损耗角正切引起的同轴电缆损耗

同轴电缆的电气损耗会在外部导体和中心导体内产生热量，并分为趋肤效应损耗和介电损耗两种主要类型。通过理解下文介绍的概念，可以对这类热量（即损耗）进行计算。

何为趋肤效应损耗？

趋肤效应是指同轴电缆内的交流（AC）电流密度在导体表面附近较大而在导体内部较小的现象。趋肤效应导致电流密度下降，而趋肤深度是指电流密度降至1/e时的表面以下深度。98％以上的电流在离表面距离为趋肤深度四倍以内的导体层内流动。频率越高，趋肤深度越小。趋肤效应损耗通常在高频信号沿内部导体表面传输时发生，并导致额外的高频射频损耗。

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对于给定导体，每单位长度电阻等于比电阻（即电阻率）与横截面积之比，单位为欧姆/米。在趋肤效应损耗情况下，每单位长度电阻Rl和每单位长度电感Ll随频率平方根的增大而增大。

趋肤效应损耗为电阻性损耗，由导电路径变窄引起。在损耗计算中，每单位长度损耗既包括趋肤效应损耗，也包括介电损耗。

何为介电损耗？

当传输线内部的绝缘材料从内外导体之间产生的电磁场中吸收能量时，便会导致电介质导电损耗。介电损耗等于电磁能量耗散量，即介电材料的热耗散量，通常以损耗角δ或相应的损耗角正切tanδ表示。两者均指实部和虚部分别为电磁场的电阻（有损）分量和电抗（无损）分量的复平面中的相量，此两分量之比以Tan值表示。

何为损耗角正切?

损耗角正切是任何指定频率下电容器阻抗的实部和虚部之比。损耗角正切越大，介电吸收率越高。损耗角正切等于以下公式所示复介电常数的虚部和实部之间的比值：

ε=ε_re−jε_im

通过将这一公式绘制于X-Y平面上，可求得实数和虚数间角度的正切值：

tanδ=ε_im/ε_re

作为介电常数虚部和实部之比的上述值即为损耗角正切，用于表示介电材料内发生的损耗。换句话说，其为虚部与实部之间的比值，即复数与实轴之间角度的正切值。其中，该角度称为损耗角，而其正切值即为损耗角正切。因此，损耗角正切值可表示材料的损耗情况。也就是说，其或者表示损耗较大的材料，或者表示良好的导体材料。

通过在特定频率下以正弦激励法测量损耗，可获得趋肤效应函数和介电损耗函数的乘积，或者趋肤效应与介电损耗之和，单位为dB。一旦求得趋肤效应损耗，便可计算出介电损耗对应的损耗部分。