xΩ阻抗电缆如何定义？

这可能是一个非常简单的问题，但我似乎无法在任何地方找到明确的答案。我猜想50Ω电缆意味着每单位长度50Ω。

这是什么单位长度？如果这不是它的定义方式，那怎么办？

我看到您有一些正确但可能很难理解的答案。我将尽力为您带来更直观的感觉。

请考虑一下，当您第一次在长电缆的末端施加电压时会发生什么。电缆具有一定的电容，因此会吸收一些电流。如果仅此而已，那么您会得到很大的电流尖峰，然后什么都没有。

但是，它也有一些串联电感。您可以用一个很小的串联电感来近似它，然后再加上一个对地电容，再加上另一个串联电感，以此类推。这些电感器和电容器中的每一个都模拟电缆的长度。如果将该长度减小，则电感和电容会降低，并且在相同的长度中会有更多的电感和电容。但是，电感与电容之比保持不变。

现在，假设您最初施加的电压沿电缆传播。每一步，它都会充电一些电容。但是，这种充电会因电感而减慢。最终结果是，施加到电缆末端的电压传播的速度比光速慢，并且它会沿电缆长度为电容充电，从而需要恒定电流。如果您施加了两倍的电压，电容器将被充电至该电压的两倍，因此将需要两倍的电荷，这将消耗两倍的电流。您所拥有的是电缆汲取的电流与您施加的电压成比例。哎呀，这就是电阻的作用。

因此，当信号沿电缆传播时，电缆看起来对信号源是电阻性的。该电阻仅是电缆的并联电容和串联电感的函数，与连接到另一端的电阻无关。这是电缆的特性阻抗。

如果您的工作台上的电缆线圈足够短，以至于您可以忽略导体的直流电阻，则这一切都将按照说明进行，直到信号传播到电缆的末端再传回电缆。在那之前，无论驱动什么，它似乎都是一条无限的电缆。实际上，它在特性阻抗下看起来像电阻器。例如，如果电缆足够短，而您使末端短路，那么最终您的信号源将看到短路。但是，至少在信号传播到电缆末端并回传之前，它看起来就像是特征阻抗。

现在想象一下，我在电缆的另一端跨接了一个具有特性阻抗的电阻器。现在，电缆的输入端将永远看起来像电阻器。这称为端接电缆，并具有使阻抗随时间推移保持一致并防止信号到达电缆末端时反射的良好特性。毕竟，在电缆的另一端，在特性阻抗下，另一段电缆看起来与电阻相同。

当我们谈论50欧姆的电缆时，我们所谈论的是特征阻抗，它与集总阻抗并不完全相同。

当电缆中传播有信号时，将有一个与该信号相关的电压波形和电流波形。由于电缆的电容特性和电感特性之间的平衡，因此这些波形的比率将是固定的。

当电缆的特征阻抗为50欧姆时，这意味着如果电源仅在一个方向上传播，则沿线的任意点的电压波形和电流波形之比为50欧姆。该比率是电缆几何形状的特征，如果电缆的长度发生变化，则该比率不会增加或减少。

如果我们尝试在电压和电流的比例不适合该电缆的情况下施加信号，则必然会导致信号在两个方向上传播。当终端负载与电缆特性阻抗不匹配时，就会发生这种情况。如果不创建反向传播信号以使事情累加，负载就无法支持相同的电压/电流比，并且您会产生反射。

从理论上讲，如果示例中的电缆无限长，那么您将在两条引线之间测量50Ω的阻抗。

$\lambda = \dfrac{c}{f}$$c\approx 3\cdot 10^8 \text{[m/s]}$

^*） _{实际上，电缆中的波长比真空中的波长短。为了安全起见，在实际示例中，只需将波长乘以2/3。因此，在实践中，电缆的1MHz忧虑阈值应为30m * 2/3 = 20m。}

其他答案写的是理论性更强的文章，我将尝试提供一些高级实用信息。

实际上，这意味着您想要在两端用电阻器端接电缆，该电阻等于可以传输合理干净信号的特性阻抗。如果未正确端接电缆，则会产生反射。

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

反射可能会使接收器端的信号失真（或衰减）。

顾名思义，反射也从电缆的远端传播回发射机。通常，RF发射器无法应对较大的反射信号，因此您可能会炸毁功率级。这就是为什么强烈建议如果未连接天线则不给发射机供电的原因。

电缆的特性阻抗与其物理长度无关。可视化是相当复杂的，但是如果您考虑一头较长的电缆，一端负载100欧姆，另一端负载10伏电池，并问自己，连接10伏电池时会有多少电流流向电缆。

最终将流过100 mA，但是，在短时间内电流流经电缆且尚未到达负载时，从10伏电池中将流走多少电流？如果电缆的特性阻抗为50欧姆，那么将流过200mA，这表示2瓦的功率（10 V x 200 mA）。但是此电源不能全部被100 ohm电阻“消耗”，因为它需要10V时100 mA。多余的功率会从负载反射回去，并在电缆上产生反射。最终，一切都安定下来了，但是在应用电池后的短时间内，情况就不同了。

$_0$

$Z_0 = \sqrt{\dfrac{R+j\omega L}{G+j\omega C}}$

哪里

• R是每米（或每单位长度）的串联电阻
• L是每米（或每单位长度）的串联电感
• G是每米（或每单位长度）的平行电导，
• C是每米（或每单位长度）的并联电容

在音频/电话领域，电缆特性阻抗通常近似为：-

$Z_0 = \sqrt{\dfrac{R}{j\omega C}}$

$j\omega L$

在射频（通常为1MHz或更高）下，电缆被视为具有以下特性阻抗：-

$Z_0 = \sqrt{\dfrac{L}{C}}$

$j\omega L$