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1. 高速信號的基本概念 提到“高速信號”，就需要先明確什么是“高速”，MHz速率級別的信號算高速、還是GHz速率級別的信號算高速？ 傳統的SI理論對于“高速信號”有經典的定義。 SI：Signal Integrity ，即 信號完整性。 SI理論對于PCB互連線路的信號傳輸行為理解，信號邊沿速率幾乎完全決定了信號中的最大頻率成分，通常當信號邊沿時間小于4~6倍的互連傳輸延時的情況下，信號互連路徑會被當做分布參數模型處理，需要考慮SI行為。 
圖1 信號邊沿時間與電路傳輸延時 所謂“高速”，就是指“信號邊沿時間小于4~6倍的互連傳輸延時”，可以看出電路板傳輸的信號是否為“高速”，不只取決于信號的邊沿速率，還取決于電路板線路的路徑長度大小，當兩者存在一定的比例關系時，該信號應該按照“高速信號”進行處理。 要更好的理解上面的“高速信號”含義，需要先明白“傳輸線理論”。 2. 傳輸線理論 2.1 PCB的傳輸線結構 典型PCB中所見到的傳輸線結構是由嵌入或臨近電介質或絕緣材料，并且具有一個或多個參考平面的導線構成。典型PCB中的金屬是銅，而電介質是一種叫FR4的玻璃纖維。數字設計中最常見的兩種傳輸線類型是微帶線和帶狀線。微帶線通常指PCB外層的走線，并且只有一個參考平面。微帶線有兩種類型：埋式或非埋式。埋式（有時又稱作潛入式）微帶線就是將一根傳輸線簡單地嵌入電介質中，但其依然只有一個參考平面。帶狀線是指介于兩個參考平面之間的內層走線。下圖所示為PCB上不同元件之間的內層走線（帶狀線）和外層走線（微帶線）。標識處的剖面圖顯示了傳輸線與地/電源層的相對關系。
圖2 典型PCB傳輸線示意圖 2.2 信號傳播路徑 當數字信號的邊沿速度（上升或下降時間）比在PCB走線上傳送的電信號的傳播延遲來得小時，信號將受到傳輸線效應的極大影響。電信號在傳輸線的傳送方式就如水流過一根長的方形管子一樣。這就是所謂的電波傳播。就如水是以波的形式流過管子，電信號會以波的形式沿傳輸線傳送。另外，就如水在一定時間里流過管子一定長度，電信號也將在一定時間里沿著傳輸線傳送一定長度。進一步打個簡單的比方，傳輸線上的電壓比作水在管子中的高度，而電流比作水的流量。下圖所示為表示傳輸線的常見方式。上面的線是信號路徑，而下面的線是電流的返回路徑。電壓Vs是從節點A輸入的初始電壓，而Vs和Zs是通常被定義為信號源或者激勵的輸出緩沖器的戴維南等效描述。
圖3 信號在PCB傳輸線的傳播 微帶線的電磁場分布可以參考下圖所示：
圖4 PCB微帶線的電磁場分布示意圖 2.3 傳輸線的等效模型 一般來說，傳統的電路學理論適用于信號互連的電路尺寸遠小于傳輸信號中設計者所關注的最高頻率所對應波長的電路結構分析。此時，信號的互連等效于一階電路元件，被稱為“集總元件”（Lumped Elements）；反之，當信號互連的電路尺寸接近傳輸信號中設計者多關心的最高頻率所對應的波長時，由于互連路徑上不同位置的電壓或電流的大小與相位均可能不同，信號的互連等效于多階電路元件，因而被稱為“分布式元件”（Distributed Elements）。 簡單點說，“集總元件”就是把整個電路互連鏈路用單個RLGC模型來表征，“分布式元件”就是把整個電路互連鏈路分解為多個RLGC模型單元進行級聯。
圖5 RLGC模型單元 2.4 特征阻抗 傳輸線的特性阻抗Zo定義為線上任意點的電壓波和電流波的比率，即V/I =Zo 其中，R為每單位長度歐姆，L為每單位長度亨利，G為每單位長度西門子，C為每單位長度法拉，而為每秒弧度。 因為R和G都比其他項要小得多（僅在甚高頻或有極大損耗線時，阻抗的R和G分量才變得重要）），通常特征阻抗近似為： 2.4 微帶線與帶狀線的相關參數 （1）微帶線
（2）帶狀線
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