人们对电子产品的多功能需求不断将电路板技术推向更高的能力和性能水平。为了支持这些增强功能，电路板设计师每天都在设计处理PCB以越来越快的信号速度工作。高速信号一度是的设计挑战，但现在它们正成为PCB布局设计过程中的一个正常部分。
成功的高速布局需要设计师理解在他们的电路板上使用高速传输线的原理和技术。不再可以纯粹为了美观或降低成本而布线。相反，首要任务是设计最佳的线路布线，以获得最大的信号性能，并尽可能多地消除信号完整性问题。要做到这一点，设计师需要了解他们将使用的传输线类型，以及什么样的布局技术最适合他们的设计。
PCB布局设计外派工程师在很长一段时间内都没有担心线路的信号完整性问题。这是因为在较低频率下工作的短信号线不会产生导致信号完整性问题的条件。然而，更高的信号速度加上更长的信号线，会将PCB线路的改变为传输线。高速信号在线路中来回传播的延迟比其波形的上升和下降时间长，从而产生信号反射的可能性。
在高速设计中，最长的PCB线路应被视为传输线。试图想象一下一条PCB线路何时不再像一个简单的导体，而开始像一条传输线，并不是一项简单的任务，因为没有一个特定的PCB线路长度会导致这种变化。当信号的上升时间乘以其速度大致等于PCB线路的长度时，PCB线路的行为将倾向于像传输线一样。
可以肯定的是，如果您使用的是确定阻抗值的高速信号，那么您应该始终按照阻抗要求设计传输线，而不必担心PCB线路的长度。如果忽略轨迹的传输线效应，信号波的快速上升和下降时间可能会产生巨大的问题。这些情况可能会导致反射、EMI、串扰和一系列其他信号完整性问题。接下来，我们来看看电路板布局中的传输线是什么。
高速设计在地平面层上的线路
了解PCB线路板中的输电线路类型
印刷电路板布局中的传输线是使用两个导体的：信号线路及其在参考层上的返回路径，参考层通常是接地的。这两个导体由电介质材料隔开，通常的结构是信号层上与相邻的地面平面上的线路。设计人员通过用介质材料仔细计算线路的铜厚和两个导体之间的间距来确定线路的宽度。这确保了线路在整个布线中具有相同的阻抗，称为阻抗控制布线。
微带线：微带线的布线结构是PCB板上数字电路实现阻抗调节常用的方法，它能够较好地通过调整导线参数来控制特性阻抗，是高速电路PCB板中常见的布线形式。表面微带线是将PCB导线贴附于绝缘介质的表面并暴露在空气中，在介质的另一面是接地参考平面或电源面，相当于双面PCB或多层板中的外层信号与相邻的接地层或电源层，如下图所示。
带状线：当线路位于返回路径的两个参考平面之间时，它被称为带状线。正如你在下面看到的，带状线提供了微带线所不能提供的其他设计，比如不对称和宽边耦合。
PCB布局中不同类型传输线的示意图
还有另一种传输线设计，其中外部信号线的返回路径由其两侧的两条接地线路提供，而不是基准面。这种设计要求沿线路长度之间有精确的间距，但并不常用。
高速设计中的几乎任何信号都可以像传输线一样工作，包括数据、内存、时钟、控件和设计中的任何其他网络。关键是你工作的信号速度有多快。上升时间小于等于5纳秒的信号将其归类为高速信号。对于设计师来说，认识到信号速度不是通过时钟频率来测量也是很重要的。仅仅因为一个组件的时钟速度较低，并不意味着它不是一个上升和下降时间都很快的高速设备。现在，让我们来看看在高速设计中布置这些不同类型的传输线时所需的一些技术。
PCB传输线布局技术
布线传输线时的一个主要考虑因素是通过使用特定的线路宽度来控制线的阻抗。如果阻抗沿线路长度不匹配，将产生信号反射，并可能干扰信号，导致发送的数据损坏。为了控制该阻抗，以便从电源到负载保持相同的值，设计师必须计算电路板的物理特性，以确定正确的线路宽度。
计算受控阻抗的线路宽度有不同的方法：
使用Si9000计算器之一。
现在，大多数PCB CAD系统的软件中都有阻抗计算器，以帮助设计师配置设计的电路板叠层设计。
利用PCB制造商的经验。这些人已经制作电路板很长一段时间了，他们完全理解一个成功的设计需要什么。此时您将得到您需要阻抗值、PCB板叠层结构和制造信息。
一旦您的PCB设计数据确定设计正确，是时候Layout PCB了。以下是传输线布线由需要记住的一些设计建议：
不要穿过参考平面上的裂缝、断裂或拥挤区域，否则会破坏返回路径。
信号线路不要穿越参考层上的无铜区域——这将破坏返回路径。
尽可能将传输线保持在同一层上。
将差分信号线放在一起，并保证它们的间距一致等；不要在过孔等周围将它们分开。
差分信号线间距要小参考层介质厚度
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