一個鏈路系統(tǒng)一般有4大部分：源端；傳輸線；負(fù)載或接收端；電源。傳輸線是整個系統(tǒng)不可缺少的部分。

之前對傳輸線的認(rèn)知，是源于藍(lán)皮書的一句描述：

傳輸線是用于信號傳輸，不是一根線而且是兩根線，要特別關(guān)注返回路徑。

就是這些概念，后來遇到了一些困惑：射頻和雷達(dá)的信號怎么傳輸？

直到重新學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論，看到相關(guān)資料，將EM（ElectroMagnetic）融入進(jìn)來，才發(fā)現(xiàn)認(rèn)知上的狹隘。

這里將傳輸線的定義應(yīng)該理解為：

傳輸線是將能量以電磁場的形式從一個地方傳導(dǎo)到另一個地方的任何一對導(dǎo)體。

那怎么理解雷達(dá)和射頻？

為了傳遞電壓波形，有必要以電磁波的形式產(chǎn)生和發(fā)送能量，無論是沿著傳輸線還是通過空間。

狹義點(diǎn)講傳輸線是用于信號傳遞，廣義點(diǎn)講傳輸線是用于能量傳遞。換句話說：傳輸線解決的是能量傳遞的問題，而不單單是信號。

為了便于理解能量傳遞，下圖給出的是機(jī)械傳輸線。電磁傳輸線的行為方式與其很相似。能量在各個小球中傳遞，正如電磁場在傳輸線上的運(yùn)動。

同樣，上圖也可以說明，為什么要在傳輸線要做端接匹配？

能量是需要消耗的，不解決上面右圖中球反彈的能量，能量就會反彈。而傳輸線中，不需要這種反射，要么在源端串聯(lián)電阻，要么在負(fù)載端并聯(lián)電阻，吸收掉能量，這也就是端接匹配的原因。

阻抗變化，產(chǎn)生反射，就會降低信號質(zhì)量。為了將信號衰減保持在合理的范圍內(nèi)，傳輸線所有部分的阻抗必須保持在使用電路公差確定的范圍內(nèi)。這就是所謂的控制阻抗，反焊盤，轉(zhuǎn)換層面的回流孔等就是用來管控的。

廣義點(diǎn)來說，在整個傳輸線系統(tǒng)中，阻抗不連續(xù)，連接器或者過孔等寄生效應(yīng)，各種噪聲耦合等等，都可以看成傳輸線的一部分，而每部分都有一定的容差。允許的公差范圍，可以容許能量的微量損耗，確保所發(fā)送的信號不會因反射、損耗和噪聲而過度失真，保證信號完整性。

理解完傳輸線基本概念問題，我們再說說“電流和電流回路”的說法？

如果用電流或電流回路來描述信號發(fā)生了什么，就無法解釋信號行為。這是為什么？

當(dāng)能量在傳輸線上或空間中從一個地方移動到另一個地方時，它就以電磁場的形式移動。重要的是要記住，當(dāng)能量被傳輸時，電場和磁場總是存在的。電磁場又可以產(chǎn)生電流，所以電流是電磁場存在的一種結(jié)果或者說是外在表現(xiàn)方式。

傳輸線類型中，電源線是藍(lán)皮書沒有提及的。需要注意的是電源線（Power Line）是傳輸線，但又有不同。電源線是輸送能量，其他的理解為傳輸電磁能量，而電源線是向傳輸線輸送能量。當(dāng)然只要是能量運(yùn)動，都可以用麥克斯韋方程來描述和分析。

不管是射頻/微波或模擬還是數(shù)字電路，看似不同的，但實(shí)際上，它們是相同的，三者都依賴電壓波形來傳遞信息，都需要電磁場將電壓波形從源或驅(qū)動器傳播到接收器。唯一的不同是需要不同的規(guī)則來管控它們。

最后，給出Designcon2021 里面有一篇如何有效提高PCB設(shè)計性能的文章中提到的一個問題：

異曲同工，想明白這個問題，就搞清楚了今天所說的這些。


審核編輯：劉清