50 オームの何が特別ですか?

ラジオやその他の高周波回路を扱ったことがある人は、50 Ω 同軸ケーブルが普及していることに気づいたでしょう。 確かに、75 オームの同軸ケーブルも時々見かけますが、圧倒的に RF 回路は 50 オームで動作します。

[Microwaves 101] には、これがどのようにして普及した試合になったかについての興味深い記事があります。 1930 年代には、無線送信機はより高い出力レベルを目指していたようです。 一般に、ワイヤが太いほど損失が少ないと考えられます。 ただし、RF を伝送する同軸ケーブルの場合は、もう少し複雑になります。

まず、RF 信号は表皮効果を示し、導体の中心を伝わりません。 第 2 に、誘電体材料 (つまり、内部導体と外部導体間の絶縁体) が役割を果たします。 インピーダンスは、誘電体材料と中心導体の直径の関数でもあります。

これらすべてをまとめると、空気誘電体を使用したケーブルでは、ケーブルの損失が 77 オームで最小限に抑えられることがわかります。 もちろん、それは50オームではありませんよね？ これは、テレビ システムで弱いアンテナ信号を伝送するために使用される 75 オームに近い値です。 [Microwaves 101] によると、これは理由ではなく、中心導体に銅の代わりに安価な鋼を使用していることに関係しています。

発信するのは違います。 管理できる最高の電力を処理したいと考えています。 同じケーブルのピーク電力処理はインピーダンスによって異なります。 したがって、77 オームで損失が最も少ないケーブルは、30 オームで最大の電力処理能力も備えます。 30 ～ 77 オームの平均は 53.5 オームです。

RF 設計についてさらに詳しく知りたい場合は、[Michael Ossmann の] ワークショップを見るよりも悪い方法があるかもしれません (下記を参照)。 同軸終端に興味がある場合は、そこについても説明します。