对于具有一定宽度的走线，三个主要因素会影响其阻抗印刷电路板痕迹。首先，印刷电路板走线近场的EMI（电磁干扰）与走线距参考平面的高度成正比。高度越低，辐射越小。其次，串扰会随着走线的高度而显着变化。如果高度减少一半，串扰将减少到近四分之一。最后，高度越低，阻抗越小，对容性负载越不敏感。所有这三个因素都将允许设计人员使走线尽可能靠近参考平面。阻止您将走线高度降至零的原因是大多数芯片无法驱动阻抗小于 50 欧姆的传输线。 （这个规则的一个特例是可以驱动 27 欧姆的 Rambus，以及可以驱动 17 欧姆的 National 的 BTL 系列）。并非所有情况都最好使用 50 欧姆。比如8080处理器很老的NMOS结构工作在100KHz，没有EMI、串扰和容性负载的问题，也不能驱动50欧。对于这个处理器，高阻抗意味着低功耗，你应该尽可能使用细的高阻抗线。还必须考虑纯机械的观点。例如，在密度方面，多层板的层间距离非常小，70欧姆阻抗所需的线宽工艺很难实现。在这种情况下，您应该使用 50 欧姆，它具有更宽的线宽并且更容易制造。同轴电缆的阻抗是多少？在射频领域，考虑的问题与 印刷电路板 中考虑的问题不同，但射频行业的同轴电缆也有类似的阻抗范围。根据 IEC 出版物 (1967)，75 欧姆是同轴电缆的常见阻抗标准（注意：空气用作绝缘层），因为您可以匹配一些常见的天线配置。它还定义了基于固体聚乙烯的50欧姆电缆，因为当外屏蔽层固定直径和介电常数固定为2.2（固体聚乙烯的介电常数）时，50欧姆阻抗集肤效应损耗最小。您可以从基础物理学证明 50 欧姆是最好的。电缆的集肤效应损耗 L（以分贝为单位）与总集肤效应电阻 R（单位长度）除以特性阻抗 Z0 成正比。总集肤效应电阻 R 是屏蔽层和中间导体的电阻之和。屏蔽层的趋肤效应电阻在高频下与其直径d2成反比。同轴电缆内导体的趋肤效应电阻与高频时的直径 d1 成反比。因此，总串联电阻 R 与 (1/d2 +1/d1) 成正比。综合这些因素，给定 d2 和绝缘材料相应的介电常数 ER，可以使用下面的公式来降低趋肤效应损耗。在任何关于电磁场和微波的基础书籍中，您都可以发现 Z0 是 d2、d1 和 ER 的函数（注意：绝缘层的相对介电常数）。将方程2代入方程1，分子和分母乘以d2。 , 整理出公式3后，分离出常数项(/60)*(1/d2)，有效项((1+d2/d1)/ln(d2/d1))确定最小值点。仔细看公式3中公式的最小点，它只受d2/d1控制，与ER和固定值d2无关。以 d2/d1 为参数，为 L 绘制图形。当 d2/d1=3.5911 时（注：求解超越方程），求最小值。假设固体聚乙烯的介电常数为2.25，d2/d1=3.5911，则特性阻抗为51.1欧姆。很久以前，无线电工程师为了方便起见，将该值近似为 50 欧姆，作为同轴电缆的最佳值。这证明在 0 欧姆附近，L 是最小的。但这并不影响您使用其他阻抗。例如，如果您制作具有相同屏蔽直径（注：d2）和绝缘体（注：ER）的 75 ohm 5 电缆，集肤效应损耗将增加 12%。对于不同的绝缘体，最佳d2/d1比所产生的最佳阻抗会略有不同（注：例如空气绝缘对应77欧左右，工程师选择75欧的值方便使用）。其他补充：上述推导也解释了为什么75欧电视线切割面为莲花形空心结构，而50欧通讯线为实心线。还有一个重要的提醒。只要经济情况允许，尽量选择外径大的电缆（注：d2）。除了增加强度外，主要原因是外径越大，内径越大（最佳直径比d2）/d1），导体的RF损耗当然更小。为什么 50 欧姆成为射频传输线的阻抗标准？ Bird Electronics 提供了这个故事最广为流传的版本之一，来自 Harmon Banning 的“电缆：关于 50 欧姆的起源可能有很多故事”。在微波应用的早期，二战期间，阻抗的选择完全取决于使用的需要。对于大功率处理，通常使用 30 欧姆和 44 欧姆。另一方面，最低损耗的充气线路的阻抗为 93 欧姆。那些年，对于很少使用的较高频率，没有柔性软电缆，只有充满空气介质的刚性管道。半刚性电缆诞生于 1950 年代初期，真正的微波软电缆大约在 10 年后才出现。随着技术的进步，需要给出阻抗标准，以在经济性和便利性之间取得平衡。在美国，50 欧是一个折中的选择；为解决这些问题，陆海军联合成立了一个名为JAN的组织，即后来的DESC，由MIL专门开发。欧洲选择了60欧姆。事实上，美国最常用的导管是由现有的杆和水管组成，51.5欧姆很常见。看到和使用从 50 ohm 到 51.5 ohm 的适配器/转换器感觉很奇怪。最后，赢得了 50 欧姆，并制造了特殊的导管（或者装饰者可能稍微改变了他们的管子的直径）。不久之后，在惠普这样的行业主导公司的影响下，欧洲人也被迫改变。 75 欧姆是长距离通信的标准。由于它是电介质填充线，因此在 77 欧姆时获得最低损耗。 93欧已经用于短接，比如连接电脑主机和显示器。其低电容特性降低了电路负载并允许更长的连接；感兴趣的读者可以参考 MIT RadLab Series, Volume 9，其中包含了更详细的描述。
