特性阻抗

影响高频测试的因素一、影响特性阻抗的主要因素即电容与电感间的关系（公式见图）从阻抗公式看影响特性阻抗值的只有外径（外径可以看成和导线间距α相等）、总的绞合系数（λ）、组合绝缘介质的等效相对介电常数（εr）。

而且，Z正比于α和λ，反比于εr。

所以只要控制好了α、λ、εr的值，也就能控制好了Z。

一般来说节距越小Z越小，稳定性也越好，ZC 的波动越小。

1导体外径：绝缘外径越小阻抗越大。

2电容：电容越小发泡度越大同时阻抗也越大；3绝缘外观：绝缘押出不能偏心，同心度控制在90%以上；外观要光滑均匀无杂质，椭圆度在85%以上。

电线押完护套后基本上阻抗是不会再出现变化的，生产过程中的随机缺陷较小时造成的阻抗波动很小，除非在生产过程有过大的外部压力致使发泡线被压伤或压变形。

当较严重的周期性不均匀缺陷时，且相邻点间的距离等于电缆传输信号波长的一半时，在此频率点及其整数倍频率点上将出现显着的尖峰（即突掉现象），这时不但阻抗不过，衰减也过不了。

二、各工序影响衰减的主要因素a衰减＝a金属衰减+a介质材料衰减+a阻抗不均匀时反射引起的附加衰减1.导体：导体外径下公差，电阻增大，影响传输效果及阻抗；所以一般都采用上公差的导体做发泡线。

高频时信号传输会出现集肤效应，信号只是在导体的表面流过，所以要求导体表面要平滑，绞合绝对不能出现跳股现象，单支导体及绞合后的圆整度要好。

导体束绞、绝缘押出及芯线对绞时张力都不能过大，以防拉细导体。

2.绝缘：在绝缘时影响衰减的因素主要有绝缘材料、绝缘线径稳定性、发泡电容值及气泡匀密度、同心度（发泡层及结皮的同心度）、芯线的圆整度。

在测试频率越高时对发泡材料的要求越高，但现在所用的DGDA3485是现在高频线用得最广泛的化学发泡料。

控制绝缘主要有以下几项：A.外径要控制在工艺要求偏差±0.02mm之内；B.发泡要均匀致密，电容要控制在工艺要求偏差±1.0PF之内；C.绝缘外结皮厚度控制在0.05mm以内；D.色母配比不能过大，越少越好，在1.5%左右；E.外观：外观要光滑均匀，无杂质，椭圆度在85%以上。

特性阻抗之原理與應用Characteristic Impedance一、前題1、導線中所傳導者為直流（D.C.）時，所受到的阻力稱為電阻（Resistance），代表符號為R，數值單位為“歐姆”（ohm,Ω）。

其與電壓電流相關的歐姆定律公式為：R=V/I；另與線長及截面積有關的公式為：R=ρL/A。

2、導線中所傳導者為交流（A.C.）時，所遭遇的阻力稱為阻抗（Impedance），符號為Z，單位仍為Ω。

其與電阻、感抗及容抗等相關的公式為：Z =√R2 +(XL—Xc)23、電路板業界中，一般脫口而出的“阻抗控制”嚴格來說并不正确，專業性的說法應為“特性阻抗控制”（Characteristic Impedance Control）才對。

因為電腦類PCB線路中所“流通”的“東西”并不是電流，而是針對方波訊號或脈沖在能量上的傳導。

此種“訊號”傳輸時所受到的“阻力”另稱為“特性阻抗”，代表的符號是Zo。

計算公式為：Zo = √L/C ，（式中L為電感值，C為電容值），不過Zo的單位仍為歐姆。

只因“特性”的原文共有五個章節，加上三個單字一并唸出時拗口繞舌十分費力。

為簡化起見才把“特性”一字暫時省掉。

故知俗稱的“阻抗控制”，實際上根本不是針對交流電“阻抗”所進行的“控制”。

且即使要簡化掉“特性”也應說成Controlled Impedance，或阻抗匹配才不致太過外行。

圖1 PCB元件間以訊號（Signal）互傳，板面傳輸線中所遭遇的阻力稱為“特性阻抗”二、需做特性阻抗控制的板類電路板發展40年以來已成為電機、電子、家電、通信（含有線及無線）等硬體必備的重要元件。

若純就終端產品之工作頻率，及必須阻抗匹配的觀點來分類時，所用到的電路板約可粗分為兩大類：1、高速邏輯類：早期資訊工業（Information Technology Industry）在作業速度還不是很快時，電路板只是一種方便零件組裝與導通互連（Interconnection ）的載板或基地而已。

传输线阻抗和介电常数介绍在电子工程领域中，传输线是一种用于将信号从一个地方传输到另一个地方的电路。

传输线的特性阻抗和介电常数是非常重要的参数，它们直接影响着信号的传输质量和速度。

本文将详细介绍传输线阻抗和介电常数的概念、计算方法以及对信号传输的影响。

传输线阻抗传输线阻抗是指在传输线上传输电信号时，信号所感受到的电阻。

它是由传输线的几何形状、导体材料和信号频率等因素决定的。

传输线阻抗可以分为两种类型：特性阻抗和终端阻抗。

特性阻抗特性阻抗是指在传输线上沿着无限长传输线传播的电磁波的阻抗。

它是传输线的固有属性，与传输线长度无关。

特性阻抗通常用Z0表示，单位为欧姆（Ω）。

特性阻抗的计算方法取决于传输线的类型，如同轴电缆、微带线和平行线等。

同轴电缆同轴电缆是一种由内导体、绝缘层、外导体和外护套组成的传输线。

特性阻抗的计算公式为：Z0 = ln(D/d) / (2π√εrμr)其中，D是内导体和外导体之间的距离，d是内导体的直径，εr是绝缘层的相对介电常数，μr是绝缘层的相对磁导率。

微带线微带线是一种在介质板上的导线，上面覆盖着一层绝缘材料。

特性阻抗的计算公式为：Z0 = 87 / √(εr+1.41)其中，εr是介质板的相对介电常数。

平行线平行线是一种由两根平行的导线组成的传输线。

特性阻抗的计算公式为： Z0 =276 log10(4h/w + 1.27w/h)其中，h是两根导线之间的距离，w是导线的宽度。

终端阻抗终端阻抗是指传输线的末端与负载之间的阻抗匹配情况。

为了最大限度地减小信号的反射和干扰，终端阻抗应与传输线的特性阻抗相匹配。

常见的终端阻抗包括50Ω和75Ω。

介电常数介电常数是指介质对电场的响应能力，它衡量了介质中电荷分布的极化程度。

介电常数通常用εr表示，是一个相对值，相对于真空或空气而言。

介电常数的大小决定了电磁波在介质中的传播速度和传输线的特性阻抗。

介电常数可以分为静态介电常数和动态介电常数。

特性阻抗特性阻抗是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗。

阻抗是阻止交流电流通的一种电阻。

一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。

这些参数是由诸如导体尺寸、导体间的距离以及电缆绝缘材料特性等物理参数决定的。

正常的物理运行依靠整个系统电缆与连接器具有恒定的特性阻抗。

特性阻抗的突变叫做特性阻抗不连续或特性阻抗异常，这会造成信号反射，从而会引起网络电缆中的传输信号畸变并导致网络出错。

减小阻抗不连续问题特性阻抗通常可以由电缆的连接和端结而造成轻微的改变。

电缆的硬转弯或纽结也会改变电缆的特性阻抗。

在不连续较轻的情况下，由于反射的信号微弱而且又经过电缆的衰减，所以对网络来说仍然能运行。

大的阻抗不连续将会干扰数据传输。

这类的不连续是由不良的电气连接、不正确的电缆端结、不匹配的电缆和不匹配的连接器的使用以及电缆中双绞电缆对的绞结方式错误而造成的。

在施工时依照如下的预防措施，可以避免阻抗不连续而造成的故障：1 千万不要混用特性阻抗不同的电缆(使用特殊的阻抗匹配电路除外)。

2 在对同轴电缆端结时，使用与电缆特性阻抗相同的端结器。

端结电阻通过吸收信号能量以防止信号的反射。

3 在打开双绞电缆对安装连接器时或在配线架做连接时，非双绞的部分越短越好。

4 不要将电缆转硬弯或打结。

电缆的转弯半径应大于2.54 cm.5 在安装过程中要小心对待电缆。

不要践踏电缆或过紧地捆绑电缆线。

同轴电缆的平均特性阻抗定义：电缆处于匹配状态（即线路上无反射波）时沿线的电压与电流的比值。

实际上它代表无限长线路始端呈现的阻抗。

它取决于导体的直径尺寸和绝缘结构的等效介电常数。

公式见图。

特性阻抗是指当电缆无限长时该电缆所具有的阻抗，是阻止电流通过导体的一种电阻名称，它不是常规意义上的直流电阻。

一条电缆的特性阻抗是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性。

假设一根均匀电缆无限延伸，在发射端的在某一频率下的阻抗称为“特性阻抗”(Cha racteristic Impedance)。

特性阻抗假设一根均匀电缆无限延伸，在发射端的在某一频率下的阻抗称为“特性阻抗”。

测量特性阻抗时，可在电缆的另一端用特性阻抗的等值电阻终接，其测量结果会跟输入信号的频率有关。

特性阻抗的测量单位为欧姆。

在高频段频率不断提高时，特性阻抗会渐近于固定值英文名称：impedance[编辑本段]阻抗定义在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

阻抗常用Z表示.,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。

阻抗的单位是欧。

在直流电中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的物质都有电阻，只是电阻值的大小差异而已。

电阻很小的物质称作良导体，如金属等；电阻极大的物质称作绝缘体，如木头和塑料等。

还有一种介于两者之间的导体叫做半导体，而超导体则是一种电阻值等于零的物质。

但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。

电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。

它们的计量单位与电阻一样是欧姆，而其值的大小则和交流电的频率有关系，频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。

此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题，具有向量上的关系式，因此才会说：阻抗是电阻与电抗在向量上的和。

对于一个具体电路，阻抗不是不变的，而是随着频率变化而变化。

在电阻、电感和电容串联电路中，电路的阻抗一般来说比电阻大。

也就是阻抗减小到最小值。

在电感和电容并联电路中，谐振的时候阻抗增加到最大值，这和串联电路相反。

在音响器材中，扩音机与喇叭的阻抗多设计为8欧姆，因为在这个阻抗值下，机器有最佳的工作状态。

其实喇叭的阻抗是随着频率高低的不同而变动的，喇叭规格中所标示的通常是一个大略的平均值，现在市面上的产品大都是四欧姆、六欧姆或八欧姆。

什么是特性阻抗,什么叫特性阻抗特征阻抗（也有人称特性阻抗），它是在甚高频、超高频范围内的概念，它不是直流电阻。

属于长线传输中的概念。

在信号的传输过程中，在信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电源平面或地平面）之间由于电场的建立，就会产生一个瞬间的电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就会始终存在一个电流I，而如果信号的输出电平为V，则在信号传输过程中（注意是传输过程中），传输线就会等效成一个电阻，大小为V/I，我们把这个等效的电阻称为传输线的特征阻抗（characteristic Impedance)Z。

要格外注意的是，这个特征阻抗是对交流（AC）信号而言的，对直流（DC）信号，传输线的电阻并不是Z，而是远小于这个值。

信号在传输的过程中，如果传输路径上的特征阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射。

传输线的基本特性是特性阻抗和信号的传输延迟，在这里，我们主要讨论特性阻抗。

传输线是一个分布参数系统，它的每一段都具有分布电容、电感和电阻。

传输线的分布参数通常用单位长度的电感L和单位长度的电容C以及单位长度上的电阻、电导来表示，它们主要由传输线的几何结构和绝缘介质的特性所决定的。

分布的电容、电感和电阻是传输线本身固有的参数，给定某一种传输线，这些参数的值也就确定了，这些参数反映着传输线的内在因素，它们的存在决定着传输线的一系列重要特性。

一个传输线的微分线段可以用等效电路描述如下：传输线的等效电路是由无数个微分线段的等效电路串联而成，如下图所示：从传输线的等效电路可知，每一小段线的阻抗都是相等的。

传输线的特性阻抗就是微分线段的特性阻抗。

传输线可等效为：Z0 就是传输线的特性阻抗。

Z0描述了传输线的特性阻抗，但这是在无损耗条件下描述的，电阻上热损耗和介质损耗都被忽略了的，也就是直流电压变化和漏电引起的电压波形畸变都未考虑在内。

实际应用中，必须具体分析。

传输线分类当今的快速切换速度或高速时钟速率的PCB 迹线必须被视为传输线。