数据线的电气特性简述

特性阻抗(Impedance)什么是电缆的特性阻抗？传输线受导体的结构影响，而有一高频信号的阻值，单位为Ohm。

1. 当低频时在传输线回路的输出端接上任意负载阻抗时，输入端的电压与电流之比值称为回路输入阻抗(如同奥姆定律)。当低频的时候电抗很小(f 很小)主要看的是阻抗，因此在低频时所量测的阻抗是电阻。

2. 在信号(电磁)波沿着均匀的传输线而没有反射时所遇到的阻抗，对于均匀的传输线路来说，线路的终端匹配时，线路内任何一点的电压波(V)和电流波(I)的比值称特性阻抗。当高频时(f 很大时)阻抗很小，主要是看电抗(容抗和感抗效应)，所以高频时电抗就是阻抗。高频参数基础篇04-阻抗（Impedance)

这像一个网络，而网络有特性阻抗，公式为：为什么USB的特性阻抗是90欧姆？

R：电阻 C：电容 L：电感 G：电导(绝缘阻抗的倒数) ω=2πf(f=频率) j：虚数 Zo：特性阻抗 当频率很高时，ω就很大(趋近于∞时)我们可以忽略 R 与 G 不计时得知：

简单的说特性阻抗就是电感与电容的比值。

3. 传输线(同轴线)受导体结构的影响，而有一高频信号的阻值，这个阻值可被视作一个特性阻抗，当传输信号时，特性阻抗的大小影响着两个重要的因素。z 高功率信号处理能力﹔z 信号低传输损失能力。依据理论(实验)显示了最大功率的处理能力发生在约 30Ω的特性阻抗，处理最小信号衰减能力是发生在特性阻抗 77Ω的时候，因此 50Ω同轴线是兼顾两者的最佳选择，所以大部份高频微波系统选择 50Ω的特性阻抗，另一方面 75Ω的特性阻抗被用于有线电视系统，因为它需要传送长距离的模拟(仿真)视讯信号。

二、衰减(Attenuation)衰减是信号强度经过一段电线或电缆(或连接器)后的损耗值。它受绝缘体(介质)的材质和结构的影响，亦是指输出端功率(Pout)或电压(Vout)比，入射功率(Pin)或电压(Vin )降低了多少，并且以dB 的形式表示。

影响衰减的主要因素有：第27课【衰减（Attenuation）】

z 线材结构z 导体大小z 绝缘体介电常数z 其它因素

三、反射损耗(Return Loss)当传输在线某一点的阻抗发生改变时，这一点被看做是不连续的点，该点会导致入射电压或电流波的反射，入射能量因而受到损失，也是以 dB 的形式表示。它指的是入射功率和反射功率的比值，反应的是同轴线特性阻抗与理论阻抗匹配的情况。阻抗和反射简述

对于传输线路而言，反射损失的绝对值越大越好。理想的传输线路，反射损失理论上是无限大。然而受到线材结构和网络分析仪接受灵敏度的影响，其数值不可能达到无限大。一般而言，当 RL 绝对值大于 60dB 的时候，便可以认为是理想的阻抗匹配情况。高频参数基础篇06-回路损失(Return Loss)

三种阻抗匹配极端情况：z Z0=ZL，输入阻抗和系统阻抗完全匹配，RL=无穷大z Z0=0，断路，RL=0z Z0=无穷大，短路，RL=0

四、驻波比(Standing Wave Ratio，SWR)驻波比指的是反射波形与入射波形的合成波的最高电压与最小电压的比值。它也是表示同轴线传输反射质量的另一种方式。上段提过，反射是由于同轴线阻抗的不匹配引起的，产生反射电压，将会沿着此同轴线产生电性的驻波，在传输线路上会产生一个最大电压和最小电压，这两个电压的比值就是驻波比。什么是VSWR电压驻波比？

在阻抗完全匹配的情况下，驻波比 SWR=1。同轴线传输时，其驻波比越接近 1 越好。

五、传输延迟(Delay)传输延迟指的是在固定频率下信号经过固定长度的传输线所需之时间，单位通常为 ns/m，它与绝缘材质有关，公式如下：

免费科普：传播延迟差(SKEW)+延迟（Delay)

例如：FM-PE 之介电常数约为 1.7，故其延迟 Delay 大约为：

六、延迟差(Time Delay Skew)延迟差指的是两条或以上的传输线之传播延迟的最大值或最小值之间的差距。

七、传播速度(Velocity of Propagation)传播速度又称为 VP 值或波长缩短率。指的是信号在介质中的传播速度和在真空中的传播速度的比值。它是由导体和绝缘物质的介电系数 Ke 来决定，传输线中传播速度与光速的百分比(%)由下式决定：简述USB3.1数据传输速率与频率带宽的关系.

例如，PE 的介电常数为 2.32，即拥有约 66%的传播速度﹔Teflon 的介电常数为 2.1，即拥有69%的传播速度。即 PE 传播速度为：光速╳66%=3╳108米/秒╳2/3=20cm/ns 介电常数越小，传播速度越快，VP 值越大。例如，RG6U，使用的是物理发泡 PE， VP 值能达到 82%左右，而常规化学发泡 PE 的 VP值只能达到 77%左右

八、串音（Crosstalk）在一条综合通信电缆中，有许多个电话回话，当在一个回路上讲话时能在相邻的其它回路上所听到，这种现象就叫串音。串音起着于干扰，使通话清晰度降低，严重时会使通话无法进行，随着通信电缆传输频率日益提高，电缆串音问题愈来愈严重，所以在对称电缆通信下通信质量不仅取决于回路衰减，往往更要取决于回路的互相影响，如何减小或消除串音是高频线路上一个关键问题。回路串音分为：z 近端串音z 远程串音 在被串回路中与主回路信号源同一端受到串音就是近端串音，而在另一端受到串音就是远程串音；高频参数基础篇03-串音参数