在PCB設計中，大家知道射頻傳輸線，單端線阻抗都是控制在50歐姆。你知道為什麼嗎?這其中有歷史原因，也有為了適應生產加工的原因。上尉哥特地查了不少資源，給你講一講這其中緣由。
首先是歷史原因，流傳較為廣泛的版本是來自於Harmon Banning的《電纜：關於50歐姆的來歷可能有很多故事》。這是在二次大戰期間，阻抗應各種需要有很多種。大功率的，採用30歐姆，40歐姆常用。最低損耗的空氣填充線的阻抗是93歐姆。但技術在進步，文明在進步，阻抗需要一種統一的標準，才能滿足各個領域在經濟上，生產上，使用上都能得到方便。
在美國，50歐姆是在使用中剛好折中，得到大家的認可。美國在軍事上為了使陸軍和海軍都能解決一些問題，一個名為JAN的組織成立了，就是後來的DESC，由MIL特別發展的。而在歐洲，他們卻選擇了60姆。但在像Hewlett-Packard這樣業界大佬的影響下，歐洲人不得不被迫改變了。
下面上尉哥給你講講，在生產製造上的緣由。如SI9000計算下圖所示
PCB單端阻抗主要是線寬，銅厚，介質厚度三個因素決定的。如上圖，50歐姆，這三個參數是5.5mil,1.4mil,3.5mil。這些參數對生產來說比較容易製造，阻抗再小，介質厚度得越小，介質厚度再小就會超出生產設備的製程能力。5-6mil也是現在一般PCB生產廠家都能生產的。線寬一點對於現在高密度高速PCB來說，設計工程師又得叫苦不迭了。所以50歐姆在業界成為標準，也就不足為奇了。
下面再從損耗的角度看看。在高頻高速線路中有個趨膚效應，大家大學學過電子知識的都知道。業界己經證明50歐姆對於趨膚效應來說，它的損耗是最小的。通常電纜的趨膚效應損耗L（以分貝做單位）跟總的趨膚效應電阻R（單位長度）除以特性阻抗Z0成正比。總的趨膚效應電阻R是屏蔽層和中間導體電阻之和。屏蔽層的趨膚效應電阻在高頻時，和它的直徑d2成反比。同軸電纜內部導體的趨膚效應電阻在高頻時，和他的直徑d1成反比。總共的串聯電阻R，因此和(1/d2+1/d1)成正比。綜合這些因素，給定d2和相應的隔離材料的介電常數Er，可以用以下公式來使得趨膚效應損耗最小。
下面是Z0是d2，d1和Er的函數，大家可以從很多電磁場理論的書中都可以找到。
公式2代入公式1中，再將分子分母同時乘以d2,就能得到
從公式3分離出常數項
,有效的項((1+d2/d1)/ln(d2/d1))來確定最小值點。大家仔細看看在公式3中，最小值點僅由d2/d1控制，和Er以及固定值d2無關。我們以d2/d1為參數，為L做圖，在d2/d1=3.5911時，得得最小值。假定固態聚乙烯的介電常數為2.25，d2/d1=3.5911 得出特性阻抗為51.1歐姆。很久之前，電子工程師們在實踐中，為了方便使用，把這個值近似為50歐姆的值，作為同軸電纜最優值。這就證明了在50歐姆附近，L即損耗是最小的。
對於電氣性能上說，50歐姆阻抗所需要的介質厚度3-4MIL之間，也是能有效減少幹擾。因為介質厚度小，信號與參考平面的距離越小，對相鄰信號的幹擾會越小。
所以對於射頻50歐姆阻抗標準緣由是業界經過長期的實踐統一下來的，從經濟上，生產製造上，電氣性能上都是一個折中的選擇。
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