相信大家时时时的都会听到传输线（Transmission Line，TL）的观点，在旗子暗记完全性剖析中霸占主要地位。这一期我们就浅近的学习下其基本观点和特性。
电路系统是器件（Device）和连线（Interconnect）的整体。在电路图中常常利用的是空想连线。在集成电路中的制造中，连线的实现可能会用到多晶硅，铝线或者铜线。封装过程中的bonding wire可能会用到铝线或者金线。板级pcb走线常日会用到铜线等等。
那么实际的互联线的等效模型该怎么表示那？图1给出了大略的示意图。空想走线当然不考虑其走线电阻、电容和电感等电气特性，其特点便是等电势（无延迟）。当然部分场合可根据须要大略等效为集总（lumped）的L、R或C。或者利用繁芜的RC模型、LC模型。末了可能是更完全的RLGC模型。
图1那么是不是什么时候都须要考虑RLGC模型那，当然不是了，这对付电路中成千上万的连线也不现实。图2给出了一些大略的简化等效场景。
图2我们都知道旗子暗记在导线中的传输，实质上并不是电子的移动，而是电磁场以靠近光速进行传播。实际传播速率由材质的相对介电常数εr和相对磁导率μr决定。那么如果知道了传输线的长度l，就可以得到传输线的延迟td=l/v。
图3下面重点剖析RLGC模型。既然以有限速率传播，那么旗子暗记的传播就有先后顺序，图4给出了无限长度传输线中某一点x和无限小增量dx的模型。个中R、L、G和C都是传输线单位长度的电阻、电感、电导和电容。电压和电流都是位置x和韶光t的函数，偏微分方程中本地位增量dx无限趋近于0时，能够得到著名的传输线方程，也叫电报方程（telegraph equation ）。
图4对传输线方程进行拉式变换并求解得到位置为x处的旗子暗记和x=0处旗子暗记的关系。如图5中④式。个中γ称之为传播常数(propagation constant)。表明旗子暗记在传输线上传输时随着传输间隔x和频率会发生变革。实部α影响单位间隔幅度衰减，虚部β影响单位间隔相位延迟。
图5
对付传输线的阻抗打算，图6给出思路，首先假设无限长度传输线的输出阻抗为Z0如图6(a)，那么在(a)的根本上，再增加无限小长度dx，取极限dx→0，阻抗仍旧该当是Z0，如图5(b)所示。终极我们得到的阻抗Z0的表达式。可以看到这是个和频率及RLGC有关的量。当然如果不考虑R和G，也便是LC模型，也称之为无损传输线（Lossless TL）模型。其阻抗就和频率无关，也便是常说的无损传输线的特色阻抗(L/C)^0.5。
图6
当然对付实际的的传输线为担保其阻抗恒定，避免涌现阻抗不连续。须要传输线在其全体长度上具有均匀性（uniform）。图7为一些常见pcb走线（trace）的剖面示意图。包含了常见的双绞线、同轴线，微带线，带状线等剖面图。在须要掌握传输线的特色阻抗时，须要通过掌握走线的宽度、厚度、间距等来设计L和C，从而达到可控阻抗（Controlled Impedance）的目的。比如常见的50欧姆。
图7关于阻抗还可以形象地从旗子暗记的角度理解，旗子暗记在通过传输线的过程中须要对线上电容进行充电，对付一定的输入旗子暗记幅度，瞬时电流的大小反响了瞬时阻抗（ instantaneous impedance），如果传输线在其传输的路径上是均匀的，旗子暗记能"看到"的阻抗便是固定的。如图8所示。
图8
之以是要谈论传输线的特色阻抗，是由于在旗子暗记的传输过程碰着了阻抗不连续（不相等）就会涌现旗子暗记的反射（Reflection）征象。也便是部分旗子暗记在不连续点连续提高，部分折返朝源端传播。对付这种情形有反射系数的定义。如图9，当传输线涌现阻抗为Z0和ZT的不连续处，须要通过反射电压Vr的定义才能知足边界条。从而得到反射系数Kr的定义，即反射电压Vr和入射电压Vi的比例。
图9
反射征象会影响到旗子暗记完全性，在实际的传输线运用中，当传输线设计是均匀同等时，为减小和避免反射问题，常日也须要传输线两端的终端匹配的问题，通过端接电阻达到匹配目的，尽可能的使Kr靠近0。降落由阻抗不连续引起的反射量。以是，空想的连线和现实的导线是有差别的。平时碰着的各种坑，不是说理论就这样，每每须要考虑也实际情形。
素材来源：Ittbank、电子森林
