電纜阻抗計算器

電纜傳送快速變化的訊號時，其行為更像傳輸線，而不是單純的導線。導體透過分布電感儲存磁能，透過分布電容儲存電能。這兩項特性的比值決定特性阻抗，也就是沿無限長或終端完全匹配的傳輸線行進之波的電壓與電流關係。特性阻抗以歐姆表示，但與電纜兩端量測到的直流電阻不同。 對理想無損傳輸線而言，特性阻抗等於單位長度電感除以單位長度電容後所得值的平方根。本計算器接受以微亨利每公尺表示的電感，以及以皮法拉每公尺表示的電容，進行必要的單位換算，再傳回以歐姆表示的阻抗。傳播延遲則由電感與電容乘積的平方根求得。使用這些輸入單位時，平方根直接得到每公尺的奈秒數。訊號速度等於十億除以以奈秒每公尺表示的延遲。 常見的 50 歐姆傳輸線，其電感與電容可能分別約為每公尺 0.25 微亨利及每公尺 100 皮法拉。這些數值對應每公尺五奈秒的延遲，以及約每秒兩億公尺的速度，約為真空光速的三分之二。電纜的介電材料與幾何結構決定分布參數。同軸直徑比、雙絞線間距、絕緣材料介電常數、屏蔽、鄰近導體及製造公差都會影響結果。 當電纜的電氣長度相對於訊號上升時間或波長不可忽略時，阻抗匹配就很重要。若訊號源、傳輸線與負載阻抗不同，部分行波便會反射。反射可能造成振鈴、過衝、功率傳輸降低、資料錯誤或駐波。無線電系統通常使用 50 歐姆電纜，廣播視訊常用 75 歐姆，許多差動數位介面則採用受控差動阻抗。不能只因接頭相容，就將這些標準互換使用。 無損公式可用於設計估算，但實際電纜也有隨頻率變化的串聯電阻與並聯電導。集膚效應、介電損耗、接頭不連續、彎曲、溫度及安裝條件都會改變特性。高頻或安全關鍵應用應使用製造商資料或網路分析儀實測結果。本計算器適合核對分布參數、比較電纜結構、學習傳輸線基礎，並在更完整的頻率相依分析前取得初步訊號完整性估算。