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……
我们知道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，传输线可以理解为由信号传播路径和信号反馈路径两条一定长度的导线构成。
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
特性阻抗表示信号在传输线中传播时所经历的瞬态阻抗，并为影响传输线电路中的信号的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，但深入来说，必须分析传输路径中的信号的行为。 Eric Bogatin博士在他的书《Signal Integrity :Simplified》中有详细说明，读者可以寻找原书进行详细调查。 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，1V的阶跃波被施加到该传输线。 例如，如果将1V的电池连接到传输线路的发送端，电压就会跨越传输线路进行输送
线和回路之间)，一旦连接，这个电压阶梯波沿着该线以光速传播，它的速度通常约为6英寸/ns。这个信号是发送线路和回路之间的电压差，它可以从发送线路的任何一点和回路的相临点来衡量。
讯号能量在第一个0.01ns前进了0.06英寸，这时发送线路有多余的正电荷(由电池提供)，而回路有多余的负电荷，正是这两种电荷差维持着这两个导体之间的1V电压差，且这两个导体间也形成了一个电容器。在下一个0.01ns中，又要将下一段0.06英寸传输线的电压从0调整到1V，这必须再加一些正电荷到发送线路，与加一些负电荷到接收线路。每移动0.06英寸，必须把更多的正电荷加到发送线路，而把更多的负电荷加到回路。每隔0.01ns，必须对传输线路的另外一段进行充电，然后信号开始沿着这一段传播。电荷来自传输线前端的电池，当讯号沿着这条线移动时，就给传输线的连续部份充电，因而在发送线路和回路之间形成了1V的电压差。每前进0.01ns,就从电池中获得一些电荷(±Q)，恒定的时间间隔(±t)内从电池中流出的恒定电量(±Q)就是一种恒定电流。流入回路的负电流实际上与流出的正电流相等，而且正好在信号波的前端，交流电流藉由上、下线路组成的电容，结束整个循环过程。
讯号传递时，会在传输线内建立一个电场，而这讯号传递的速度取决于在讯号与回路周围金属材质的电荷充放电与磁场生成速度。
对电池来说，当信号沿着传输线传播，并且每隔0.01ns对连续0.06英寸传输线段进行充电。从电源获得恒定的电流时，传输线看起来像一个阻抗器，并且它的阻抗值恒定，这可称为传输线路的浪涌阻抗(surge impedance)。同样地，当信号沿着线路传播时，在下一步之前(0.01ns之内)，把这一步的电压提高到1V所需供应的能量(电流)，这就涉及到瞬时阻抗的概念。
如果信号以稳定的速度沿着传输线传播，并且传输线具有相同的横截面，那么在0.01ns中每前进一步需要相同的电荷量，以产生相同的信号电压。此时，信号着这条线前进时，会遭遇同样的瞬时阻抗，这被视为传输线的一种特性，被称为特性阻抗。如果信号在传递过程的每一步的特性阻抗相同，那么该传输线可认为是可控阻抗(controlled impedance)传输线。
瞬时阻抗或特性阻抗，对信号传递质量而言非常重要。在传递过程中，如果下一步的阻抗和上一步的阻抗相等，工作可顺利进行，但若阻抗发生变化(阻抗不匹配)，那会出现一些问题。为了达到最佳信号质量，设计目标是在信号传递过程中尽量保持阻抗稳定，首先必须保持传输线特性阻抗的稳定，因此，可控阻抗板的生产变得越来越重要。另外，其它的方法，如余线(stub)长度最短化、末端去除和整线使用，也用来保持信号传递中瞬时阻抗的稳定。
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；
2. 解析近似；
3. 采用数值仿真的场求解器。
这里只看看经验法则，其中两种还是交给专业的软件或者PCB人员吧 ：）
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。