趨膚效應與銅箔粗糙度

講趨膚效應，就會想到銅箔粗糙度，就會想到導體損耗。

什么是趨膚效應？交變電流通過導線時，電流在導線橫截面上的分布是不均勻的，導體表面的電流密度大于中心的密度，且交變電流的頻率越高，這種趨勢越明顯，該現(xiàn)象稱為趨膚效應（Skin effect）

“趨膚效應”用于描述電流在導體內的分布方式隨頻率及材料特性的變化。無論是單純線纜、同軸電纜、微帶還是天線導體，所有導體中均存在這一現(xiàn)象。

趨膚效應實質是電磁感應--渦流，導體流入交流電在電流傳輸?shù)拇怪逼矫嫘纬?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1660563.html">交變磁場，交變磁場產(chǎn)生感應電動勢，感性電動勢在導體內部形成渦流電流，這個渦流電流總是阻礙著通入交流電流的變化，你可以形象地理解為渦流這種力量把導體內部的電流擠到了導體表面。

渦流與趨膚效應

由于趨膚效應的影響，導線的等效電阻增大，進而使其損耗增大，我們需要盡可能增加傳輸導體的表面積，在相同橫截面的情況下，利用相互絕緣的多芯導線代替單根實心導線，或者使用空心導線傳輸交流電。

既然趨膚效應存在于導體表面，那么在導體表面鍍金、鍍銀，減小傳輸?shù)谋砻骐娮鑿亩纳平涣鞯刃щ娮琛?/p>

對于在表面附近傳播的電流而言，一個極其粗糙和不平整的表面相當于增加了其傳播路徑的長度，因此此類表面將導致更大的電阻性損耗。

說到表面的導體損耗，還有一個因素：銅箔粗糙度。高速產(chǎn)品將銅箔粗糙度作為一個主要因素來考慮。在速率高，損耗要求嚴格的鏈路下，低粗糙度的銅箔是必須的，而這也是產(chǎn)品高速化必然選擇。

常規(guī)電解銅的表面粗糙度約為5um，對于5GHZ左右的信號不能表現(xiàn)出太大的影響。但是隨著頻率的提高趨膚深度就越小，就需要考慮使用高速板材搭配低粗糙度來使用。

參考文獻：

https://www.sohu.com/a/370524885_120463177

https://zhuanlan.zhihu.com/p/64774675