射頻行業里，經常會聽到一些說法，這根電纜的特性阻抗是50歐姆，這條微帶線的特性阻抗是50歐姆等等。此時很多初學者或者行業外的人就范嘀咕了：

“什么？？導線的“阻抗”有50歐姆？那這根導線的質量也太差了吧！”

“什么？？一米長“阻抗”為50歐姆的微波電纜要500rmb？？你在逗我嗎？”

……

沒錯，射頻單盤中的信號走線大多是“特性阻抗”為50歐姆的微帶線；一根一米長，可以傳輸最高頻率為20GHZ信號的50歐姆同軸電纜要500rmb。

造成這些誤解的原因，我們要區分兩個物理量：一個是“阻抗”；一個是“特性阻抗”。后者相對前者多了“特性”二字。

“阻抗”表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。電阻的單位是歐姆。

“特性阻抗”，是射頻傳輸線影響高頻電波電壓、電流的幅值和相位變化的固有特性，等于各處的電壓與電流的比值，特性阻抗的單位也是歐姆。

要理解“特性阻抗”的概念，我們先要弄清楚什么是傳輸線。簡單的說，傳輸線就是能夠傳輸信號的連接線。電源線，視頻線，USB連接線，PCB板上的走線，都可以稱為傳輸線。如果傳輸線上傳輸的信號是低頻信號，假設是1KHz，那么信號的波長就是300公里（假設信號速度為光速），即使傳輸線的長度有1米長，相對于信號來說還是很短的，傳輸線對信號的幅度和相位影響是很小的。但是對于高速信號來說，假設信號頻率提高到300MHz，信號波長就減小到1米，這時候1米的傳輸線和信號的波長已經完全可以比較，在傳輸線上就會存在波動效應，在傳輸線上的不同點上的電壓電流就會不同。在這種情下，我們就不能忽略傳輸線對信號造成的影響。傳輸線相對信號來說就是一段線，我們要用長線傳輸里的理論來解決問題。

在傳輸線是長線的前提下，傳輸線的模型不再是一根阻抗很低的導線模型，而是分布參數網絡。如圖1所示，傳輸線經常用雙線來示意，圖1中無窮小長度△z的一段線可以模擬為圖2中的一個集總元件電路，其中R，L，G，C為單位長度的量，定義如下：

R表示單位長度的串聯電阻，單位為Ω/M

L表示單位長度的串聯電感，單位為H/M

G表示單位長度的并聯電導，單位為S/M

C表示單位長度的并聯電容，單位為F/M

信號在傳輸線中傳輸的過程中，在信號到達的一個點，傳輸線和參考平面之間會形成電場，會產生電流和電壓，電壓和電流的比值就是這根導線的特性阻抗Z。

R和G 代表損耗，L和C都是存儲器件，我們一般研究的傳輸線模型都是低損或者無損傳輸線，傳輸線的特性阻抗可以寫成

所以特性阻抗反映的是傳輸線的分布參數L和C對高頻信號幅度和相位的影響。

射頻系統中的特性阻抗選擇為什么都是50歐姆？而不是10歐姆，100歐姆呢？實際上在射頻系統中存在兩個標準，一個是75歐姆系統，另一個是50歐姆系統。廣電系統是75歐姆的系統，其對應的傳輸線都是75歐姆的傳輸線；在其他的無線電系統基本上都是50歐姆的系統，其對應的傳輸線是50歐姆的傳輸線。傳輸線的特性決定了這兩個系統的標準阻抗。

圖3、同軸電纜損耗和特性阻抗關系

圖4、同軸電纜承載功率和特性阻抗關系

研究表明同軸電纜的每單位長度的損耗和能傳輸的功率與電纜阻抗特性有關。由圖3和圖4可知，同軸電纜特性組阻抗在77歐姆時其傳輸損耗是最低的；同軸電纜特性組阻抗在30歐姆時其承載功率最大。早期的廣電系統是單向傳輸網，選擇損耗較小的特性阻抗75歐姆。其他無線電通信系統多是雙向網絡，既要考慮損耗小，還要兼顧發射時可承受功率大，綜合選擇50歐姆就是最佳方案了！