大家大都熟知欧姆定律:U=RI，或者R=U/I，其中的R就是电阻或者叫电阻负载，单位为欧姆(2)。电阻与材料的电阻率(又称导电系数)有关。但在高频信号的传输过程中，我们需要了解传输高频信号的物理介质(比如双绞线、同轴线)的传输特性，它不同于低频信号，这种传输特性与传输介质的导电材料(例如铜或银)、导电系数(电阻率)、几何形状(最常见为圆柱形)、分布电感(L0)、分布电容(CO)、绝缘材料(的介电常数)等都有关系，而低频信号传输时则往往不考虑这些分布参数和绝缘材料的影响。

　　这里需要先说说什么是分布参数。你一定知道，所有的电子线路图中都用L代表电感器(通常是线圈)，C代表电容器(通常是方形、原片形或圆柱形的器件)。但从微观上看，双绞线其实就是两根彼此靠近的圆柱形铜导体。截取一段双绞线(例如一米)来观察研究，会发现它就是彼此靠近的一对圆柱形铜导体而已。问:这对圆柱形铜导体是不是自身就存在电感和电容呢?答案是:存在。一米双绞线的每根圆柱形铜芯虽然外形上不是电感器，但本身也存在微量的“体电感”;两根相互靠近的一米铜导体虽然外形上不是电容器，但两者之间确实存在着微量的“体电容”(即电荷感应系数)。我们把这些“外形特征”看不见，但“身体”中包含着的微量电感、电容就叫做分布参数(分布电感L0、分布电容CO)。

　　用来衡量这些分布参数相关性的是一个算式比较复杂的等效参数，不过，由于这个参数等效计算的结果正好是以欧姆(Q)为单位，所以中文把这个参数译做“特性阻抗”，有时简称阻抗。请读者注意这个特性阻抗参数和欧姆定律中常举例的纯电阻完全是两个概念，虽然计量单位都是欧姆，但此“欧姆”非彼“欧姆”。特性阻抗是分布感应参数的等数值，它被用来衡量介质的传输特性，且不随“均匀”传输线的长度改变而发生变化(虽然有时根据计算计算需要会假设长度无限)，而电阻是与传输线的长度密切相关的一个参数，传输线越长，电阻值通常也越大。特性阻抗表达式虽然复杂，但随着工作频率的提高(一般大于2MHz以后)，其值会趋于稳定。近似地，此稳定值只与(10/CO)比值平方根值和绝缘介质的介电常数有关。所以，材料不变的情况下，只要传输线保持结构均匀，其分布参数L0、CO就会保持不变，其比值L0/CO也会保持不变。那么链路每“一点”的特性阻抗也会保持不便(即保持阻抗连续性)。

　　双绞线常见的特性阻抗规格是1000和1202。前者通常用于计算机数据通信网络，后者较多用于现场总线和工控网。

　　双绞线是一种传输线。理论上，“均匀传输线”上沿长度方向上每一点的分布参数的感应等效值(即特性阻抗p)是不变的，这就叫阻抗的“连续性”。例如，一段100米的“均匀双绞线”，其35米处的特性阻抗值和53米处的特性阻抗值理论上应该是一样的(都是标准的1000，即分布电感和分布电容、微电阻、绝缘材料等是保持均匀一致的)。而真实条件下的双绞线都不是真正的均匀双绞线，传输线上每点的特性阻抗值会因为制造误差、安装变形等原因可能都是不一样的，存在着一定的波动(例如存在10%的波动)。这种现象就叫做阻抗不连续。这是由于传输线的加工过程无法做到完全保持连续的均匀一致而造成的。如果生产过程中铜线的直径和铜线外绝缘层的厚度随机地发生微小的变化，那么电磁感应的分布参数值L0(体电感)和C0(体电容)就会发生微小变化，L0/C0也会变化，最终经等效公式计算出来的特性阻抗值就会发生变化。例如，52米处特性阻抗为1030，而52.1米处为980。类似地，同轴线也存在同样的情况，同轴线中的内导线直径会沿着长度方向发生微小变化，外导体的直径和内外导体之间的绝缘层的厚度也会发生微小变化，这样其特性阻抗值也会发生微小变化，所以感应值的分布沿长度方向是不连续的，也就是说沿长度方向的特性阻抗值是不连续的。

　　需要提请读者注意的是，分布参数的微小变化在低频信号传输时对信号传输的影响是很微弱的(可完全忽略)，只有在传输高频信号时才产生明显影响(长线理论)。如果只是用同轴线传输几千赫兹频率的低频语音信号(电话)，那么即便是阻抗发生大幅度突变的同轴线对这种信号的传输基本上没有影响(相当于短线)，但如果传输200MHz的有线电视信号，则有可能出现严重的图像重影。

　　阻抗突变是阻抗不连续的一种典型表现，一般发生在传输链路上发生几何尺寸明显变化的地方，当然，也发生在材料突变和绝缘介质突变的地方。例如，双绞线和水晶头之间的连接点就是一个阻抗突变因为双绞线的结构和几何尺寸与水晶头内金属针片的几何结构、尺寸均不同，两者的等效阻抗也不一样。再比如，双绞线与配线架模块(和插座)的内部金属结构、几何尺寸都不相同，等效阻抗也不一样，两者相连接时就会在接触点出现阻抗突变的现象。同样地，水晶头插入模块后与模块的连接点也是一个典型的阻抗不连续点。

　　计算机网络使用的同轴电缆(特性阻抗为50欧姆)和有线电视使用的同轴电缆(75欧姆)特性阻抗不同，两者前后误接到一起混用时也会发生阻抗突变，突变点就在连接点处。

　　沿线对向前传输的信号在阻抗突变点会发生反射，突变越大反射的能量就越强

　　突变越大，反射越强。千兆以太网信号端口上的每个线对被设计成既是发射端口又是接收端口(同时担任)。那么反射回来的信号会回到信号的发送端(同时也是接收端)，与正常传输的信号叠加在一起被接收，致使信号读取出错。这是导致信噪比劣化的又一个重要因素。因此，对回波损耗参数要给出对应的指标要求。测试仪可以直接报告此参数是否合格。

　　如果传输线的末端开路，此时可以认为开路点阻抗值变成无穷大，相对突变值也是无穷大，则信号传输到对端后会儿乎全部反射回来。如果传输线的对端短路，此时可以认为短路点阻抗值变成“零”，阻抗突变值也极大，则信号能量传输到对端短路点后也会几乎全部反射回来。由此可知，开路和短路是阻抗突变的两个极端情形，所以反射回来的信号能量在此时都是最大的。我们可利用这点来测量电缆的长度和定位开路/短路位置。那么，开路和短路点谁反射能量更大呢?由于都是阻抗极限突变，都反射能量都接近100%。

　　对于特性阻抗为75欧姆的同轴线(家用电视机用的就是这种线)，如果在传输线的对端接上一个75欧姆的纯电阻，则信号传输到对端时会被这个纯电阻全部吸收，造成没有信号能量会被反射回来。对于100欧姆UTP电缆(非屏蔽双绞线)，在对端的每对线对上各接上一个100欧姆纯电阻后，信号能量在对端也会被全部吸收，不会有信号能量反射回来。这种在传输线出口接上纯电阻的方法是消除信号反射的一个重要技术，我们习惯上也把它称作“终端阻抗匹配”或简称“终端匹配”。匹配电阻的阻值必须与传输线的特性阻抗值相等，这样才能将信号能量全部吸收而不反射回去。类似地，在1200总线的两端一般也要各接上一个120欧姆的纯电阻，防止信号在总线内来回反射(叠加)，干扰甚至破坏正常数据帧传输。

　　其实，阻抗匹配的概念并不止于此，如果将两段均匀的同轴电缆连接起来，在连接点处“加工”得很平顺，没有出现微观意义上的阻抗突变现象，则我们也把这两段同轴线的连接也称作匹配。推而广之，凡是阻抗连续的点我们都说它们是匹配的。按照这个思路，我们就知道通常在双绞线和模块的连接点处，阻抗是有“失配”现象存在的，一条布线链路中的接插件和连接件所在的位置经常也是阻抗不连续的位置，或者说是阻抗失配的位置。失配的原因主要是传输线的几何结构(尺寸和形状)或材质发生了突变。凡是阻抗不连续点也“一定是”一个信号能量的反射点。