Untuk jejak dengan lebar tertentu, tiga faktor utama akan mempengaruhi impedansPCBjejak. Pertama sekali, EMI (gangguan elektromagnet) medan berhampiran surih PCB adalah berkadar dengan ketinggian surih dari satah rujukan. Semakin rendah ketinggian, semakin kecil sinaran. Kedua, crosstalk akan berubah dengan ketara dengan ketinggian surih. Jika ketinggian dikurangkan separuh, crosstalk akan dikurangkan kepada hampir satu perempat. Akhirnya, semakin rendah ketinggian, semakin kecil impedans, dan ia kurang terdedah kepada beban kapasitif. Ketiga-tiga faktor akan membolehkan pereka bentuk menyimpan jejak sedekat mungkin dengan satah rujukan. Sebab yang menghalang anda daripada mengurangkan ketinggian jejak kepada sifar ialah kebanyakan cip tidak boleh memacu talian penghantaran dengan impedans kurang daripada 50 ohm. (Kes khas peraturan ini ialah Rambus yang boleh memacu 27 ohm, dan siri BTL Kebangsaan, yang boleh memacu 17 ohm). Tidak semua situasi adalah yang terbaik untuk menggunakan 50 ohm. Sebagai contoh, struktur NMOS yang sangat lama bagi pemproses 8080 berfungsi pada 100KHz tanpa masalah EMI, crosstalk dan beban kapasitif, dan ia tidak dapat memacu 50 ohm. Untuk pemproses ini, impedans tinggi bermakna penggunaan kuasa yang rendah, dan anda harus menggunakan wayar nipis dan berimpedans tinggi sebanyak mungkin. Perspektif mekanikal semata-mata juga mesti dipertimbangkan. Sebagai contoh, dari segi ketumpatan, jarak antara lapisan papan berbilang lapisan adalah sangat kecil, dan proses lebar talian yang diperlukan untuk impedans 70 ohm sukar dicapai. Dalam kes ini, anda harus menggunakan 50 ohm, yang mempunyai lebar garisan yang lebih luas dan lebih mudah untuk dihasilkan. Apakah impedans kabel sepaksi? Dalam bidang RF, isu yang dipertimbangkan tidak sama seperti yang dipertimbangkan dalam PCB, tetapi kabel sepaksi dalam industri RF juga mempunyai julat impedans yang sama. Menurut penerbitan IEC (1967), 75 ohm ialah piawai impedans biasa untuk kabel sepaksi (nota: udara digunakan sebagai lapisan penebat) kerana anda boleh memadankan beberapa konfigurasi antena biasa. Ia juga mentakrifkan kabel 50 ohm berdasarkan polietilena pepejal, kerana apabila lapisan pelindung luaran dengan diameter tetap dan pemalar dielektrik ditetapkan kepada 2.2 (pemalar dielektrik polietilena pepejal), kehilangan kesan kulit impedans 50 ohm adalah yang paling kecil . Anda boleh membuktikan dari fizik asas bahawa 50 ohm adalah yang terbaik. Kehilangan kesan kulit kabel L (dalam desibel) adalah berkadar dengan jumlah rintangan kesan kulit R (unit panjang) dibahagikan dengan impedans ciri Z0. Jumlah rintangan kesan kulit R ialah jumlah rintangan lapisan pelindung dan konduktor perantaraan. Rintangan kesan kulit lapisan pelindung adalah berkadar songsang dengan diameternya d2 pada frekuensi tinggi. Rintangan kesan kulit bagi konduktor dalam kabel sepaksi adalah berkadar songsang dengan diameternya d1 pada frekuensi tinggi. Oleh itu, jumlah rintangan siri R adalah berkadar dengan (1/d2 +1/d1). Menggabungkan faktor-faktor ini, diberi d2 dan pemalar dielektrik sepadan ER bahan penebat, anda boleh menggunakan formula berikut untuk mengurangkan kehilangan kesan kulit. Dalam mana-mana buku asas tentang medan elektromagnet dan gelombang mikro, anda boleh mendapati bahawa Z0 ialah fungsi d2, d1 dan ER (nota: kebolehtelapan relatif lapisan penebat). Masukkan Persamaan 2 ke dalam Persamaan 1, dan pengangka dan penyebut didarab dengan d2. , Selepas menyusun formula 3, sebutan malar (/60)*(1/d2) dipisahkan, dan sebutan berkesan ((1+d2/d1)/ln(d2/d1)) menentukan titik minimum. Lihat lebih dekat pada titik minimum formula dalam formula 3, yang hanya dikawal oleh d2/d1, dan tiada kaitan dengan ER dan nilai tetap d2. Ambil d2/d1 sebagai parameter dan lukis graf untuk L. Apabila d2/d1=3.5911 (Nota: Selesaikan persamaan transendental), dapatkan nilai minimum. Dengan mengandaikan bahawa pemalar dielektrik polietilena pepejal ialah 2.25 dan d2/d1=3.5911, impedans ciri ialah 51.1 ohm. Pada masa dahulu, jurutera radio, untuk kemudahan, menganggarkan nilai ini kepada 50 ohm sebagai nilai optimum untuk kabel sepaksi. Ini membuktikan bahawa sekitar 0 ohm, L adalah yang terkecil. Tetapi ini tidak menjejaskan penggunaan impedans lain anda. Contohnya, jika anda membuat kabel 75 ohm 5 dengan diameter perisai yang sama (Nota: d2) dan penebat (Nota: ER), kehilangan kesan kulit akan meningkat sebanyak 12%. Untuk penebat yang berbeza, impedans optimum yang dihasilkan oleh nisbah d2/d1 optimum akan berbeza sedikit (Nota: Sebagai contoh, penebat udara sepadan dengan kira-kira 77 ohm, dan jurutera memilih nilai 75 ohm untuk kegunaan mudah). Tambahan lain: Derivasi di atas juga menerangkan mengapa permukaan potongan kabel TV 75-ohm ialah struktur teras berongga berbentuk teratai manakala kabel komunikasi 50-ohm ialah teras pepejal. Terdapat juga peringatan penting. Selagi keadaan ekonomi mengizinkan, cuba pilih kabel dengan diameter luar yang besar (Nota: d2). Di samping meningkatkan kekuatan, sebab utama ialah lebih besar diameter luar, lebih besar diameter dalam (nisbah diameter optimum d2) /d1), kehilangan RF konduktor sudah tentu lebih kecil. Mengapakah 50 ohm menjadi standard impedans untuk talian penghantaran RF? Bird Electronics menyediakan salah satu versi cerita yang paling banyak diedarkan, daripada "Kabel: Mungkin terdapat banyak cerita tentang asal usul 50 ohm" Harmon Banning. Pada hari-hari awal aplikasi gelombang mikro, semasa Perang Dunia Kedua, pilihan impedans bergantung sepenuhnya kepada keperluan penggunaan. Untuk pemprosesan kuasa tinggi, 30 ohm dan 44 ohm sering digunakan. Sebaliknya, impedans talian terisi udara kehilangan terendah ialah 93 ohm. Pada tahun-tahun tersebut, untuk frekuensi yang lebih tinggi yang jarang digunakan, tidak ada kabel fleksibel yang fleksibel, hanya saluran tegar yang diisi dengan medium udara. Kabel separa tegar dilahirkan pada awal 1950-an, dan kabel fleksibel gelombang mikro sebenar muncul kira-kira 10 tahun kemudian. Dengan kemajuan teknologi, piawaian impedans perlu diberikan untuk mencapai keseimbangan antara ekonomi dan kemudahan. Di Amerika Syarikat, 50 ohm adalah pilihan kompromi; untuk tentera bersama dan tentera laut untuk menyelesaikan masalah ini, sebuah organisasi bernama JAN telah ditubuhkan, yang kemudiannya DESC, dibangunkan khas oleh MIL. Eropah memilih 60 ohm. Malah, saluran yang paling biasa digunakan di Amerika Syarikat terdiri daripada rod dan paip air sedia ada, dan 51.5 ohm adalah sangat biasa. Terasa pelik melihat dan menggunakan penyesuai/penukar daripada 50 ohm kepada 51.5 ohm. Pada akhirnya, 50 ohm menang, dan saluran khas telah dihasilkan (atau mungkin penghias mengubah sedikit diameter tiub mereka). Tidak lama selepas itu, di bawah pengaruh syarikat dominan dalam industri seperti Hewlett-Packard, orang Eropah juga terpaksa berubah. 75 ohm adalah standard untuk komunikasi jarak jauh. Oleh kerana ia adalah talian pengisian dielektrik, kehilangan terendah diperolehi pada 77 ohm. 93 ohm telah digunakan untuk sambungan pendek, seperti menyambungkan hos komputer dan monitor. Ciri kemuatan rendahnya mengurangkan beban pada litar dan membolehkan sambungan lebih lama; pembaca yang berminat boleh merujuk kepada Siri MIT RadLab, Jilid 9, yang mengandungi Terdapat penerangan yang lebih terperinci.
