特性阻抗是什么

特性阻抗是什么

特性阻抗：又稱“特征阻抗”，它不是直流電阻，屬于長(zhǎng)線傳輸中的概念。在高頻范圍內(nèi)，信號(hào)傳輸過(guò)程中，信號(hào)沿到達(dá)的地方，信號(hào)線和參考平面（電源或地平面）間由于電場(chǎng)的建立，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間電流，如果傳輸線是各向同性的，那么只要信號(hào)在傳輸，就始終存在一個(gè)電流I，而如果信號(hào)的輸出電平為V，在信號(hào)傳輸過(guò)程中，傳輸線就會(huì)等效成一個(gè)電阻，大小為V/I，把這個(gè)等效的電阻稱為傳輸線的特性阻抗Z。信號(hào)在傳輸?shù)倪^(guò)程中，如果傳輸路徑上的特性阻抗發(fā)生變化，信號(hào)就會(huì)在阻抗不連續(xù)的結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生反射。影響特性阻抗的因素有：介電常數(shù)、介質(zhì)厚度、線寬、銅箔厚度。

特性阻抗類比說(shuō)明

現(xiàn)象類比：運(yùn)輸線的糟糕路況（類似傳輸線里的特性阻抗）會(huì)影響運(yùn)輸車隊(duì)的速度，路越窄，路的阻礙作用越大（特性阻抗大，通過(guò)的無(wú)線電波能量就?。?；路越寬、路況越好，通過(guò)的車隊(duì)速度越快（通過(guò)的無(wú)線電波能量越多）。假若一段路況特別好，另一段路況特別差，從路況好的路段進(jìn)入差的路段，車隊(duì)就需要放慢速度。這就說(shuō)明兩段路的路況不匹配（阻抗不匹配）。

特性阻抗是射頻傳輸線影響無(wú)線電波電壓、電流的幅值和相位變化的固有特性，等于各處的電壓與電流的比值，用表示。在射頻電路中，電阻、電容、電感都會(huì)阻礙交變電流的流動(dòng)，合稱阻抗。電阻是吸收電磁能量的，理想電容和電感不消耗電磁能量。阻抗合起來(lái)影響無(wú)線電波電壓、電流的幅值和相位。同軸電纜的特性阻抗和導(dǎo)體內(nèi)、外直徑大小及導(dǎo)體間介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)，而與工作頻率傳輸線所接的射頻器件以及傳輸線長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。也就是說(shuō)，射頻傳輸線各處的電壓和電流的比值是一定的，特征阻抗是不變的。

目前無(wú)線通信系統(tǒng)射頻器件有兩種特性阻抗，一種是50W，用于軍用微波、GSM、WCDMA等系統(tǒng)；另一種是75W，用于有線電視系統(tǒng)，一般應(yīng)用較少。

特性阻抗測(cè)量方法及測(cè)量單位

測(cè)量特性阻抗時(shí)，可在電纜的另一端用特性阻抗的等值電阻終接，其測(cè)量結(jié)果會(huì)跟輸入信號(hào)的頻率有關(guān)。

特性阻抗的測(cè)量單位為歐姆。在高頻段頻率不斷提高時(shí)，特性阻抗會(huì)漸近于固定值。

例如同軸線將會(huì)是50或75歐姆；而雙絞線（用于電話及網(wǎng)絡(luò)通訊）將會(huì)是100歐姆（在高于1MHz時(shí)）。

粗同軸電纜與細(xì)同軸電纜是指同軸電纜的直徑大還是小。粗纜適用于比較大型的局部網(wǎng)絡(luò)，它的標(biāo)準(zhǔn)距離長(zhǎng)、可靠性高。由于安裝時(shí)不需要切斷電纜，因此可以根據(jù)需要靈活調(diào)整計(jì)算機(jī)的入網(wǎng)位置。但粗纜網(wǎng)絡(luò)必須安裝收發(fā)器和收發(fā)器電纜，安裝難度大，所以總體造價(jià)高。相反，細(xì)纜安裝則比較簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但由于安裝過(guò)程要切斷電纜，兩頭須裝上基本網(wǎng)絡(luò)連接頭（BNC），然后接在T型連接器兩端，所以當(dāng)接頭多時(shí)容易產(chǎn)生接觸不良的隱患，這是目前運(yùn)行中的以太網(wǎng)所發(fā)生的最常見故障之一。

特性阻抗國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般選用RG-8以太網(wǎng)粗纜和RG-58以太網(wǎng)細(xì)纜。（50歐）

RG-59 用于電視系統(tǒng)。（75歐）

RG-62 用于ARCnet網(wǎng)絡(luò)和IBM3270網(wǎng)絡(luò)。（93歐）

特性阻抗與材料相對(duì)介電常數(shù)絕緣內(nèi)外徑等因素有關(guān)。