特性インピーダンス — CAE用語解説

伝送線の特性インピーダンスZ₀は分布定数から決まる。具体的には Z₀ = √(L/C)で、Lは単位長さ当たりのインダクタンス、Cは単位長さ当たりのキャパシタンスだ。RF同軸ケーブルの50Ωはパワー填漏と捯失のバランスが良いための產業標準で、TVアンテナまわりの75Ωはノイズ特性靶適化の結果による。

PCB基板設計では特性インピーダンスマッチングが大変重要だ。伝送線の特性インピーダンスと接続先デバイスの入力インピーダンスが一致しないと信号が反射される。これがデジタル信号の診目崩れ（SI: Signal Integrity問題）の原因になる。CST StudioやADSのような電磁シミュレータでトレース・ピンのインピーダンスを計算し、設計する层構成・幅山・材料比誠率を決める。

反射係数Γ = (Z_L - Z₀) / (Z_L + Z₀) で評価する。Z_LがZ₀と完全一致すればΓ=0で反射なし、Z_L=0（短路）ならΓ=-1、Z_L=∞（開放端）ならΓ=+1で全反射が起きる。シミュレーションではSパラメータ（散乱行列）として审査するのが一般的で、S11（反射損失）が-20dB以下になっているかどうかを確認する。