阻抗的特性和電感的頻率有關(guān)系嗎？
當(dāng)我們提到特性阻抗的時(shí)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(gè)相當(dāng)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(lái)說(shuō)，把特性阻抗作為一個(gè)恒定量是合理的。說(shuō)實(shí)話，搞了這么長(zhǎng)時(shí)間的SI設(shè)計(jì)，還沒(méi)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(gè)問(wèn)題，今天我們就稍稍深入一下，看看特性阻抗的真實(shí)面目。雖然沒(méi)有太大的工程應(yīng)用價(jià)值，但是對(duì)于理解問(wèn)題還是有好處的。
特性阻抗是從理論上分析傳輸線時(shí)經(jīng)常提到的一個(gè)量，從傳輸線的角度來(lái)說(shuō)，它可以用下面的公式表示
L表示傳輸線的單位長(zhǎng)度電感，C為單位長(zhǎng)度電容。乍一看，似乎公式中沒(méi)有任何變化的量。但是特性阻抗真的是個(gè)恒定的量嗎？我們使用Polar軟件對(duì)橫截面固定的傳輸線進(jìn)行掃頻計(jì)算，頻率范圍定在100MHz~10GHz，來(lái)看看場(chǎng)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(gè)量發(fā)生了變化？
其實(shí)這涉及到電磁學(xué)方面的一個(gè)深層次的問(wèn)題。罪魁禍?zhǔn)资请姼校。‰姼袉?wèn)題是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)電感的理論計(jì)算很繁瑣，有興趣的網(wǎng)友可以找資料看看電感的計(jì)算，詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程我就不在這里寫(xiě)了。簡(jiǎn)單的說(shuō)，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(dāng)頻率升高時(shí)，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?chē)拇帕€匝數(shù)。電感隨頻率減小，直覺(jué)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(kāi)朗了。趨膚效應(yīng)（skin effect）你一定不會(huì)陌生?？纯聪旅娴倪@張圖你會(huì)有更直觀的感受，這是用二維場(chǎng)求解器仿真出來(lái)的高頻時(shí)導(dǎo)體中電流的分布。黃色部分是電流所在位置。
當(dāng)頻率升高時(shí)，電流向?qū)Ь€表面集中，在導(dǎo)線內(nèi)部電流密度減小，當(dāng)然電感減小。電感的本質(zhì)，是圍繞在電流周?chē)拇帕€匝數(shù)，注意“圍繞在電流周?chē)边@個(gè)說(shuō)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(dāng)然沒(méi)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(dāng)然這種說(shuō)法不嚴(yán)謹(jǐn)，不過(guò)對(duì)直觀的理解問(wèn)題非常有幫助。
結(jié)論：
1、傳輸線的特性阻抗確實(shí)和頻率有關(guān)，隨著頻率升高，特性阻抗減小，但會(huì)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(zhǎng)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(gè)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(shí)，其周?chē)唇⒋艌?chǎng)。通常我們把導(dǎo)線繞成線圈，以增強(qiáng)線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)。 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(gè)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(guò)變化的電流時(shí)，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(gè)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(lèi)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(lèi)：
按電感形式分類(lèi)：固定電感、可變電感。
按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類(lèi)：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(lèi)：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(lèi)：?jiǎn)螌泳€圈、多層線圈、蜂房式線圈。
按工作頻率分類(lèi)：高頻線圈、低頻線圈。
按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi)：磁芯線圈、可變電感線圈、色碼電感線圈、無(wú)磁芯線圈等。
變壓器；是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)改變交流電壓的裝置，主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)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。