एक निश्चित चौड़ाई के निशान के लिए, तीन मुख्य कारक प्रतिबाधा को प्रभावित करेंगेपीसीबीनिशान। सबसे पहले, पीसीबी ट्रेस के निकट क्षेत्र की ईएमआई (विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप) संदर्भ विमान से ट्रेस की ऊंचाई के समानुपाती होती है। ऊंचाई जितनी कम होगी, विकिरण उतना ही छोटा होगा। दूसरे, ट्रेस की ऊंचाई के साथ क्रॉसस्टॉक महत्वपूर्ण रूप से बदल जाएगा। यदि ऊंचाई को आधा कर दिया जाता है, तो क्रॉसस्टॉक लगभग एक चौथाई तक कम हो जाएगा। अंत में, ऊंचाई जितनी कम होगी, प्रतिबाधा उतनी ही कम होगी, और यह कैपेसिटिव लोड के लिए कम संवेदनशील है। सभी तीन कारक डिजाइनर को संदर्भ विमान के जितना संभव हो सके ट्रेस रखने की अनुमति देंगे। कारण जो आपको ट्रेस की ऊंचाई को शून्य तक कम करने से रोकता है, वह यह है कि अधिकांश चिप्स 50 ओम से कम प्रतिबाधा के साथ ट्रांसमिशन लाइनों को नहीं चला सकते हैं। (इस नियम का एक विशेष मामला रैम्बस है जो 27 ओम ड्राइव कर सकता है, और नेशनल की बीटीएल श्रृंखला, जो 17 ओम ड्राइव कर सकती है)। 50 ओम का उपयोग करने के लिए सभी स्थितियां सर्वोत्तम नहीं हैं। उदाहरण के लिए, 8080 प्रोसेसर की बहुत पुरानी एनएमओएस संरचना ईएमआई, क्रॉसस्टॉक और कैपेसिटिव लोड की समस्याओं के बिना 100 किलोहर्ट्ज़ पर काम करती है, और यह 50 ओम ड्राइव नहीं कर सकती है। इस प्रोसेसर के लिए, उच्च प्रतिबाधा का अर्थ है कम बिजली की खपत, और आपको यथासंभव पतले, उच्च-प्रतिबाधा वाले तारों का उपयोग करना चाहिए। विशुद्ध रूप से यांत्रिक परिप्रेक्ष्य पर भी विचार किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, घनत्व के संदर्भ में, एक बहुपरत बोर्ड की परतों के बीच की दूरी बहुत कम है, और 70 ओम प्रतिबाधा के लिए आवश्यक लाइन चौड़ाई प्रक्रिया को प्राप्त करना मुश्किल है। इस मामले में, आपको 50 ओम का उपयोग करना चाहिए, जिसकी व्यापक लाइन चौड़ाई है और निर्माण में आसान है। समाक्षीय केबल का प्रतिबाधा क्या है? आरएफ क्षेत्र में, जिन मुद्दों पर विचार किया जाता है, वे पीसीबी में नहीं माने जाते हैं, लेकिन आरएफ उद्योग में समाक्षीय केबलों में भी समान प्रतिबाधा सीमा होती है। आईईसी प्रकाशन (1967) के अनुसार, 75 ओम समाक्षीय केबलों के लिए एक सामान्य प्रतिबाधा मानक है (नोट: हवा का उपयोग एक इन्सुलेट परत के रूप में किया जाता है) क्योंकि आप कुछ सामान्य एंटीना कॉन्फ़िगरेशन से मेल खा सकते हैं। यह ठोस पॉलीथीन पर आधारित 50 ओम केबल को भी परिभाषित करता है, क्योंकि जब एक निश्चित व्यास और ढांकता हुआ स्थिरांक के साथ बाहरी परिरक्षण परत 2.2 (ठोस पॉलीइथाइलीन के ढांकता हुआ स्थिरांक) के लिए तय की जाती है, तो 50 ओम प्रतिबाधा त्वचा प्रभाव हानि सबसे छोटी होती है। आप बुनियादी भौतिकी से साबित कर सकते हैं कि 50 ओम सबसे अच्छा है। केबल एल (डेसीबल में) की त्वचा प्रभाव हानि विशेषता प्रतिबाधा Z0 द्वारा विभाजित कुल त्वचा प्रभाव प्रतिरोध आर (इकाई लंबाई) के आनुपातिक है। कुल त्वचा प्रभाव प्रतिरोध आर परिरक्षण परत और मध्यवर्ती कंडक्टर के प्रतिरोध का योग है। परिरक्षण परत का त्वचा प्रभाव प्रतिरोध उच्च आवृत्तियों पर इसके व्यास d2 के व्युत्क्रमानुपाती होता है। एक समाक्षीय केबल के आंतरिक कंडक्टर का त्वचा प्रभाव प्रतिरोध उच्च आवृत्तियों पर इसके व्यास d1 के व्युत्क्रमानुपाती होता है। अतः कुल श्रेणी प्रतिरोध R, (1/d2 + 1/d1) के समानुपाती होता है। इन कारकों को मिलाकर, डी 2 और इन्सुलेट सामग्री के संबंधित ढांकता हुआ निरंतर ईआर को मिलाकर, आप त्वचा प्रभाव हानि को कम करने के लिए निम्न सूत्र का उपयोग कर सकते हैं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और माइक्रोवेव के बारे में किसी भी बुनियादी किताब में, आप पा सकते हैं कि Z0 d2, d1 और ER का एक कार्य है (नोट: इन्सुलेट परत की सापेक्ष पारगम्यता)। समीकरण 2 को समीकरण 1 में रखें, और अंश और हर को d2 से गुणा किया जाता है। , सूत्र 3 को छांटने के बाद, स्थिर पद (/60)*(1/d2) अलग हो जाता है, और प्रभावी पद ((1+d2/d1)/ln(d2/d1)) न्यूनतम बिंदु निर्धारित करता है। सूत्र 3 में सूत्र के न्यूनतम बिंदु पर करीब से नज़र डालें, जिसे केवल d2/d1 द्वारा नियंत्रित किया जाता है, और इसका ER और निश्चित मान d2 से कोई लेना-देना नहीं है। d2/d1 को एक पैरामीटर के रूप में लें और L के लिए एक ग्राफ बनाएं। जब d2/d1=3.5911 (नोट: एक पारलौकिक समीकरण को हल करें), न्यूनतम मान प्राप्त करें। यह मानते हुए कि ठोस पॉलीथीन का ढांकता हुआ स्थिरांक 2.25 और d2/d1=3.5911 है, विशेषता प्रतिबाधा 51.1 ओम है। बहुत समय पहले, रेडियो इंजीनियरों ने, सुविधा के लिए, समाक्षीय केबलों के लिए इष्टतम मान के रूप में इस मान को 50 ओम तक अनुमानित किया था। इससे सिद्ध होता है कि लगभग 0 ओम, L सबसे छोटा है। लेकिन यह अन्य बाधाओं के आपके उपयोग को प्रभावित नहीं करता है। उदाहरण के लिए, यदि आप समान ढाल व्यास (नोट: d2) और इन्सुलेटर (नोट: ईआर) के साथ 75 ओम 5 केबल बनाते हैं, तो त्वचा प्रभाव हानि 12% बढ़ जाएगी। विभिन्न इंसुलेटर के लिए, इष्टतम d2/d1 अनुपात द्वारा उत्पन्न इष्टतम प्रतिबाधा थोड़ी भिन्न होगी (नोट: उदाहरण के लिए, वायु इन्सुलेशन लगभग 77 ओम से मेल खाती है, और इंजीनियर आसान उपयोग के लिए 75 ओम का मान चुनता है)। अन्य पूरक: उपरोक्त व्युत्पत्ति यह भी बताती है कि क्यों 75-ओम टीवी केबल कट सतह कमल के आकार की खोखली कोर संरचना है जबकि 50-ओम संचार केबल एक ठोस कोर है। एक महत्वपूर्ण अनुस्मारक भी है। जब तक आर्थिक स्थिति अनुमति देती है, एक बड़े बाहरी व्यास के साथ एक केबल चुनने का प्रयास करें (नोट: डी 2)। ताकत बढ़ाने के अलावा, मुख्य कारण यह है कि जितना बड़ा बाहरी व्यास, उतना बड़ा आंतरिक व्यास (इष्टतम व्यास अनुपात d2) / d1), कंडक्टर का RF नुकसान निश्चित रूप से छोटा होता है। आरएफ ट्रांसमिशन लाइनों के लिए 50 ओम प्रतिबाधा मानक क्यों बन गए हैं? बर्ड इलेक्ट्रॉनिक्स हार्मन बैनिंग की "केबल: 50 ओम की उत्पत्ति के बारे में कई कहानियां हो सकती हैं" से कहानी का सबसे अधिक परिचालित संस्करण प्रदान करता है। माइक्रोवेव अनुप्रयोगों के शुरुआती दिनों में, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, प्रतिबाधा का चुनाव पूरी तरह से उपयोग की जरूरतों पर निर्भर था। उच्च-शक्ति प्रसंस्करण के लिए, अक्सर 30 ओम और 44 ओम का उपयोग किया जाता था। दूसरी ओर, हवा से भरी सबसे कम हानि वाली लाइन का प्रतिबाधा 93 ओम है। उन वर्षों में, उच्च आवृत्तियों के लिए जिनका शायद ही कभी उपयोग किया जाता था, कोई लचीली लचीली केबल नहीं थी, केवल वायु माध्यम से भरी कठोर नलिकाएं थीं। अर्ध-कठोर केबल 1950 के दशक की शुरुआत में पैदा हुए थे, और वास्तविक माइक्रोवेव लचीली केबल लगभग 10 साल बाद दिखाई दीं। प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, अर्थव्यवस्था और सुविधा के बीच संतुलन बनाने के लिए प्रतिबाधा मानकों को दिए जाने की आवश्यकता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, 50 ओम एक समझौता विकल्प है; इन समस्याओं को हल करने के लिए संयुक्त सेना और नौसेना के लिए, जन नामक एक संगठन की स्थापना की गई थी, जिसे बाद में डीईएससी, विशेष रूप से एमआईएल द्वारा विकसित किया गया था। यूरोप ने 60 ओम चुना। वास्तव में, संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला नाली मौजूदा छड़ और पानी के पाइप से बना है, और 51.5 ओम बहुत आम है। 50 ओम से 51.5 ओम तक के एडॉप्टर/कन्वर्टर को देखना और उपयोग करना अजीब लगता है। अंत में, 50 ओम जीत गए, और विशेष नाली का निर्माण किया गया (या शायद सज्जाकारों ने अपनी ट्यूबों के व्यास को थोड़ा बदल दिया)। इसके तुरंत बाद, हेवलेट-पैकार्ड जैसे उद्योग में एक प्रमुख कंपनी के प्रभाव में, यूरोपीय लोगों को भी बदलने के लिए मजबूर होना पड़ा। 75 ओम लंबी दूरी के संचार के लिए मानक है। चूंकि यह एक डाइइलेक्ट्रिक फिलिंग लाइन है, इसलिए सबसे कम नुकसान 77 ओम पर प्राप्त होता है। 93 ओम का उपयोग छोटे कनेक्शन के लिए किया गया है, जैसे कंप्यूटर होस्ट और मॉनिटर को जोड़ना। इसकी कम कैपेसिटेंस सुविधा सर्किट पर लोड को कम करती है और लंबे कनेक्शन की अनुमति देती है; इच्छुक पाठक एमआईटी रेडलैब सीरीज़, वॉल्यूम 9 का उल्लेख कर सकते हैं, जिसमें एक अधिक विस्तृत विवरण है।
