외피에 "50 Ω"이라고 표시된 동축 케이블을 처음 접했을 때 당황스러웠습니다. 동축 케이블은 2도체 시스템입니다: 중심 도체를 편조 실드가 둘러싸고, 유전체가 둘을 분리합니다. 편조는 전체 길이에 걸쳐 코어를 완전히 감싸며 둘을 격리합니다. 이 구조 덕분에 동축 케이블은 외부 간섭으로부터 뛰어난 차폐 성능을 가지며 미약한 저진폭 신호 전송에 이상적입니다.
물리적 절연을 고려할 때 실드와 코어 사이의 저항은 무한대일 것으로 예상했고, 실제로 옴미터로 확인해보니 DC 측정 시 두 도체 간은 개방 회로로 읽혔습니다. 각 도체를 끝에서 끝으로 측정하면 연속된 와이어의 특성인 근 0 저항을 보였습니다.
그렇다면 "50 Ω"은 어디에서 오는 것일까요? 답은 케이블이 정상 상태 DC가 아닌 급변하는 신호에 어떻게 반응하는지에 있습니다. 전송로에서 도체 간 분포 정전용량과 전류 경로의 인덕턴스가 결합하여 유한하고 주파수 의존적인 특성 임피던스를 형성합니다. 표준 RG-58 동축 케이블의 경우 RF 주파수에서 이 임피던스가 50Ω입니다.
고주파 AC 신호나 빠른 상승 펄스가 인가되면, 케이블은 단순한 격리된 와이어 쌍처럼 동작하지 않습니다. 대신 소스에 50Ω 부하를 제시하며, 인가 전압에 비례해 전류를 끌어옵니다. 이 특성 덕분에 동축 케이블은 RF 통신, 컴퓨터 네트워킹, 심지어 전력선의 서지 과도현상 보호에도 널리 쓰입니다.
반면 50Hz 또는 60Hz 같은 저주파나 DC 회로에서는 용량성 및 유도성 효과가 무시할 만하므로, 케이블의 특성 임피던스는 사실상 무의미합니다. 그래서 전송로 이론을 탐구하기 전까지 기초 회로 학습에서는 이에 대해 걱정할 필요가 없었습니다.
요약하자면, 동축 케이블의 50Ω 표기는 고주파 또는 과도 신호에 대한 특성 임피던스를 가리키며, DC 저항 측정값이 아닙니다.
동축 케이블 구조.
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