特性阻抗計算公式推導(dǎo)過程

傳輸線路的阻抗特性“”Zo是指波在傳輸線中電壓振幅和電流振幅的比率。是指當(dāng)電纜無限長時該電纜所具有的阻抗，是阻止電流通過導(dǎo)體的一一種電阻名稱，它不是常規(guī)意義上的直流電阻。一條電纜的特性阻抗是由電纜的電導(dǎo)率、電容以及阻值組合后的綜合特性。假設(shè)- -根均勻電纜無限延伸，在發(fā)射端的在某一-頻率下的阻抗稱為“特性阻抗”（Characteristic Impedance）。 這些參數(shù)是由諸如導(dǎo)體尺寸、導(dǎo)體間的距離以及電纜絕緣材料特性等物理參數(shù)決定的。

測量特性阻抗時，可在電纜的另一-端用特性阻抗的等值電阻終接，其測量結(jié)果會跟輸入信號的頻率有關(guān)。特性阻抗的測量單位為歐姆。在高頻段頻率不斷提高時，特性阻抗會漸近于固定值。例如同軸線將會是50或75歐姆;而常用非屏蔽雙絞線的特性阻抗為100歐姆， 屏蔽雙絞線的特性阻抗為150歐姆。

1.傳輸線模型

2.符號說明

R、L、G、C分別代表電阻、電感、電導(dǎo)和電容。

3.計算過程

由（5）（6）計算得到下列公式

特征阻抗如何計算

特征阻抗是對于交流信號（或者說高頻信號）來說的。

PCB走線中特征阻抗計算公式：

L是單位長度傳輸線的固有電感，C是單位長度傳輸線的固有電容

要改變傳輸線的特征阻抗就要改變單位長度傳輸線的固有電感和電容。

傳輸線的特征阻抗計算公式

空氣介質(zhì)傳輸線的阻抗計算：

1.平行導(dǎo)線的特征阻抗

2.同軸電纜的特征阻抗

影響傳輸線特征阻抗因素

a. 線寬與特征阻抗成反比。增加線寬相當(dāng)于增大電容，也就減小了特征阻抗，反之亦然

b. 介電常數(shù)與特征阻抗成反比。同樣提高介電常數(shù)相當(dāng)于增大電容，減小特征阻抗；電容 C=εS/4πkd

c. 傳輸線到參考平面的距離與特征阻抗成正比。減小傳輸線與參考平面的距離相當(dāng)于增大了電容，這樣也就減小了特征阻抗。

d.傳輸線的長度與特征阻抗沒有關(guān)系。通過公式可以看出來L和C都是單位長度傳輸線的參數(shù)，與傳輸線的長度并沒有關(guān)系

e. 線徑與特征阻抗成反比。由于高頻信號的趨膚效應(yīng)，影響較其他因素小.