传输线的特征阻抗，又称为特性阻抗，是咱们在进行高速电路规划的时分常常会说到的一个概念。可是许多人对这个概念并不了解，有时还会过错的了解为直流阻抗。弄了解这个概念对咱们更好的进行高速电路规划很有必要。高速电路的许多规划规矩都和特征阻抗有关。
要了解特征阻抗的概念，咱们先要弄清楚什么是传输线。简略的说，传输线便是能够传输信号的连接线。电源线，视频线，USB连接线，PCB板上的走线，都能够称为传输线。假如传输线上传输的信号是低频信号，假定是1KHz，那么信号的波长便是300公里(假定信号速度为光速)，即便传输线的长度有1米长，相关于信号来说仍是很短的，对信号来说传输线能够当作短路，传输线对信号的影响是很小的。可是关于高速信号来说，假定信号频率进步到300MHz，信号波长就减小到1米，这时分1米的传输线和信号的波长现已完全能够比较，在传输线上就会存在动摇效应，在传输线上的不同点上的电压电流就会不同。在这种情况下，咱们就不能疏忽传输线对信号构成的影响。传输线相对信号来说便是一段长线，咱们要用长线传输里的理论来解决问题。
特征阻抗就归于长线传输中的一个概念。信号在传输线中传输的进程中，在信号抵达的一个点，传输线和参阅平面之间会构成电场，因为电场的存在，会发生一个瞬间的小电流，这个小电流在传输线中的每一点都存在。一起信号也存在必定的电压，这样在信号传输进程中，传输线的每一点就会等效成一个电阻，这个电阻便是咱们说到的传输线的特征阻抗。这儿必定要区别一个概念，便是特征阻抗是关于沟通信号(或者说高频信号)来说的，关于直流信号，传输线有一个直流阻抗，这个值可能会远小于传输线的特征阻抗。一旦传输线的特性确认了(线宽，与参阅平面的间隔等特性)，那么传输线的特征阻抗就确认了.此处省掉一万字的公式推导进程，直接给出PCB走线的特征阻抗核算公式：
其间L是单位长度传输线的固有电感，C是单位长度传输线的固有电容。必定有人会问，什么是单位长度?是1cm，1mm，仍是1mil?其实这儿的单位长度是多少并不重要。单位越小精度越高，学过微积分对这个概念应该就更清楚了。经过这个简略的核算公式咱们能看出来，要改动传输线的特征阻抗就要改动单位长度传输线的固有电感和电容。这样咱们就能更好的了解影响传输线特征阻抗的几个要素：
a. 线宽与特征阻抗成反比。添加线宽相当于增大电容，也就减小了特征阻抗，反之亦然
b. 介电常数与特征阻抗成反比。相同进步介电常数相当于增大电容
c. 传输线到参阅平面的间隔与特征阻抗成正比。添加传输线与参阅平面的间隔相当于减小了电容，这样也就减小了特征阻抗，反之亦然
d. 传输线的长度与特征阻抗没有联系。经过公式能够看出来L和C都是单位长度传输线的参数，与传输线的长度并没有联系
e. 线径与特征阻抗成反比。因为高频信号的趋肤效应，影响较其他要素小
下面简略说说咱们常常听到的传输线特征阻抗是75欧姆和50欧姆。为什么是这两个值，而不是其他值呢?这两个数值是人们在工程实践中挑选的。就同轴电缆来说，表里导体直径比为1.65时导线具有最大的功率传输才能，这个时分对应的阻抗大约为30欧姆。可是阻抗过低引起的信号衰减比较大，考虑到电缆的衰减要素，在阻抗为77欧姆的时分衰减系数最小，所以在工程上为了便利核算，就取特征阻抗的核算值为75欧姆，能到达比较好的衰减系数削减信号衰减。假如取功率传输才能和衰减系数做折中考虑的话，就得到了50欧姆，这也是在工程上便利核算的取值。也便是说无论是75欧姆仍是50欧姆都是人为规则的，考虑各方面要素的一个折中挑选。
在实践的PCB规划中，核算特征阻抗有许多种方法。大部分EDA规划东西都会自带特征阻抗核算东西。别的，引荐一款Polar SI9000，这个小软件能很便利的进行传输线特征阻抗的核算，包含单端走线和差分走线等等，核算精度较高，许多PCB制板厂都会用这个东西进行特征阻抗的核算。
