傳輸線的定義是有信號回流的信號線(由兩條一定長度導線組成，一條是信號傳播路徑，另一條是信號返回路徑)，最常見的傳輸線也就是我們PCB板上的走線。那么，PCB板上多長的走線才是傳輸線呢？

PCB板上多長的走線才是傳輸線？

這和信號的傳播速度有關，在FR4板材上銅線條中信號速度為6in/ns。簡單的說，只要信號在走線上的往返時間大于信號的上升時間，PCB上的走線就應當做傳輸線來處理。

我們看信號在一段長走線上傳播時會發生什么情況。假設有一段60英寸長的PCB走線，如圖1所示，返回路徑是PCB板內層靠近信號線的地平面，信號線和地平面間在遠端開路。

圖1

信號在這條走線上向前傳播，傳輸到走線盡頭需要10ns，返回到源端又需要10ns，則總的往返時間是20ns。如果把上面的信號往返路徑看成普通的電流回路的話，返回路徑上應該沒有電流，因為在遠端是開路的。但實際情況卻不是這樣，返回路徑在信號上后最初的一段時間有電流。

在這段走線上加一個上升時間為1ns的信號，在最初的1ns時間，信號還線條上只走了6英寸，不知道遠端是開路還是短路，那么信號感覺到的阻抗有多大，怎么確定？如果把信號往返路徑看成普通的電流回路的話就會產生矛盾，所以，必須按傳輸線處理。

實際上，在信號線條和返回地平面間存在寄生電容，如圖2所示。當信號向前傳播過程中，A點處電壓不斷不變化，對于寄生電容來說，變化的電壓意味著產生電流，方向如圖中虛線所示。因此信號感受到的阻抗就是電容呈現出來的阻抗，寄生電容構成了電流回流的路徑。信號在向前傳播所經過的每一點都會感受到一個阻抗，這個阻抗是變化的電壓施加到寄生電容上產生的，通常叫做傳輸線的瞬態阻抗。

圖2

當信號到達遠端，遠端的電壓升至信號的最終電壓后，電壓不再變化。雖然寄生電容還是存在，但是沒有電壓的變化，電容相當于開路，這對應的就是直流情況。

因此，這個信號路徑短期的表現和長期的表現不一樣，在起始一小段時間內，表現就是傳輸線。即使傳輸線遠端開路，在信號跳變期間，傳輸線前段的性能也會像一個阻值有限的電阻。

知識擴展：傳輸線阻抗

先來澄清幾個概念，我們經常會看到阻抗、特性阻抗、瞬時阻抗，嚴格來講，他們是有區別的，但是萬變不離其宗，它們仍然是阻抗的基本定義：

• 將傳輸線始端的輸入阻抗簡稱為阻抗；
• 將信號隨時遇到的及時阻抗稱為瞬時阻抗；
• 如果傳輸線具有恒定不變的瞬時阻抗，就稱之為傳輸線的特性阻抗。

特性阻抗描述了信號沿傳輸線傳播時所受到的瞬態阻抗，這是影響傳輸線電路中信號完整性的一個主要因素。

如果沒有特殊說明，一般用特性阻抗來統稱傳輸線阻抗。

(圖文內容由快點PCB整理自網絡)

總結

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