傳輸線匹配前提：開始考慮傳輸線效應(yīng)，此時(shí)基爾霍夫電壓定律和基爾霍夫電流定律失效。

傳輸線對(duì)整個(gè)電路帶來(lái)以下效應(yīng)：

1.反射信號(hào)。
2.延時(shí)和時(shí)序錯(cuò)誤。
3.多次跨越邏輯電平門限錯(cuò)誤。
4.過沖與下沖。
5.串?dāng)_。
6.電磁輻射。

一：傳輸線模型

四種電性等效模型的分類與電磁波的波長(zhǎng)（或信號(hào)的上升時(shí)間）相關(guān)，也與系統(tǒng)的幾何尺寸相關(guān)。

1.DC直流模型

只需要一個(gè)電阻或者零延遲時(shí)間的導(dǎo)線就足以代表電磁波的性能。

2.集總模型

如果傳輸線的整體傳輸延遲時(shí)間較信號(hào)的上升時(shí)間來(lái)的短的話，只需要一個(gè)RLC網(wǎng)絡(luò)或是RC網(wǎng)絡(luò)就可以代表整個(gè)電磁波的性能，我們稱它為“集總模型”。

在集總模型的環(huán)境里，電磁波的波長(zhǎng)會(huì)遠(yuǎn)大于電路的物理尺寸，所以，可以將分布的一些小的電路元件集總起來(lái)就可以精確地描述電磁波的性能。

3.RLC分布參數(shù)模型

一個(gè)導(dǎo)體系統(tǒng)（主要指無(wú)源網(wǎng)絡(luò)），若系統(tǒng)的物理尺寸足 夠小，以至于當(dāng)信號(hào)輸入時(shí)，其上所有點(diǎn)同時(shí)達(dá)到相同的 電位，則該系統(tǒng)被稱為集中系統(tǒng)（ Lumped System）。反 之，則稱為分布系統(tǒng)（ Distributed System）。

簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型，用“電容”來(lái)描述電能。用“電感”來(lái)表示磁能，用“電阻”來(lái)代表轉(zhuǎn)換為熱的 能量損耗。這些元件被定義成沒有實(shí)際尺寸，由無(wú)損和無(wú)延遲的導(dǎo)線將它們連接起來(lái)。有了這些電路元件就不再需要麥克斯韋方程組和邊界條件，利用這些電路元件就可以來(lái)描述一個(gè) 所謂的理想傳輸線的結(jié)構(gòu)?；镜膫鬏斁€結(jié)構(gòu)如圖所示，理想上，它是由無(wú)限多的RLC網(wǎng)絡(luò)所組成的，然而，為了計(jì)算的目的（特別是為了時(shí)域的計(jì)算方便），我們通常選擇有限個(gè)RLC網(wǎng)絡(luò)來(lái)代表。其基本的假設(shè)是每個(gè) RLC網(wǎng)絡(luò)的延遲時(shí)間遠(yuǎn)小于信號(hào)的波長(zhǎng)或者上升時(shí)間。

tr:上升時(shí)間，單位:（ps）。td:單位傳輸延遲時(shí)間，單位:（ps/in）

其物理意義: 上升時(shí)間在導(dǎo)體中傳輸時(shí)所占有的物理長(zhǎng)度。

** 4.全波模型（RLGC全波模型)**

全波模型，理論來(lái)自于麥克斯韋方程式，假設(shè)電磁波在一個(gè)無(wú)限打大的平面上進(jìn)行。X是電場(chǎng)的方向， Y是磁場(chǎng)的方向，整個(gè)電磁場(chǎng)往Z方向進(jìn)行。傳播速度為光速。

阻抗，電場(chǎng)對(duì)磁場(chǎng)的比值，在自由空間里為377歐姆。當(dāng)平面波遇到一個(gè)高傳導(dǎo)物體時(shí)，傳播方向會(huì) 隨即發(fā)生變化。如果適當(dāng)?shù)卣{(diào)整傳播的物體，則平面波可以被導(dǎo)入到一個(gè)傳輸線里，這個(gè)我們稱為全波模型。

使用選擇邊界條件用以代表實(shí)際物體的幾何結(jié)構(gòu)以及所使用的材料來(lái)求解。全波模型的麥克斯威方程組，即使非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)體，方程組也很難解出。

一：反射

是什么引起了反射？為什么信號(hào)遇到阻抗突變時(shí)會(huì)發(fā)生反射？

答案是：產(chǎn)生反射信號(hào)是為了滿足兩個(gè)重要的邊界條件。信號(hào)到達(dá)瞬時(shí)阻抗不同的兩個(gè)區(qū)域的交界面時(shí)，在信號(hào)/返回路徑的導(dǎo)體中僅存在一個(gè)電壓和一個(gè)電流回路。在交界面處，無(wú)論時(shí)從區(qū)域1還是從區(qū)域2看過去，在交界面的兩側(cè)的電壓和電流都必須相等。邊界處不可能出現(xiàn)電壓不連續(xù)，否則此處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)無(wú)限大的電場(chǎng)；也不可能電流不連續(xù)，否則會(huì)在交界面處產(chǎn)生凈電荷。

傳輸系數(shù): t=2Z2/Z2+Z1

反射系數(shù)描述了反射回源端的那部分電壓，傳輸系數(shù)描述了通過交界面進(jìn)入第二個(gè)區(qū)域的入射電壓。

傳輸線的短接匹配有3種最重要的特殊情況：

首先：傳輸線的終端為開路

第二種特殊情況是：傳輸線的末端與返回路徑相短路，即末端阻抗為0。

最后一種特殊情況是：傳輸線末端所接阻抗與傳輸線的特性阻抗相匹配。

容性終端的反射與感性突變的反射：

如果信號(hào)沿互聯(lián)傳播時(shí)受到的瞬時(shí)阻抗發(fā)生變化，則一部分信號(hào)將被反射，另一部分發(fā)生失真并繼續(xù)傳播下去，這一原理正是單一網(wǎng)絡(luò)中多數(shù)信號(hào)完整性產(chǎn)生的主要原因。

為了得到最優(yōu)的信號(hào)質(zhì)量，設(shè)計(jì)互聯(lián)的目的就是盡可能保持信號(hào)受到的阻抗恒定：

第一層含義：保持互聯(lián)的瞬時(shí)阻抗恒定。

** 第二層含義：可以在傳輸線的終端進(jìn)行阻抗匹配。**

** 第三層含義：即使已經(jīng)是可控阻抗互聯(lián)和終端連接，布線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也會(huì)影響反射，因此其中的一個(gè)策略是維持一個(gè)線性的布線拓?fù)洌€上不要有分支。如果有分支則每個(gè)分支都要進(jìn)行匹配。**

即使如此，信號(hào)遇到瞬時(shí)阻抗突變就會(huì)反射，這可能發(fā)生在線的末端，或者互聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變的任何地方，如拐角、過孔、分支結(jié)構(gòu)、連接件和封裝處。

沒有人知道到底是什么產(chǎn)生了反射電壓？只是知道這樣產(chǎn)生后，交界面兩側(cè)的電壓才可以相等，交界面處的電壓才是連續(xù)的。同樣，在交界面兩側(cè)也存在電流回路，電流也是連續(xù)的。這樣，系統(tǒng)才是平衡的。