工作頻率分類：高頻線圈、低頻線圈。

　　按結(jié)構(gòu)特點分類：磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無磁芯線圈等。

　　變壓器；是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等。按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。