在說明特性阻抗之前，我們先來複習何謂阻抗？
眾所周知的歐姆定律告訴我們：Z=V/I。
於一個物體給定一個電壓V，其會產生一個電流I，我們就說這個物體有阻抗Z。它代表的是物體對外來壓力的一個抵抗程度。
這也是為何我們碰到水就很容易被電到的原因：水有極低阻抗。
我們假定這個物體為一條傳輸線，並給一個訊號(假定波速為6inches/nsec)，現在我們把自己當成是這個訊號，進入這條走線。
現在我們走了1nsec，將時間暫停，此時我們一共走了6英吋。行經過的走線上，充滿著電荷，電流利用訊號線及地平面間的寄生電容以位移電流(Displacement Current)的形式回到源頭；在我們前方的走線則毫無動靜。現在時間重新啟動，再經過1nsec時暫停時間，我們又走了6英寸。相同地，我們經過的走線被我們充電充滿了電荷；我們前方一樣毫無動靜。在此我們可以定義訊號每走Δt即對傳輸線提供ΔQ。
從電容以及阻抗的定義可以得到以下的算式：
在此，CL為每單位長度的電容值，v為波速。
而微帶傳輸線電容及波速的定義為：
ε為材料等效介電常數，d為板厚，W為線寬，c為光速
也就是說，阻抗”基本上”僅與介電材料、線寬、板厚有關。
現在我們回過頭來重新來思考一件事，這個阻抗Z代表什麼？
它是每單位長度的阻抗。換句話說，可以說它是瞬時阻抗。
是一個極短時間內，訊號行經過的路程上所感受到的阻抗。
當每一段時間訊號所感受到的阻抗一致，我們就稱這條傳輸線有特性阻抗Z0。
如果每段時間訊號感受到固定的特性阻抗，我們可以稱此微帶線為阻抗控制線(Controlled impedance line)。
Reference:
1.Eric Bogatin, Signal and Power Integrity – Simplified
仔細看有帥哥😆
裡面最好看的就是那個動畫