同轴线是由内导体、绝缘层、外导体和绝缘外层四部分组成的一种传输线结构。由于有绝缘层存在,使得同轴线的电场只能在内导体和外导体之间传播。具体来说,内导体的电场面向绝缘层进行传输,而外导体则将其反射回来,因此同轴线具有良好的电磁屏蔽性能。
特性阻抗是指一种传输线单元长度所表现出来的电学特性,同轴线的特性阻抗被定义为电磁波在同轴线上的传播速度和电磁波在空气中的传播速度的比值。此时它们之间存在着电场和磁场的能量交换。
同轴线的特性阻抗为什么是75,一般的解释是:它是电磁波在同轴线的内导体和外导体之间通过电磁感应相互耦合的结果。当特性阻抗为75欧姆时,内导体和外导体之间的电场强度就可以最大化地传输能量。这也是为什么同轴线的特性阻抗被设计成75欧姆的原因。除此之外,同轴线中的电磁波也会使得电磁波在导体内壁上损失一部分能量,而这个能量损失与导体和绝缘材料的介电常数等物理性质相关,因此也对同轴线的特性阻抗产生影响。
同轴线作为一种传输线结构,其特性阻抗除了是电学特性之外,还有其他的应用。例如在电视信号的传输中,只有当同轴线的特性阻抗为75欧姆时,信号的传输才能达到最佳效果。同样,在计算机网络连接中,同轴线也经常被用作网络线缆,此时特性阻抗也是至关重要的。此外,同轴线还被广泛应用于高频传输领域,如无线电通信中。