“电流探头输出的信号需要经过长电缆传输到数字示波器,由于待测信号前沿约为10 ns,其最短波长要小于长电缆的波长,因此波过程不能忽略”这句话里的波长都是怎么计算的啊?
在这句话中,所涉及的波长主要是指电缆的传输特性导致的波长,计算方法如下:
电缆特性阻抗:电缆的物理特性会影响信号在其中的传播,例如阻抗(Impedance)、电容(Capacitance)、电感(Inductance)等。在此段话中,主要涉及的是电缆的特性阻抗,一般使用单位反长度(unit of length)的电感(L)和电容(C)计算:Z0=sqrt(L/C)。其中,电缆的阻抗主要与线型、线径、介质等有关,有一定的标准。
波速:波速是电磁波在介质中传播的速度。在电缆中,只有传播常数vp,它可以通过vp=sqrt(L*C)计算得出。其中,L和C分别为单位长度下的电感和电容。波速vp和介质中的信号频率f有关。如果是数字信号,则可以参考信号上升沿的带宽。在此段话中,可能涉及到比较高的信号频率,所以这里可以将波速vp计算得更高。
波长:波长与信号的频率f和波速vp有关,其计算公式为:λ = vp/f。如果信号频率接近带宽的上限,则其波长比较短。反之,如果信号频率较低,则其波长较长。
由此可见,在计算波长时需要同时考虑信号的频率、介质的特性阻抗、以及对应的波速。在电缆中,由于特性阻抗的存在,波速降低,从而可能导致波长变短。如果波长比电缆长度短,则不能忽略波过程。
该回答引用ChatGPT
前沿与波长的关系:波长是指信号或波在介质中传播的距离,前沿是指信号急剧变化的瞬间。前沿越快,信号的频率越高,波长越短。
波长的计算:波长(λ) = 速度(v) / 频率(f)
其中,速度v为信号在介质中的传播速度,频率f为信号的频率。
在这个例子中: