围绕电路设计跟信号完整性分析，“高频信号短而直”是一条被频繁提及的基本准则。这条准则可不是一般的经验之谈啊，背后有深刻的电磁场理论作支撑，也有工程实践的支持。简……
围绕电路设计跟信号完整性分析，“高频信号短而直”是一条被频繁提及的基本准则。这条准则可不是一般的经验之谈啊，背后有深刻的电磁场理论作支撑，也有工程实践的支持。简单来讲，它要求咱们在处理高速信号也行，高频信号也得是，情况时，要尽可能缩短信号传输路径，接着得保持那路径笔直。凭此来规避一系列信号完整性问题，从而确保系统能够可靠地工作。下面呢，咱们会从几个具体方面出发，探讨为啥要遵循这一准则，还有在实践里究竟该怎么应用。
为什么高频信号要走短线
信号频率升高之际，其波长会变短。要是传输线的长度跟信号波长能够相比拟，那么传输线就不再是一根简易的“导线”，而会变成一根“天线”或者传输线理论里的分布参数系统了。过长的走线会引入明显的寄生电感、电容以及电阻，这些寄生参数会直接对信号的边沿速度产生影响、造成信号出现延迟。更为关键的是，长走线更易于受到外界电磁场的干扰，与此同时也更易于向外辐射噪声，进而破坏电磁兼容性。所以，缩短物理长度是控制这些负面效应的首要办法。
走线弯曲对信号有何影响
理想的“直”所意味的是，要避免出现不必要的转弯，特别是90度直角弯。在低频电路当中，直角走线可能仅仅是占用了更多的版面而已，可是在高频情况下，直角拐角之处的铜箔宽度会突然产生变化，进而致使该处的特性阻抗出现不连续的情况。阻抗出现不连续则会引发信号反射，一部分能量被反射回到源端，从而导致信号波形出现过冲、下冲或者是振铃，严重的时候会误触发逻辑电路。除此之外，拐角等同于增加了对地电容，同样会使信号的上升沿有所劣化。通常给出的建议是，采用两个135度角或者是圆弧走线来实现平滑过渡。
如何在PCB布局中实现短直走线
达成这一目的得从布局规划着手，首先，像处理器、内存、高速串行接口芯片这样关键的高速器件，要尽可能挨着摆放，从而从根源处削减互连距离，其次，布线的时候，要优先处置高频关键信号线，还得为它规划出最为径直的路径，必要之时能够调整器件位置给它让步，运用多层板并给高速信号提供完备的参考地平面，是确保其阻抗可控、回流路径最短的重要之处，借助现代EDA软件的仿真功能，能够在布线之前预估走线长度和拓扑结构，进而优化布局。
使得电子系统于高速状况下稳定运行的基石，是“高频信号短而直” ，它与信号的时序直接关联，还和完整性有关，并且涉及系统的电磁兼容性能。在实际的工程里面，于布局布线阶段，设计师需要予以高度重视 ，要通过合理的规划以及严格的约束，把它切实落实到位。
于您的设计过往经历当中，有没有碰到过因对这条原则有所忽视从而引发的棘手难题？那您又是怎样去解决以及进行优化处理的？欢迎在评论区域分享您的相关实战体会，要是觉得这篇文章具备一定帮助作用，请予以点赞并且分享给更多的同行伙伴。
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