傳輸線的損耗除了帶來衰減之外，還帶來了什么？

因為有限的電導(dǎo)率和有損耗的填充介質(zhì)，傳輸線會有損耗。

傳輸線的分布參數(shù)模型如下圖所示。

其中，R表示由于金屬的有限電導(dǎo)率帶來的損耗，而G則表示由于有耗電介質(zhì)帶來的損耗。

由上面的分布參數(shù)模型，可以得到傳輸線的電報方程，從而得到傳輸線上電壓波的傳輸方式。

其中，上面的復(fù)傳播常數(shù) γ的等式可以做如下變換。

因此，由于有限電導(dǎo)率和電介質(zhì)損耗，會使得電壓在傳輸過程中，幅度發(fā)生衰減。

但是除了幅度會衰減之外，還會有什么影響呢？

當(dāng)傳輸線無耗時，即R=0，G=0，此時：

此時，相位項 β是頻率的線性函數(shù)。

但是，如果不忽略傳輸線的損耗，嚴(yán)格按照式5來計算出衰減因子 α和相位項 β，如下圖所示。

此時，當(dāng)不忽略損耗時，衰減因子 α和相位項 β都不是嚴(yán)格的頻率的線性函數(shù)。

相速的定義為：

這說明，相速隨時間變化。

這呢，又進(jìn)一步暗示，如果一個含有多個頻率的寬帶信號，沿著有損耗的傳輸線傳輸?shù)脑?，不同頻率分量到達(dá)傳輸線接收端的時間會有不同，即會產(chǎn)生色散效應(yīng)。

而且不同頻率對應(yīng)的衰減幅度還也一致。

雖然，β與線性函數(shù)的偏離可能非常小，但是如果傳輸線很長，那影響就不能忽略。

所以，就有了無畸變傳輸線的概念，即distortionless line。

當(dāng)傳輸線的參數(shù)滿足下面條件時，傳輸線可以是一個無畸變傳輸線：

此時式5可以簡化為：

此時，雖然傳輸線還是有衰減，但是衰減的幅度與頻率無關(guān)，而且?β是頻率的線性函數(shù)，即相速不是隨頻率變化的函數(shù)。

因此無畸變傳輸線，雖然有耗，但是可以無失真的傳輸脈沖或者寬帶調(diào)制信號。

所以，傳輸線的損耗，除了帶來衰減之外，還帶來了色散效應(yīng)，即傳輸時，其幅度和相位的變化，都與頻率相關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 微波工程

[2] https://empossible.net/wp-content/uploads/2018/03/Lecture-4a-Transmission-Lines.pdf