一.什么是传输线
虽然我们经常使用传输线这个术语，但在谈到其具体定义时，很多工程师都在想说什么，似乎无法理解……
传输线用于将信号从一端传输到另一端。 下图显示了所有传输线的一般特征
因此，传输线路可以理解为由两条一定长度的导线构成，一条为信号传播路径，另一条为信号反馈路径。
1 .分析传输线路，必须与反馈路径联系，一个导体不能作为传输线路
2 .与电阻、电容、电感一样，传输线路也是理想的电路元件，但特性差异很大，对仿真效果很好，但电路概念很复杂
3 .传输线路有两个非常重要的特征：特性阻抗和延迟
2 .传输线分类
常用的双绞线、同轴电缆都是传输线
在PCB的情况下，常见的有微带线和带状线两种
微带线通常指PCB外侧的布线，基准面只有一个
带状线是位于两个基准平面之间的内层行走线
下图是微带线和带状线的示意图及其阻抗计算公式，通过该公式可以看出阻抗与它们的因素有关。 但是，在实际的工程APP应用中，使用Polar等专业软件进行阻抗计算
3 .传输线路阻抗
首先，澄清一些概念，阻抗、特性阻抗和瞬时阻抗是常见的。 严格来说，虽然他们有区别，但万变不离其宗，它们仍然是阻抗的基本定义。
将传输线路始端的输入阻抗简称为阻抗
信号随时遭遇的时间间隔阻抗称为瞬时阻抗
在传输线路具有一定瞬时阻抗的情况下，将其称为传输线路的特性阻抗
特性阻抗描述信号在传输路径中传播时所经历瞬态阻抗，且是影响传输路径电路中的信号完整性的主要因素之一
只要没有特别说明，一般将特性阻抗统称为传输线路阻抗
简单来说，传输路径阻抗可以用上面的公式来说明，但深入而言，必须分析传输路径上的信号的行为。 Eric Bogatin博士在著作《Signal Integrity :Simplified》中有详细说明，读者可查阅原著。 这里简单说明。
假设当信号沿具有相同截面的传输线移动时，将1V的阶跃波(step function )施加到该传输线。 例如，将1V电池连接到传输线的发送端时，电压会跨越发送线和电路之间。 连接后，该电压阶跃波沿这条线以光速传播，其速度通常约为6英寸/ns。 该信号为发送线路与电路之间的电压差，可以从发送线路的任意点和电路的相邻点进行测量。
信号能量在最初的0.01ns前进了0.06英寸。 此时，发送线路中有多余的正电荷(由电池提供)，电路中有多余的负电荷。 这两个电荷差维持着两个导体之间的1V电压差，并且这两个导体之间也形成了电容器。 接下来的0.01ns需要将以下0.06英寸传输线的电压从0调整到1V。 这需要将正电荷添加到发送线，将负电荷添加到接收线。 每移动0.06英寸，就要在传输线路上加入更多的正电荷，在电路上加入更多的负电荷。 每隔0.01ns，传输路径的另一端必须充电，信号开始沿着该段传播。 来自传输线前端电池的电荷在信号沿着该线移动时，会对传输线的连续部分进行充电，从而在传输线和电路之间产生1V的电压差。 每前进0.01ns，从电池中得到几个电荷(Q )，一定的时间间隔)t )内从电池流出的一定的电量)Q )成为一定电流。 流入电路的负电流与实际流动的正电流相等，而且正好位于信号波的前端。 交流电流藉由上下线路组成的电容器，整个周期结束。
当信号被传递时，在传输路径内形成电场。 该信号传递的速度取决于信号和电路周围金属材料的电荷充放电和磁场生成速度。
在电池的情况下，信号沿传输路径传播，每0.01ns对连续的0.06英寸的传输段充电一次。 当从电源获得恒定电流时，传输线看起来像阻抗器，并且其阻抗值是恒定的。 这可以称为传输线的浪涌阻抗(surge impedance )。 类似地，当信号沿着线路传播时，在下一步骤之前(0.01ns以内)，提供用于将该步骤中的电压升高到1V的能量(电流)与瞬时阻抗的概念相关。
如果信号沿传输路径以稳定的速度传播，并且传输路径的截面相同，则每0.01ns还需要相同的电荷量来生成相同的信号电压。 此时，如果向该线发送信号并前进，则会遇到相同的瞬时阻抗。 这被视为传输线的特性，称为特性阻抗。 如果传输过程的各个步骤中的信号的特性阻抗相同，则传输线可以被认为是可控阻抗传输线。
瞬时阻抗或特性阻抗对于信号传播质量非常重要。 在传输过程中，如果下一步的阻抗等于前一步的阻抗，操作将顺利进行，但如果阻抗发生变化(阻抗不匹配)，则会出现一些问题。 为了实现最佳信号质量，设计目标是在信号传输中尽可能稳定阻抗，并且必须首先稳定传输路径特性阻抗，因此可控阻抗板的制造变得越来越重要。 另外，其他方法，例如馀线(stub )长度的最短化、末端消除、整线使用，也可以用于保持信号传输中的瞬时阻抗的稳定性。
四.传输线阻抗的计算
设计一个预定的特性阻抗，需要不断调整线宽、介质厚度和介电常数。如果知道传输线长度和材料的介电常数，就可以计算出特性阻抗以及其它参数
求解特性阻抗的途径有三种：
1. 经验法则；
对于50ohm微带线：w=2h,对于50Ohm带状线：b=2w
经验法则：FR4上50Ω微带线的线宽w等于介质厚度h的两倍。50Ω带状线，两平面间总介质厚度b等于线宽w的两倍
2. 解析近似；
3. 采用数值仿真的场求解器。