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什麼是特性阻抗

特性阻抗,又稱為特徵阻抗,是傳輸線(如電纜、微帶線、同軸電纜等)中傳播電磁信號時,單位長度內的阻抗,主要用於描述傳輸線的電學特性。

特性阻抗是電磁波在傳輸線中傳播時所遇到的阻力和反射的總和,與傳輸線的物理結構有關,如介電常數、傳輸線到參考層的距離、線寬、線厚以及線間距。在高頻範圍內,信號傳輸過程中,由於電場的建立,信號線和參考平面(電源或地平面)間會產生一個瞬間電流,如果傳輸線是各向同性的,那麼只要信號在傳輸,就始終存在一個電流I,而如果信號的輸出電平為V,在信號傳輸過程中,傳輸線就會等效成一個電阻,大小為V/I,把這個等效的電阻稱為傳輸線的特性阻抗Z。

特性阻抗的匹配對電路穩定性有重要作用,能減小信號的反射,提高信號傳輸質量,減小噪聲干擾。特性阻抗的計算可以通過電線或電纜兩端的開路電壓和短路電流來進行,而在實踐中,通常採用儀器測量,如時域反射儀等。