【50Ω 阻抗详解】

在 PCB 设计 中 ，阻 抗 通常 是指 传输 线的 特性 阻抗 ，这 是 电磁 波在 导线 中传 输 时的 特性 阻抗 ， 与 导线 的几 何形 状、 介质 材料 和导 线周 围环 境等 因素 有关 。
对于 一般 的高 速数 字信 号传 输和 RF 电路 ， 50Ω 是一 个常 用的 阻抗 值。
为什 么是 50Ω？ 30Ω 或者 80Ω 不行 吗？ 默认 选择 50Ω 阻抗 ， 是 历史 、 PCB 生 产工 艺、 电路 设计 、 成 本等 多因 素共 同决 定的 。
①50Ω阻抗是美国军方制定的阻抗标准
二次 世界 大战 期间 ， 阻 抗的 选择 完全 依赖 于使 用的 需要 ， 没 有一 个标 准值 。 但是 随着 技术 的进 步 ， 需要 给出 阻抗 标准 ， 以便 在经 济性 和方 便性 上取 得平 衡 。
于是 ， 美 国军 方的 一个 联合 组织 — — JAN 组织 （ Joint Army Navy）， 基 于其 阻抗 匹配 、 信号 传输 稳定 性和 防止 信号 反射 等方 面的 考虑 ， 最终 选用 了 50 Ω 阻抗 作为 常用 标准 值。 之后 ， 50Ω阻抗 就慢 慢发 展为 全球 默认 的标 准值 。
②50Ω阻抗可实现最大功率传输
从 PCB 设计 角度 来看 ，在 50Ω 阻抗 下，信号 可以 在电 路中 以最 大功 率传 输 ， 从而 减少 信号 衰减 和反 射。 在无 线通 信领 域， 50Ω阻抗 也是 最常 用的 天线 输入
阻抗 。
一般 阻抗 低， PCB 走线 的性 能会 较好 。 对于 一条 给定 线宽 的传 输线 ， 其 和平 面 距离 越近 ， 相 应的 EMI 会减 小， 串扰 也会 因此 减小 。 但是 从信 号全 路径 的角 度 看 ，阻抗 不能 过于 低— — 这涉 及到 最关 键的 一个 因素 ，那就 是芯 片的 驱动 能力 。

在早 期大 多数 芯片 驱动 不了 阻抗 小于 50Ω的传 输线 ， 而 更高 阻抗 的传 输线 由于 实现 起来 不便 且性 能没 那么 好， 所以 折中 采用 50Ω阻抗 是当 时最 优的 选择 。

③50Ω容易进行阻抗匹配
PCB 设计 中， 经常 需要 进行 阻抗 匹配 ， 以减 少信 号反 射和 干扰 。 设计 PCB 走线 时， 一般 我们 会对 自己 要进 行设 计的 项目 进行 叠层 ， 根 据厚 度、 基材 、 层 数等 信息 进行 计算 阻抗 ， 计 算完 后一 般可 得到 如下 图示 内容 。

华秋电路提供阻抗匹配的计算
50Ω阻抗 广泛 应用 于电 子工 程领 域，因此 容易 进行 阻抗 匹配 ，降低 信号 反射 和干 扰。

④选用 50Ω阻抗，PCB 生产较容易
从 PCB 生产 加工 工艺 角度 出发 ，以 现 有的 大部 分 PCB 生产 厂商 的设 备考 虑 ， 生产 50Ω阻抗 的 PCB 是比 较容 易实 现的 。
从阻 抗计 算过 程可 知， 过低 的阻 抗需 要较 宽的 线宽 以及 薄介 质或 较大 的介 电常 数， 这对 于目 前高 密板 来说 空间 上比 较难 满足 ； 过 高的 阻抗 又需 要较 细的 线宽 及较 厚的 介质 或较 小的 介电 常数 ， 不 利于 EMI 及串 扰的 抑制 ， 同 时对 于多 层板 及从 量产 的角 度来 讲加 工的 可靠 性会 比较 差。
控制 50 欧姆 阻抗 在使 用常 用板 材（ FR4 等 ）、常用 芯板 的环 境下 ，生产 常用 的 板厚 的产 品（ 如 1mm、 1.2mm 等） ， 可 设计 常见 的线 宽（ 4~10mil）， 这样 板厂 加工 起来 是非 常方 便的 ， 对 其加 工使 用的 设备 要求 也不 是很 高。
⑤50Ω阻抗可以提高设备之间的兼容性
许多 标准 和设 备的 电路 板 、连接 器和 电缆 都是 为 50Ω 阻抗 设计 的，因此 使用 50Ω阻抗 可以 提高 设备 之间 的兼 容性 。
⑥、使用 50Ω阻抗，PCB 制造成本更低
在制 造成 本和 信号 性能 之间 的平 衡考 虑下 ， 50Ω阻抗 是一 种经 济实 用的 选择 。
结语 SUMMARY
凭着 相对 稳定 的传 输特 性和 较低 的信 号失 真率 等诸 多优 点， 50Ω阻抗 被广 泛应 用于 其他 领域 ， 例 如视 频信 号、 高速 数据 通信 等。 但需 要注 意的 是， 虽然 50Ω 阻抗 是电 子工 程中 最常 用的 阻抗 之一 ， 但 在一 些应 用中 ， 如 射频 等， 可能 需要

其他 阻抗 值来 满足 特定 的需 求。 因此 在具 体设 计中 ， 应 根据 实际 情况 选择 适当 的阻 抗值 。