电磁波是以一定的速度在传输线或电缆线路上传播的。因此,传输的信号要经过一定的时间才能到达线路的终端。电磁波在线路上传播的速度与线路参数及信号频率有关。
从电工原理中知道,电磁波的传播速度与频率及波长的关系为
υ=fλ (2-31)
相移常数β表示电磁波传输单位长度上的相移,而交流信号每经过一个波长λ,其相移为2π,由此ωβ=2π,这时传播速度为
取虚部
由式(2-32)可知,电磁波沿回路的传播速度决定于回路的相移常数β和信号频率。下面讨论在不同频率范围内传播速度的简化公式。
1.在直流时(f=0)
在直流情况下,因为ω=0,β=0则式(2-32)为不定式,可用微分来求解,也可采用下述方法来求解。
当ω趋近于零时
将β值代入式(2-32)可得
将此两式代入前式可得
取虚部
将β值代入式(2-32)可得
2.在音频时(f≤800Hz)
2.在音频时(f≤800Hz)(www.xing528.com)
由于
由于
所以
3.在高频时(f>30kHz)
所以
3.在高频时(f>30kHz)
由于
由于
所以
在800~30000Hz的范围内,可按式(2-25)求出β后再按式(2-32)进行计算。
分析上述公式可以发现,随着频率的增高,电磁波沿电缆线路的传播速度将增加。在很高频率时,传播速度与频率无关,仅决定于电缆线路的传输参数。如电缆回路中的电感L和电容C越小,则传播速度也就越高,且趋近于光速(3.0×108 m/s)。
所以
在800~30000Hz的范围内,可按式(2-25)求出β后再按式(2-32)进行计算。
分析上述公式可以发现,随着频率的增高,电磁波沿电缆线路的传播速度将增加。在很高频率时,传播速度与频率无关,仅决定于电缆线路的传输参数。如电缆回路中的电感L和电容C越小,则传播速度也就越高,且趋近于光速(3.0×108 m/s)。
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