Fir Spure mat enger bestëmmter Breet, wäert dräi Haapt Facteure Afloss Impedanz vunPCBSpuren. Als éischt ass d'EMI (elektromagnetesch Interferenz) vum Noperfeld vun der PCB-Spuer proportional zu der Héicht vun der Spuer aus der Referenzfläch. Wat méi niddereg d'Héicht ass, wat d'Stralung méi kleng ass. Zweetens wäert de Crosstalk wesentlech mat der Héicht vun der Spuer änneren. Wann d'Héicht ëm d'Halschent reduzéiert gëtt, gëtt de Crosstalk op bal e Véierel reduzéiert. Endlech, wat méi niddereg d'Héicht ass, wat d'Impedanz méi kleng ass, an et ass manner ufälleg fir kapazitiv Lasten. All dräi Faktoren erlaben den Designer d'Spuer esou no wéi méiglech un der Referenzfläch ze halen. De Grond, deen Iech verhënnert, d'Spuerhöhe op Null ze reduzéieren ass datt déi meescht Chips keng Transmissiounslinne mat enger Impedanz vu manner wéi 50 Ohm fueren. (E spezielle Fall vun dëser Regel ass Rambus déi 27 Ohm fuere kann, an National BTL Serie, déi 17 Ohm fuere kann). Net all Situatiounen sinn am beschten 50 Ohm ze benotzen. Zum Beispill funktionnéiert déi ganz al NMOS Struktur vum 8080 Prozessor op 100KHz ouni d'Problemer vun EMI, Crosstalk a capacitive Laascht, an et kann net 50 Ohm fueren. Fir dëse Prozessor heescht héich impedance niddereg Muecht Konsum, an Dir sollt dënn benotzen, héich-impedance Drot sou vill wéi méiglech. Eng reng mechanesch Perspektiv muss och berücksichtegt ginn. Zum Beispill, wat d'Dicht ugeet, ass d'Distanz tëscht Schichten vun engem Multilayer Board ganz kleng, an de Prozess vun der Linnbreet, déi fir 70 Ohm Impedanz néideg ass, ass schwéier z'erreechen. An dësem Fall sollt Dir 50 Ohm benotzen, wat eng méi breet Linnebreet huet a méi einfach ze fabrizéieren. Wat ass d'Impedanz vum Koaxialkabel? Am RF Feld sinn d'Themen déi berücksichtegt sinn net déiselwecht wéi déi an PCBs berücksichtegt, awer Koaxialkabel an der RF Industrie hunn och en ähnlechen Impedanzbereich. No der IEC Verëffentlechung (1967) ass 75 Ohm e gemeinsame Impedanzstandard fir Koaxialkabel (Notiz: Loft gëtt als Isoléierschicht benotzt) well Dir e puer gemeinsame Antennekonfiguratioune passen. Et definéiert och en 50 Ohm Kabel baséiert op zolidd Polyethylen, well wann déi extern Schirmschicht mat engem fixen Duerchmiesser an der dielektrescher Konstant op 2,2 fixéiert ass (déi dielektresch Konstant vu festen Polyethylen), ass den 50 Ohm Impedanz Haut Effekt Verloscht de klengste . Dir kënnt aus der Basisphysik beweisen datt 50 Ohm dat Bescht ass. Den Hauteffektverloscht vum Kabel L (an Dezibel) ass proportional zum Gesamt Hauteffektresistenz R (Eenheetslängt) gedeelt duerch déi charakteristesch Impedanz Z0. Déi total Hauteffektresistenz R ass d'Zomm vun der Resistenz vun der Schirmschicht an dem Zwëschendleiter. D'Hauteffektresistenz vun der Schirmschicht ass ëmgekéiert proportional zu sengem Duerchmiesser d2 bei héijer Frequenzen. D'Hauteffektresistenz vum banneschten Dirigent vun engem Koaxialkabel ass ëmgekéiert proportional zu sengem Duerchmiesser d1 bei héijer Frequenzen. Déi total Serieresistenz R ass dofir proportional zu (1/d2 +1/d1). Kombinéiert dës Faktoren, gitt d2 an déi entspriechend dielektresch konstant ER vum Isoléiermaterial, kënnt Dir déi folgend Formel benotzen fir den Hauteffektverloscht ze reduzéieren. An all Basisbuch iwwer elektromagnetesch Felder a Mikrowellen kënnt Dir feststellen datt Z0 eng Funktioun vun d2, d1 an ER ass (Notiz: déi relativ Permittivitéit vun der Isoléierschicht). Setzt d'Equatioun 2 an d'Equatioun 1, an den Zähler an den Nenner ginn mat d2 multiplizéiert. , No der Sortéierung vun der Formel 3 gëtt de konstante Begrëff (/60)*(1/d2) getrennt, an den effektive Begrëff ((1+d2/d1)/ln(d2/d1)) bestëmmt de Mindestpunkt. Kuckt de Minimumpunkt vun der Formel an der Formel 3 méi no un, deen nëmmen duerch d2/d1 kontrolléiert gëtt an näischt mat ER an dem fixe Wäert d2 ze dinn huet. Huelt d2 / d1 als Parameter a molen eng Grafik fir L. Wann d2 / d1 = 3.5911 (Note: Solve eng transzendental Equatioun), kritt de Minimum Wäert. Unzehuelen datt d'Dielektresch Konstant vu festen Polyethylen 2,25 ass an d2/d1 = 3,5911 ass déi charakteristesch Impedanz 51,1 Ohm. Viru laanger Zäit hunn Radioingenieuren, fir d'Bequemlechkeet, dëse Wäert op 50 Ohm als den optimale Wäert fir Koaxialkabel geschätzt. Dëst beweist datt ongeféier 0 ohm, L de klengste ass. Awer dëst beaflosst net Är Notzung vun aneren Impedanzen. Zum Beispill, wann Dir e 75 Ohm 5 Kabel mat dem selwechte Schëldduerchmiesser mécht (Note: d2) an Isolator (Note: ER), wäert de Hauteffektverloscht ëm 12% eropgoen. Fir verschidden Isolatoren wäert déi optimal Impedanz, déi vum optimalen d2 / d1 Verhältnis generéiert gëtt, liicht anescht sinn (Notiz: Zum Beispill entsprécht Loftisolatioun ongeféier 77 Ohm, an den Ingenieur wielt e Wäert vun 75 Ohm fir einfach ze benotzen). Aner Ergänzunge: Déi uewe genannte Ofdreiwung erkläert och firwat d'75 Ohm Fernsehkabel geschnidden Uewerfläch eng lotusfërmeg huel Kär Struktur ass, während den 50 Ohm Kommunikatiounskabel e festen Kär ass. Et gëtt och eng wichteg Erënnerung. Soulaang wéi d'wirtschaftlech Situatioun et erlaabt, probéiert e Kabel mat engem groussen äusseren Duerchmiesser ze wielen (Notiz: d2). Nieft der Erhéijung vun der Stäerkt ass den Haaptgrond datt wat de baussenzegen Duerchmiesser méi grouss ass, dest méi grouss ass den banneschten Duerchmiesser (den optimale Duerchmiesserverhältnis d2) /d1), de RF Verloscht vum Dirigent ass natierlech méi kleng. Firwat ass 50 Ohm den Impedanzstandard fir RF Transmissiounslinnen ginn? Bird Electronics stellt eng vun de meescht zirkuléiert Versioun vun der Geschicht, vum Harmon Banning "Cable: Et kann vill Geschichten iwwer d'Origine vun 50 ohms ginn." An de fréie Deeg vu Mikrowellenapplikatiounen, während dem Zweete Weltkrich, war d'Wiel vun der Impedanz komplett ofhängeg vun de Bedierfnesser vum Gebrauch. Fir High-Power Veraarbechtung goufen 30 Ohm a 44 Ohm dacks benotzt. Op der anerer Säit ass d'Impedanz vun der niddregsten Verloscht Loft-gefëllte Linn 93 Ohm. An deene Joren, fir méi héich Frequenzen, déi selten benotzt goufen, gouf et keng flexibel flexibel Kabel, just steife Kanäl mat Loftmedium gefëllt. Semi-steiwe Kabele goufen an de fréien 1950er gebuer, a richteg Mikrowelle flexibel Kabelen erschéngen ongeféier 10 Joer méi spéit. Mat dem Fortschrëtt vun der Technologie musse Impedanznormen uginn ginn fir e Gläichgewiicht tëscht Wirtschaft a Komfort ze treffen. An den USA ass 50 Ohm e Kompromisswahl; fir déi gemeinsam Arméi a Marine dës Problemer ze léisen, eng Organisatioun genannt JAN gegrënnt gouf, déi spéider DESC gouf, speziell vun MIL entwéckelt. Europa huet 60 Ohm gewielt. Tatsächlech besteet déi meescht benotzte Conduit an den USA aus existente Staangen a Waasserleitungen, an 51,5 Ohm ass ganz heefeg. Et fillt sech komesch en Adapter / Converter vun 50 ohm op 51,5 ohm ze gesinn an ze benotzen. Um Enn hunn 50 Ohm gewonnen, a speziell Leitunge goufen hiergestallt (oder vläicht hunn d'Dekorateuren den Duerchmiesser vun hiren Réier liicht geännert). Kuerz duerno, ënner dem Afloss vun enger dominanter Firma an der Industrie wéi Hewlett-Packard, goufen d'Europäer och gezwongen ze änneren. 75 Ohm ass de Standard fir laang-Distanz Kommunikatioun. Well et eng dielektresch Fülllinn ass, gëtt de niddregsten Verloscht bei 77 Ohm kritt. 93 Ohm gouf fir kuerz Verbindung benotzt, wéi zum Beispill e Computerhost an e Monitor ze verbannen. Seng niddereg capacitance Fonktioun reduzéiert d'Laascht op de Circuit an erlaabt méi Verbindungen; interesséiert Lieser kënnen op d'MIT RadLab Serie referenzéieren, Volume 9, déi enthält Et gëtt eng méi detailléiert Beschreiwung.
