原创 第8章 传输线

传输线

传输线不同于电容，电感，他的重要特性就是特性阻抗和时延。

  提到传输线，首先要解释一下，传输线的种类，按照几何结构分为，均匀传输线，（像微带线，带状线，双绞线）和非均匀传输线，

  同时均匀传输线分为平衡传输线和非平衡传输线。结构相同的称为平衡传输线，例如双绞线和共面线，其他的都不是。但是即使是非平衡的传输线，对信号完整性也没有太大影响，影响信号的主要是返回路径。

  那么信号在传输线中的速度究竟有多快？受什么影响呢？

错误的观念认为信号在传输线的速度受导体中电子的速度影响呢？这样就会认为只要减少传输线的电阻，就可以提高信号的传输速度呢。但是实现上取决于材料中的光速。

  光速和介电常数存在这样一个关系

我们知道介电常数是和f有关的，所以光速也和频率有关。

 因为一般我们板子上fr-4的介电常数为4，所以一般传输线的光速为6in/ns.

  上面讲到传输线的重要特性是时延，时延与互连线的长度有关，互连线越长，那么时延肯定很严重，究竟之间有什么关系呢？

这公式表明，再长度为6inch的长度上，速度是1ns，这里还引出一个单位长度的延时ps数，就是1英寸的延时ps数，也就是1/6 inch/ns=0.166ns/in,或者说170ps，所以0.5inch的bga的引线时延为170*0.5=85ps，这个值大家在画板过程中很常见吧。

接下来我们将第二个特性，特性阻抗。所谓的特性阻抗其实就是信号在传输线的过程中所收到的瞬态阻抗。

传输线的特性阻抗和单位电容长度是成反比的。

有一些著名的特性阻抗，最常见的就是RG58,他的特性阻抗大约是52，还有一些像rg174，大约是50。有线电视中用的同轴电缆大约是75，而双绞线，用于高速串接，小型计算机借口，大约是100左右。

  空间电磁波的特性阻抗大约是377。