學習高速PCB設計，首先得明白一些基本概念，比如什么是電磁干擾(EMI)？什么是信號完整性（SI）？什么是反射(reflection)？磨刀不誤砍柴工，打好基礎，才能更快的入門高速PCB設計。

電磁干擾(EMI)

電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）是干擾電纜信號并降低信號完好性的電子噪音，EMI通常由電磁輻射發生源如馬達和機器產生。

電磁干擾EMI有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合（干擾）到另一個電網絡。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合（干擾）到另一個電網絡。在高速PCB及系統設計中，高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發射電磁波并影響其他系統或本系統內其他子系統的正常工作。

電磁兼容性(EMC)

電磁兼容性（EMC，即Electromagnetic Compatibility）是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁騷擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁騷擾(Electromagnetic Disturbance)不能超過一定的限值；另一方面是指設備對所在環境中存在的電磁騷擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility，即EMS)。

國際電工委員會(IEC)對EMC的定義是:指在不損害信號所含信息的條件下，信號和干擾能夠共存。

信號完整性(signal integrity, SI)

信號完整性是指信號在信號線上的質量。信號具有良好的信號完整性是指當在需要的時候，具有所必需達到的電壓電平數值。差的信號完整性不是由某一單一因素導致的，而是板級設計中多種因素共同引起的。主要的信號完整性問題包括反射、振蕩、地彈、串擾等。

電源完整性（Power Integrity, PI）

電源完整性（Power integrity）簡稱PI，是確認電源來源及目的端的電壓及電流是否符合需求。電源完整性在現今的電子產品中相當重要。有幾個有關電源完整性的層面：芯片層面、芯片封裝層面、電路板層面及系統層面。在電路板層面的電源完整性要達到以下3個需求：

1、使芯片引腳的電壓漣波比規格要小一些（例如電壓和1V之間的誤差小于+/-50 mV）

2、控制接地反彈（也稱為同步切換噪聲SSN、同步切換輸出SSO）

3、降低電磁干擾（EMI）并且維持電磁兼容性（EMC）：電源分布網絡（PDN）是電路板上最大型的導體，因此也是最容易發射及接收噪聲的天線。

串擾(crosstalk)

串擾是兩條信號線之間的耦合，信號線之間的互感和互容引起線上的噪聲。容性耦合引發耦合電流，而感性耦合引發耦合電壓。PCB 板層的參數、信號線間距、驅動端和接收端的電氣特性及線端接方式對串擾都有一定的影響。

反射(reflection)

反射就是在傳輸線上的回波。信號功率(電壓和電流)的一部分傳輸到線上并達到負載處，但是有一部分被反射了。如果源端與負載端具有相同的阻抗，反射就不會發生了。源端與負載端阻抗不匹配會引起線上反射，負載將一部分電壓反射回源端。如果負載阻抗小于源阻抗，反射電壓為負，反之，如果負載阻抗大于源阻抗，反射電壓為正。布線的幾何形狀、不正確的線端接、經過連接器的傳輸及電源平面的不連續等因素的變化均會導致此類反射。

過沖(overshoot)和下沖(undershoot)

過沖就是第一個峰值或谷值超過設定電壓——對于上升沿是指最高電壓而對于下降沿是指最低電壓。下沖是指下一個谷值或峰值。過分的過沖能夠引起保護二極管工作，導致過早地失效。過分的下沖能夠引起假的時鐘或數據錯誤(誤操作)。

振蕩(ringing)和 環繞振蕩(rounding)

振蕩的現象是反復出現過沖和下沖。信號的振蕩和環繞振蕩由線上過度的電感和電容引起，振蕩屬于欠阻尼狀態而環繞振蕩屬于過阻尼狀態。信號完整性問題通常發生在周期信號中，如時鐘等，振蕩和環繞振蕩同反射一樣也是由多種因素引起的，振蕩可以通過適當的端接予以減小，但是不可能完全消除。