传输线为什么越高速越重要？

在很多硬件工程师眼里，传输线似乎只是射频工程师才需要关心的内容。

实际上，当数字信号速度越来越快，哪怕是普通MCU、DDR、USB、以太网、LVDS、高速ADC/DAC，只要信号边沿足够快，PCB上的一根走线就已经不再是一根"导线"，而是一条传输线。

很多高速电路问题，例如阻抗不连续、信号反射、EMI超标、串扰严重、眼图闭合，本质上都可以追溯到传输线理论。

一、什么是传输线？

最简单来说：

任何由信号路径和返回路径共同组成，并具有一定长度的导体结构，都可以称为传输线。

很多新人容易忽略一点：

传输线永远不是一根线，而是两条路径。

其中包括：

• 信号路径
• 返回路径

很多资料喜欢把返回路径直接理解成GND，其实这是不准确的。

真正的返回路径，只是信号电流最终流回源端所经过的最低阻抗路径。

因此：

• 可以是GND平面
• 可以是电源平面
• 可以是另一根差分线
• 甚至可以是附近其它导体

返回路径到底走哪里，完全由电流自己决定。

一句工程上非常经典的话：

电流像水一样，总会选择阻抗最低的路径流动。

二、为什么高速PCB最怕返回路径被破坏？

很多EMC问题，都不是信号线的问题，而是返回路径的问题。

例如：

PCB出现了：

• 地平面开槽
• 分割电源
• 参考层切