最近有小伙伴咨詢，為什么高速信號(hào)PCB走線越短越好，怎么取舍。因?yàn)樵赑CB實(shí)際設(shè)計(jì)中就會(huì)發(fā)現(xiàn)這句話的問題，因?yàn)樽罱K這句話要想用于實(shí)際布線，那么就要計(jì)算和取舍了，越短越好，誰都知道，如何判斷多短合適，總不能從CPU出來就接DDR，在實(shí)際設(shè)計(jì)中根本不可能實(shí)現(xiàn)。頻率越高，信號(hào)就越短，這是經(jīng)驗(yàn)，那么多高算高，多短算短？今天筆者就和大家分享一下為什么說高速信號(hào)走線越短越好，實(shí)際工程中如何取舍，如何判別的一個(gè)原理性分析，算是拋磚引玉吧。 ? ? ?

首先大家要知道傳輸線理論，筆者記得最初見到這個(gè)說法是在電路理論這本大學(xué)書籍中，就是把電路分成集總參數(shù)和分布參數(shù)系統(tǒng)，而分布參數(shù)系統(tǒng)，兩點(diǎn)之間的物理連線能不能看成短路，即兩點(diǎn)之間的電壓，電流，相位是否相等都與信號(hào)的波長(zhǎng)λ有關(guān)。 ? ?

傳輸線效應(yīng)是典型的高頻現(xiàn)象，本質(zhì)上任何電路，元器件，連接線等都是分布系統(tǒng)。只是在某些條件下可以忽略一些分布特性，視為集總系統(tǒng)，比如低速電路中，主要忽略了高頻特性，因?yàn)槲覀冎饕獞?yīng)用的場(chǎng)景頻率在低頻特性范圍內(nèi)，而且電路的主要特征也是低頻特征。

根據(jù)電磁場(chǎng)理論，電磁波以速度v（一般認(rèn)為是光速）傳播，波長(zhǎng)λ，頻率f，大家都知道波速公式λ=v/f，其實(shí)我們經(jīng)常說的CPU速度快，想表達(dá)的可能是主頻f高，比如1Ghz，2Ghz主頻等。

接下來我們看，對(duì)于一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)的低損耗傳輸線【在PCB設(shè)計(jì)中，指的是發(fā)射端，到接收端的信號(hào)線，加上信號(hào)返回參考地組成的傳輸線系統(tǒng)】，波長(zhǎng)為λ時(shí)，當(dāng)L<<0.1λ時(shí)，可以看作理想傳輸線，其他情況可視為分布系統(tǒng)，即傳輸線，實(shí)際工程中可能更復(fù)雜一些，但是不影響具有參考意義的理論分析。

舉例1：在PCB布線時(shí)，由波速公式λ=v/f的角度分析，結(jié)合L<<0.1λ，當(dāng)信號(hào)頻率f一定時(shí)，速度v固定，則λ固定，此時(shí)走線L越短，越有利于將走線當(dāng)作集總參數(shù)考慮，因此才說走線越短，越好，但是計(jì)算方法由L<<0.1λ可以估算，比如信號(hào)頻率100Mhz，波長(zhǎng)300cm，走線L=5mm，那么可以忽略傳輸線效應(yīng)是沒有問題的，滿足公式L<<0.1λ。

舉例2：在PCB布線時(shí)，當(dāng)L一定時(shí)，由波速公式λ=v/f看，f越高，例如頻率10Ghz信號(hào)，速度v一定，頻率越高則對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)越短，此時(shí)波長(zhǎng)λ越小，約為3cm，L=5mm時(shí)，則與0.1λ相近，不滿足公式L<<0.1λ，因此走線時(shí)要注意傳輸線效應(yīng)。

因此要確定信號(hào)頻率，走線長(zhǎng)度，基本可以確定是否考慮傳輸線效應(yīng)，而在滿足公式L<<0.1λ的情況下，可以不必太過度考慮信號(hào)的長(zhǎng)短，因?yàn)楹芏嗲闆r下，走線需要需要考慮PCB板的尺寸和元器件布局要求，尤其是元器件較多的場(chǎng)合，走線滿足要求即可，也無需給自己增加走線難度。而在不滿足公式L<<0.1λ的情況下，就需要考慮走線的長(zhǎng)度問題了，這也是PCB工程師需要注意點(diǎn)的一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)。

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審核編輯：劉清