基于资产监测设备，浅谈趋肤效应和介质损耗

Posted 2021-11-01 瑞奇Ricky

随着物联网的发展，共享单车、共享充电宝等项目给人们的生活带来了极大的便利。同时该技术不断拓展到更多行业，例如运输行业。

资产监测设备的作用是使用传感器与全球定位系统采集货物所处的位置与状态，再通过通信模块与网络将信息传递至云端后台。资产监测设备已经在海外多个国家和地区进行应用，旨在帮助客户监测货物的情况，避免货物在运输过程中受损，降低资产损失的风险。
但在信息传输过程中，会涉及信号对传输速度和传输质量的影响。

笔者就此机会着重阐述趋肤效应和介质损耗

随着信号速度越来越高，对于高速信号的分析也显得至关重要。当信号的速度达到一定程度，就需要考虑传输损耗，阻抗反射，信号串扰等因素。
高速信号的特征之一就是有趋肤效应，交流信号通过导线传输时，由于感应电流的作用会导致导体的电流分布不均匀，导体表面的电流密度搞。频率越高，电流密度在导体表面越高，会导致导体的有效横截面变窄，整体阻抗变大。如果频率非常高，可以理解导体只有最表层的薄薄的一层有电流通过。这就是趋肤效应。趋肤效应会导致在高速信号中阻抗变大，损耗会变大

另一个特征就是介质损耗，信号需要在导线中传输，而传输必须要通过一些介质，由于电场的作用，介质极化和介质电导的滞后作用会在其内部造成一定的损耗。在交流信号中，介质流过的电流相位和电压相位之间的夹角叫介质损耗角。损耗角的正切值叫做介质损耗因素
在高速信号传输中，信号的高频分量衰减要比低频分量的衰减大很多，在传输线路上可以理解为一个低通滤波器。

综上所述，在高速信号的分析中，我们需要考虑很多因素，趋肤效应，介质损耗，信号反射等等，根据这些特性有助于分析高速信号的很多情况。