Müəyyən bir eni olan izlər üçün üç əsas amil empedansa təsir edəcəkdirPCBizlər. Hər şeydən əvvəl, PCB izinin yaxın sahəsinin EMI (elektromaqnit müdaxiləsi) istinad müstəvisindən izinin hündürlüyü ilə mütənasibdir. Hündürlük nə qədər aşağı olarsa, radiasiya bir o qədər kiçikdir. İkincisi, kəsişmə izin hündürlüyü ilə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişəcək. Hündürlük yarıya endirilsə, çarpazlıq təxminən dörddə birinə qədər azalacaq. Nəhayət, hündürlük nə qədər aşağı olarsa, empedans bir o qədər kiçikdir və kapasitiv yüklərə daha az həssasdır. Hər üç amil dizaynerə izi istinad müstəvisinə mümkün qədər yaxın saxlamağa imkan verəcək. İz hündürlüyünü sıfıra endirməyə mane olan səbəb odur ki, əksər çiplər 50 ohm-dan az empedansa malik ötürmə xətlərini idarə edə bilmir. (Bu qaydanın xüsusi halı 27 ohm sürə bilən Rambus və 17 Ohm sürə bilən National BTL seriyasıdır). Bütün hallarda 50 ohm istifadə etmək ən yaxşısı deyil. Məsələn, 8080 prosessorunun çox köhnə NMOS strukturu EMI, çarpaz əlaqə və kapasitiv yük problemi olmadan 100KHz-də işləyir və 50 Ohm sürə bilməz. Bu prosessor üçün yüksək empedans aşağı enerji istehlakı deməkdir və siz mümkün qədər nazik, yüksək empedanslı naqillərdən istifadə etməlisiniz. Sırf mexaniki bir perspektiv də nəzərə alınmalıdır. Məsələn, sıxlıq baxımından çox qatlı lövhənin təbəqələri arasındakı məsafə çox kiçikdir və 70 ohm empedans üçün tələb olunan xətt eni prosesini əldə etmək çətindir. Bu halda, daha geniş bir xətt eni olan və istehsalı daha asan olan 50 ohm istifadə etməlisiniz. Koaksial kabelin empedansı nədir? RF sahəsində nəzərdən keçirilən məsələlər PCB-lərdə nəzərdən keçirilən məsələlərlə eyni deyil, lakin RF sənayesindəki koaksial kabellər də oxşar empedans diapazonuna malikdir. IEC nəşrinə görə (1967), 75 ohm koaksial kabellər üçün ümumi empedans standartıdır (qeyd: hava izolyasiya təbəqəsi kimi istifadə olunur), çünki bəzi ümumi antenna konfiqurasiyalarına uyğunlaşa bilərsiniz. O, həmçinin bərk polietilenə əsaslanan 50 ohm kabeli müəyyənləşdirir, çünki sabit diametrli xarici qoruyucu təbəqə və dielektrik sabiti 2.2 (bərk polietilenin dielektrik sabiti) ilə sabitləndikdə, 50 ohm empedans dəri təsir itkisi ən kiçikdir. Əsas fizikadan sübut edə bilərsiniz ki, 50 ohm ən yaxşısıdır. L kabelinin dəri effekti itkisi (desibellə) ümumi dəri effekti müqaviməti R ilə mütənasibdir (vahid uzunluğu) xarakterik empedansa Z0 bölünür. Dəri təsirinin ümumi müqaviməti R qoruyucu təbəqənin və ara keçiricinin müqavimətinin cəmidir. Qoruyucu təbəqənin dəri təsir müqaviməti yüksək tezliklərdə onun diametri d2 ilə tərs mütənasibdir. Koaksial kabelin daxili keçiricisinin dəri təsir müqaviməti yüksək tezliklərdə onun diametri d1 ilə tərs mütənasibdir. Beləliklə, ümumi seriya müqaviməti R (1/d2 +1/d1) ilə mütənasibdir. Bu amilləri birləşdirərək, d2 və izolyasiya materialının müvafiq dielektrik sabiti ER-i nəzərə alaraq, dəri təsirinin itkisini azaltmaq üçün aşağıdakı düsturdan istifadə edə bilərsiniz. Elektromaqnit sahələri və mikrodalğalar haqqında hər hansı əsas kitabda Z0-nın d2, d1 və ER funksiyası olduğunu tapa bilərsiniz (qeyd: izolyasiya təbəqəsinin nisbi keçiriciliyi). 2-ci tənliyi 1-ci tənliyə qoyun və pay və məxrəc d2 ilə vurulur. , 3-cü düstur çeşidləndikdən sonra (/60)*(1/d2) sabit həddi ayrılır və effektiv termin ((1+d2/d1)/ln(d2/d1)) minimum nöqtəni müəyyən edir. Yalnız d2/d1 tərəfindən idarə olunan və ER və sabit dəyər d2 ilə heç bir əlaqəsi olmayan düstur 3-də düsturun minimum nöqtəsinə daha yaxından baxın. Parametr kimi d2/d1 götürün və L üçün qrafik çəkin. d2/d1=3,5911 olduqda (Qeyd: Transsendental tənliyi həll edin) minimum qiyməti alın. Bərk polietilenin dielektrik keçiriciliyinin 2,25 və d2/d1=3,5911 olduğunu fərz etsək, xarakterik müqavimət 51,1 ohm-dur. Uzun müddət əvvəl radio mühəndisləri rahatlıq üçün bu dəyəri koaksial kabellər üçün optimal dəyər kimi 50 ohm-a yaxınlaşdırdılar. Bu, təxminən 0 ohm L-nin ən kiçik olduğunu sübut edir. Lakin bu, digər empedanslardan istifadənizə təsir etmir. Məsələn, eyni ekran diametri (Qeyd: d2) və izolyator (Qeyd: ER) ilə 75 ohm 5 kabel düzəltsəniz, dəri təsirinin itkisi 12% artacaq. Müxtəlif izolyatorlar üçün optimal d2/d1 nisbəti ilə yaradılan optimal empedans bir qədər fərqli olacaq (Qeyd: Məsələn, hava izolyasiyası təxminən 77 ohm-a uyğundur və mühəndis asan istifadə üçün 75 ohm dəyəri seçir). Digər əlavələr: Yuxarıdakı mənbə həm də 75 ohm TV kabelinin kəsilmiş səthinin nilufərvari içi boş nüvə strukturu, 50 ohm rabitə kabelinin isə möhkəm nüvə olduğunu izah edir. Əhəmiyyətli bir xatırlatma da var. İqtisadi vəziyyət imkan verdiyi müddətcə, böyük xarici diametrli bir kabel seçməyə çalışın (Qeyd: d2). Gücü artırmaqla yanaşı, əsas səbəb odur ki, xarici diametr nə qədər böyükdürsə, daxili diametri daha böyükdür (optimal diametr nisbəti d2) /d1), dirijorun RF itkisi əlbəttə ki, kiçikdir. Niyə 50 ohm RF ötürücü xətlər üçün empedans standartına çevrildi? Bird Electronics, Harmon Banninqin "Kabel: 50 ohm-un mənşəyi haqqında çoxlu hekayələr ola bilər" əsərindən hekayənin ən çox yayılmış versiyalarından birini təqdim edir. Mikrodalğalı tətbiqlərin ilk günlərində, İkinci Dünya Müharibəsi dövründə, empedans seçimi tamamilə istifadə ehtiyaclarından asılı idi. Yüksək güclü emal üçün tez-tez 30 ohm və 44 ohm istifadə olunurdu. Digər tərəfdən, ən aşağı itkili hava ilə doldurulmuş xəttin empedansı 93 ohm-dur. O illərdə nadir hallarda istifadə edilən daha yüksək tezliklər üçün çevik çevik kabellər yox idi, sadəcə hava mühiti ilə doldurulmuş sərt kanallar var idi. Yarı sərt kabellər 1950-ci illərin əvvəllərində yarandı və əsl mikrodalğalı elastik kabellər təxminən 10 il sonra ortaya çıxdı. Texnologiyanın inkişafı ilə qənaət və rahatlıq arasında tarazlıq yaratmaq üçün empedans standartları verilməlidir. ABŞ-da 50 ohm kompromis seçimdir; Birgə ordu və donanmanın bu problemləri həll etməsi üçün MİL tərəfindən xüsusi olaraq daha sonra DESC olan JAN adlı bir təşkilat yaradıldı. Avropa 60 ohm seçdi. Əslində, ABŞ-da ən çox istifadə edilən boru kəməri mövcud çubuqlardan və su borularından ibarətdir və 51,5 ohm çox yaygındır. 50 ohm-dan 51,5 ohm-a qədər adapter/konvertoru görmək və istifadə etmək qəribə hissdir. Sonda 50 ohm qazandı və xüsusi borular istehsal edildi (və ya dekoratorlar borularının diametrini bir qədər dəyişdirdilər). Tezliklə Hewlett-Packard kimi sənayedə dominant bir şirkətin təsiri altında avropalılar da dəyişmək məcburiyyətində qaldılar. 75 ohm uzun məsafəli rabitə üçün standartdır. Dielektrik doldurma xətti olduğundan, ən aşağı itki 77 ohm-da əldə edilir. 93 ohm qısa bir əlaqə üçün istifadə edilmişdir, məsələn, kompüter ana və monitoru birləşdirmək. Onun aşağı tutumlu xüsusiyyəti dövrədəki yükü azaldır və daha uzun birləşmələrə imkan verir; Maraqlanan oxucular MIT RadLab Series, Volume 9-a müraciət edə bilər, daha ətraflı təsviri var.
