Teatud laiusega jälgede puhul mõjutavad takistust kolm peamist teguritPCBjälgi. Esiteks on PCB jälje lähivälja EMI (elektromagnetilised häired) võrdeline jälje kõrgusega võrdlustasandist. Mida madalam on kõrgus, seda väiksem on kiirgus. Teiseks muutub ülekanne oluliselt jälje kõrgusega. Kui kõrgust poole võrra vähendada, väheneb ülekanne peaaegu veerandini. Lõpuks, mida madalam on kõrgus, seda väiksem on takistus ja see on vähem vastuvõtlik mahtuvuslikele koormustele. Kõik kolm tegurit võimaldavad disaineril hoida jälge võrdlustasandile võimalikult lähedal. Põhjus, mis ei lase teil jälje kõrgust nullini vähendada, on see, et enamik kiipe ei saa juhtida ülekandeliine, mille takistus on alla 50 oomi. (Selle reegli erijuhtum on Rambus, mis suudab juhtida 27 oomi, ja Nationali BTL-seeria, mis suudab juhtida 17 oomi). Mitte kõigis olukordades pole kõige parem kasutada 50 oomi. Näiteks 8080 protsessori väga vana NMOS-struktuur töötab 100 kHz sagedusel ilma EMI, läbirääkimise ja mahtuvusliku koormuseta ning see ei suuda juhtida 50 oomi. Selle protsessori jaoks tähendab kõrge takistus madalat energiatarbimist ja võimalikult palju tuleks kasutada õhukesi suure takistusega juhtmeid. Arvestada tuleb ka puhtmehaanilist perspektiivi. Näiteks tiheduse osas on mitmekihilise plaadi kihtide vaheline kaugus väga väike ja 70-oomise impedantsi jaoks vajalik joonelaiuse protsess on raskesti saavutatav. Sel juhul peaksite kasutama 50 oomi, millel on laiem joone laius ja mida on lihtsam valmistada. Mis on koaksiaalkaabli takistus? RF-valdkonnas ei ole käsitletavad probleemid samad, mis PCB-de puhul, kuid RF-tööstuse koaksiaalkaablitel on samuti sarnane takistusvahemik. Vastavalt IEC väljaandele (1967) on 75 oomi koaksiaalkaablite tavaline impedantsi standard (märkus: õhku kasutatakse isolatsioonikihina), kuna saate sobitada mõningaid levinud antennikonfiguratsioone. See määratleb ka tahkel polüetüleenil põhineva 50-oomise kaabli, sest kui fikseeritud läbimõõduga ja dielektrilise konstandiga välimine varjestuskiht on fikseeritud väärtusele 2,2 (tahke polüetüleeni dielektriline konstant), on 50-oomine impedantsi nahaefekti kadu väikseim. Põhifüüsikast saad tõestada, et 50 oomi on parim. Kaabli L nahaefekti kadu (detsibellides) on võrdeline nahaefekti kogutakistusega R (ühiku pikkus) jagatud iseloomuliku impedantsiga Z0. Nahaefekti kogutakistus R on varjestuskihi ja vahejuhi takistuse summa. Varjestuskihi nahamõju takistus on kõrgetel sagedustel pöördvõrdeline selle läbimõõduga d2. Koaksiaalkaabli sisejuhi nahaefekti takistus on kõrgetel sagedustel pöördvõrdeline selle läbimõõduga d1. Seeria kogutakistus R on seega võrdeline (1/d2 +1/d1). Kombineerides need tegurid, arvestades d2 ja isoleermaterjali vastavat dielektrilist konstanti ER, saate nahaefekti kadumise vähendamiseks kasutada järgmist valemit. Igas elektromagnetväljade ja mikrolainete kohta käivas põhiraamatus võite leida, et Z0 on d2, d1 ja ER (märkus: isolatsioonikihi suhteline läbitavus) funktsioon. Pange võrrand 2 võrrandisse 1 ning lugeja ja nimetaja korrutatakse d2-ga. , Pärast valemi 3 sorteerimist eraldatakse konstantne liige (/60)*(1/d2) ja efektiivne liige ((1+d2/d1)/ln(d2/d1)) määrab miinimumpunkti. Vaadake lähemalt valemi 3 miinimumpunkti, mida juhib ainult d2/d1 ja millel pole midagi pistmist ER ja fikseeritud väärtusega d2. Võtke parameetriks d2/d1 ja joonistage L jaoks graafik. Kui d2/d1 = 3,5911 (Märkus: lahendage transtsendentaalne võrrand), saate minimaalse väärtuse. Eeldusel, et tahke polüetüleeni dielektriline konstant on 2,25 ja d2/d1=3,5911, on iseloomulik takistus 51,1 oomi. Kaua aega tagasi määrasid raadioinsenerid mugavuse huvides selle väärtuse koaksiaalkaablite optimaalseks väärtuseks 50 oomi. See tõestab, et umbes 0 oomi L on väikseim. Kuid see ei mõjuta teie muude impedantside kasutamist. Näiteks kui teete 75-oomise 5-oomise kaabli sama varje läbimõõduga (Märkus: d2) ja isolaatoriga (Märkus: ER), suureneb nahaefekti kadu 12%. Erinevate isolaatorite puhul on optimaalse d2/d1 suhtega genereeritud optimaalne impedants veidi erinev (Märkus: näiteks õhuisolatsioon vastab umbes 77 oomile ja insener valib kasutamise hõlbustamiseks väärtuseks 75 oomi). Muud lisad: Ülaltoodud tuletis selgitab ka seda, miks 75-oomine telerikaabli lõikepind on lootosekujuline õõnessüdamik, samas kui 50-oomine sidekaabel on tugeva südamikuga. Samuti on oluline meeldetuletus. Niikaua kui majanduslik olukord seda võimaldab, proovige valida suure välisläbimõõduga kaabel (Märkus: d2). Lisaks tugevuse suurendamisele on peamiseks põhjuseks see, et mida suurem on välisläbimõõt, seda suurem on siseläbimõõt (optimaalne läbimõõdu suhe d2) /d1), on juhi RF-kadu loomulikult väiksem. Miks on RF-ülekandeliinide impedantsistandardiks saanud 50 oomi? Bird Electronics pakub loo üht enim levitatud versiooni Harmon Banningi raamatust "Kaabel: 50 oomi päritolu kohta võib olla palju lugusid". Mikrolainerakenduste algusaegadel, Teise maailmasõja ajal, sõltus impedantsi valik täielikult kasutusvajadustest. Suure võimsusega töötlemiseks kasutati sageli 30 oomi ja 44 oomi. Teisest küljest on väikseima kaoga õhuga täidetud liini impedants 93 oomi. Neil aastatel ei olnud kõrgemate sageduste jaoks, mida harva kasutati, painduvaid painduvaid kaableid, vaid jäigad õhuga täidetud kanalid. Pooljäigad kaablid sündisid 1950. aastate alguses ja tõelised mikrolaineahju painduvad kaablid ilmusid umbes 10 aastat hiljem. Tehnoloogia arenedes tuleb kehtestada impedantsi standardid, et saavutada tasakaal ökonoomsuse ja mugavuse vahel. Ameerika Ühendriikides on 50 oomi kompromissvalik; ühise armee ja mereväe jaoks nende probleemide lahendamiseks loodi organisatsioon nimega JAN, mis hiljem oli MIL-i poolt spetsiaalselt välja töötatud DESC. Euroopa valis 60 oomi. Tegelikult koosneb Ameerika Ühendriikides kõige sagedamini kasutatav toru olemasolevatest vardadest ja veetorudest ning 51,5 oomi on väga levinud. Tundub imelik vaadata ja kasutada adapterit/muundurit vahemikus 50 oomi kuni 51,5 oomi. Lõpuks võitis 50 oomi ja valmistati spetsiaalsed torud (või võib-olla muutsid dekoraatorid pisut oma torude läbimõõtu). Varsti pärast seda, tööstuses domineeriva ettevõtte nagu Hewlett-Packard mõjul, olid eurooplased sunnitud muutuma. 75 oomi on kaugside standard. Kuna tegemist on dielektrilise täiteliiniga, saadakse väikseim kadu 77 oomi juures. Lühiühenduseks, näiteks arvuti hosti ja monitori ühendamiseks, on kasutatud 93 oomi. Selle madala mahtuvusega funktsioon vähendab vooluahela koormust ja võimaldab pikemaid ühendusi; huvitatud lugejad võivad vaadata MIT RadLabi seeria 9. köidet, mis sisaldab Seal on üksikasjalikum kirjeldus.
