Za sledi z določeno širino bodo na impedanco vplivali trije glavni dejavnikiPCBsledi. Prvič, EMI (elektromagnetne motnje) bližnjega polja sledi PCB je sorazmeren z višino sledi od referenčne ravnine. Nižja kot je višina, manjše je sevanje. Drugič, preslušavanje se bo znatno spremenilo z višino sledi. Če se višina zmanjša za polovico, se presluh zmanjša na skoraj četrtino. Končno, nižja kot je višina, manjša je impedanca in manj je dovzeten za kapacitivne obremenitve. Vsi trije dejavniki bodo oblikovalcu omogočili, da obdrži sled čim bližje referenčni ravnini. Razlog, ki vam preprečuje, da bi zmanjšali višino sledi na nič, je ta, da večina čipov ne more poganjati daljnovodov z impedanco manj kot 50 ohmov. (Poseben primer tega pravila je Rambus, ki lahko poganja 27 ohmov, in National's BTL serija, ki lahko poganja 17 ohmov). Ni v vseh situacijah najbolje uporabiti 50 ohmov. Na primer, zelo stara struktura NMOS procesorja 8080 deluje pri 100 KHz brez težav z EMI, preslušavanjem in kapacitivnim obremenitvijo in ne more poganjati 50 ohmov. Za ta procesor visoka impedanca pomeni nizko porabo energije, zato morate čim več uporabljati tanke žice z visoko impedanco. Upoštevati je treba tudi čisto mehansko perspektivo. Na primer, glede gostote je razdalja med plastmi večplastne plošče zelo majhna in postopek širine linije, ki je potreben za impedanco 70 ohmov, je težko doseči. V tem primeru bi morali uporabiti 50 ohmov, ki ima širšo širino črte in je enostavnejša za izdelavo. Kakšna je impedanca koaksialnega kabla? Na področju RF obravnavana vprašanja niso enaka tistim, ki se obravnavajo pri PCB-jih, vendar imajo koaksialni kabli v industriji RF tudi podoben razpon impedance. Glede na publikacijo IEC (1967) je 75 ohmov običajen standard impedance za koaksialne kable (opomba: zrak se uporablja kot izolacijska plast), ker se lahko ujemate z nekaterimi običajnimi konfiguracijami anten. Opredeljuje tudi 50 ohmski kabel na osnovi trdnega polietilena, saj je, ko je zunanja zaščitna plast s fiksnim premerom in dielektrično konstanto fiksirana na 2,2 (dielektrična konstanta trdnega polietilena), je izguba skin efekta 50 ohmov najmanjša. Iz osnovne fizike lahko dokažete, da je 50 ohmov najboljše. Izguba skin efekta kabla L (v decibelih) je sorazmerna s skupnim uporom skin efekta R (dolžina enote), deljeno z karakteristično impedanco Z0. Celotna upornost skin efekta R je vsota upora zaščitne plasti in vmesnega vodnika. Odpornost zaščitnega sloja na skin efekt je obratno sorazmerna njegovemu premeru d2 pri visokih frekvencah. Odpornost na učinek kože notranjega vodnika koaksialnega kabla je pri visokih frekvencah obratno sorazmerna njegovemu premeru d1. Celoten serijski upor R je torej sorazmeren (1/d2 +1/d1). Če združite te dejavnike, glede na d2 in ustrezno dielektrično konstanto ER izolacijskega materiala, lahko uporabite naslednjo formulo za zmanjšanje izgube učinka kože. V kateri koli osnovni knjigi o elektromagnetnih poljih in mikrovalovih lahko ugotovite, da je Z0 funkcija d2, d1 in ER (opomba: relativna permitivnost izolacijske plasti). Enačbo 2 vstavite v enačbo 1, števec in imenovalec pa se pomnožita z d2. , Po razvrščanju formule 3 se konstantni člen (/60)*(1/d2) loči, efektivni člen ((1+d2/d1)/ln(d2/d1)) pa določa minimalno točko. Podrobneje si oglejte minimalno točko formule v formuli 3, ki jo nadzira samo d2/d1 in nima nič opraviti z ER in fiksno vrednostjo d2. Vzemite d2/d1 kot parameter in narišite graf za L. Ko je d2/d1=3,5911 (Opomba: rešite transcendentno enačbo), pridobite najmanjšo vrednost. Ob predpostavki, da je dielektrična konstanta trdnega polietilena 2,25 in d2/d1=3,5911, je karakteristična impedanca 51,1 ohmov. Že dolgo nazaj so radijski inženirji zaradi udobja to vrednost približali na 50 ohmov kot optimalno vrednost za koaksialne kable. To dokazuje, da je okoli 0 ohmov L najmanjši. Vendar to ne vpliva na vašo uporabo drugih impedanc. Na primer, če naredite kabel 75 ohmov 5 z enakim premerom ščita (opomba: d2) in izolatorjem (opomba: ER), se bo izguba učinka kože povečala za 12%. Za različne izolatorje bo optimalna impedanca, ki jo ustvari optimalno razmerje d2/d1, nekoliko drugačna (Opomba: zračna izolacija na primer ustreza približno 77 ohmov, inženir pa za enostavno uporabo izbere vrednost 75 ohmov). Drugi dodatki: Zgornja izpeljava tudi pojasnjuje, zakaj je površina rezanja TV kabla 75 ohmov votla struktura v obliki lotosa, medtem ko je 50-ohmski komunikacijski kabel trdno jedro. Obstaja tudi pomemben opomnik. Dokler gospodarske razmere dopuščajo, poskusite izbrati kabel z velikim zunanjim premerom (Opomba: d2). Poleg povečanja trdnosti je glavni razlog ta, da večji kot je zunanji premer, večji je notranji premer (optimalno razmerje premerov d2)/d1), RF izguba prevodnika je seveda manjša. Zakaj je 50 ohmov postal standard impedance za RF prenosne vodove? Bird Electronics ponuja eno najbolj razširjenih različic zgodbe, iz knjige Harmona Banninga "Cable: Morda obstaja veliko zgodb o izvoru 50 ohmov." V prvih dneh uporabe mikrovalovne pečice, med drugo svetovno vojno, je bila izbira impedance popolnoma odvisna od potreb uporabe. Za obdelavo z visoko močjo so pogosto uporabljali 30 ohmov in 44 ohmov. Po drugi strani je impedanca linije z najmanjšo izgubo, napolnjena z zrakom, 93 ohmov. V tistih letih za višje frekvence, ki so bile redko uporabljene, ni bilo gibljivih gibljivih kablov, samo togi kanali, napolnjeni z zračnim medijem. Poltogi kabli so se rodili v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja, pravi mikrovalovni fleksibilni kabli pa so se pojavili približno 10 let pozneje. Z napredkom tehnologije je treba določiti standarde impedance, da bi dosegli ravnovesje med ekonomičnostjo in udobjem. V Združenih državah je 50 ohmov kompromisna izbira; za skupno vojsko in mornarico za reševanje teh problemov je bila ustanovljena organizacija, imenovana JAN, ki je bila kasneje DESC, ki jo je posebej razvil MIL. Evropa je izbrala 60 ohmov. Pravzaprav je najpogosteje uporabljen vod v Združenih državah Amerike sestavljen iz obstoječih palic in vodovodnih cevi, 51,5 ohmov pa je zelo pogost. Čudno je videti in uporabljati adapter/pretvornik od 50 ohmov na 51,5 ohmov. Na koncu je zmagalo 50 ohmov in izdelali so posebne cevi (ali pa so dekoraterji nekoliko spremenili premer svojih cevi). Kmalu zatem so bili pod vplivom prevladujočega podjetja v industriji, kot je Hewlett-Packard, tudi Evropejci prisiljeni spremeniti. 75 ohmov je standard za komunikacijo na dolge razdalje. Ker gre za dielektrično polnilno linijo, je najmanjša izguba dosežena pri 77 ohmih. 93 ohmov je bil uporabljen za kratko povezavo, kot je povezava računalniškega gostitelja in monitorja. Njegova nizka kapacitivnost zmanjša obremenitev vezja in omogoča daljše povezave; zainteresirani bralci se lahko obrnejo na MIT RadLab Series, Volume 9, ki vsebuje Podrobnejši opis.
