
【电】 normalized characteristic imped-ance
标称特性阻抗(Nominal Characteristic Impedance)是电子工程中描述传输线高频信号传输能力的核心参数,其英文定义为“the designed impedance value of a transmission line under ideal conditions”。该参数通常用于表征同轴电缆、微带线或PCB走线等导波结构在特定频率范围内维持信号完整性的能力。
从工程应用角度,标称特性阻抗的典型值为50Ω(射频系统)或75Ω(视频传输),其数值由传输线的物理结构决定,包括导体间距、介质材料介电常数及几何形状。例如,在多层PCB设计中,IPC-2141A标准规定差分对的阻抗公差应控制在±10%以内,该标准文件可在国际电子工业联接协会官网查询(https://www.ipc.org)。
特性阻抗的理论计算遵循麦克斯韦方程组推导公式: $$ Z_0 = frac{120π}{sqrt{varepsilon_r}} cdot lnleft(frac{5.98h}{0.8w + t}right) $$ 其中h为介质厚度,w为走线宽度,t为铜厚,ε_r为相对介电常数。该公式在高速数字电路设计手册(Howard Johnson, High-Speed Digital Design)第三章有详细推导。
实际测量时需使用时域反射计(TDR),依据IEEE Standard 1154规定的测试方法,在1GHz频率点测量阻抗偏差应小于标称值的5%。美国国家标准技术研究院(NIST)的校准报告显示,现代矢量网络分析仪的阻抗测量不确定度可达0.5Ω(置信区间95%)。
标称特性阻抗(Nominal Characteristic Impedance)是电子工程中描述传输线或电路设计目标的标准化参数。以下是综合多个权威来源的详细解释:
基本定义
标称特性阻抗指传输线在设计时预设的理想阻抗值,用于表征高频信号传输过程中电压与电流的比值。它是一个理论计算值,由传输线的物理结构(如线宽、线距、介质厚度)和材料参数(如介电常数)决定。例如,常见同轴电缆的标称特性阻抗为50Ω或75Ω。
与特性阻抗的关系
特性阻抗是传输线的固有属性,计算公式为:
$$ Z_0 = sqrt{frac{R + jomega L}{G + jomega C}} $$
其中( R, L, G, C )分别代表单位长度的电阻、电感、电导和电容,( omega )为角频率。标称值则是将实际材料参数代入公式后的理论结果,作为工程设计的基准目标。
实际应用中的意义
典型场景举例
注意事项
标称值≠实际阻抗,需考虑板材误差(±10%常见)、频率变化(高频趋肤效应)等因素。设计时应预留余量并通过仿真验证。
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