我們每天都聽到用到傳輸線，那麼什麼是傳輸線呢？一條同軸線纜是傳輸線，多層PCB闆中帶參考平面的PCB走線是傳輸線，我們可以了解為，傳輸線由任意兩個具有長度的導體組成。
接下來我們會看到，一條傳輸線用來将信号從一點傳輸到另一點，下圖說明了傳輸線的一般結構，為了區分兩個導體，我們将一條作為信号路徑，另一條作為傳回路徑。
作為一個新的理想電路元件，傳輸線和其他理想元件如電阻、電容和電感具有非常不同的特性，傳輸線具有兩個非常重要的參數：特性阻抗和延時。信号與理想傳輸線的互動方式和其他三種理想元件是完全不同的。盡管在某些情況下我們可以使用電感和電容的組合來近似理想傳輸線的電氣特性，但與 LC 近似相比，理想傳輸線的行為與真實互連的實際測量行為更準确地比對，帶寬也更高。
- 忘掉“地”這個字
在電路中，和其他節點相比，地代表着最低的電壓，将地作為參考點，電路上其他點都是高電壓。在信号完整性設計中遇到麻煩的最常見方式之一是過度使用術語接地。養成稱其他導體為傳回路徑的習慣要健康得多。許多與信号完整性相關的問題都是由于傳回路徑設計不當造成的。如果我們始終意識到另一條路徑作為信号電流的傳回路徑起着重要作用，那麼我們在設計其幾何形狀時就會像設計信号路徑一樣謹慎。
當我們将另一條路徑标記為接地時，我們通常認為它是電流的通用吸收器。傳回電流進入此連接配接并在存在另一個接地連接配接的任何地方流出。這是完全錯誤的。傳回電流将緊随信号電流。在較高頻率下，信号路徑和傳回路徑的環路電感将最小化，這意味着傳回路徑将分布在導體允許的盡可能靠近信号路徑的位置.
此外，傳回電流不知道傳回導體的絕對電壓電平是多少。實際傳回導體實際上可能是電壓平面，例如 Vcc 或 Vdd 平面。其他時候，它可能是低壓平面。它在原理圖中被标記為接地連接配接與在傳輸線上傳播的信号完全無關。
- 信号
正如我們将看到的，當信号沿傳輸線向下移動時，它同時使用信号路徑和傳回路徑。兩條導體在确定信号如何與互連互動方面同樣重要。
當兩條線看起來相同時，如在雙絞線中，我們稱其為信号路徑和稱其為傳回路徑是無關緊要的。當一個與另一個不同時，例如在微帶中，我們通常将窄導體稱為信号路徑，将平面稱為傳回路徑。
當信号發射到傳輸線時，它會以光速在材料中傳播。信号在傳輸線上發射後，我們可以稍後當機時間，沿着線路移動，測量信号。信号始終是信号路徑和傳回路徑上兩個相鄰點之間的電壓差。如下圖 所示。
區分并注意信号線上的電壓（示波器探頭将測量的電壓）和傳播信号非常重要。傳播信号是沿着傳輸線移動的動态電壓模式。當信号經過傳輸線上的一個點時，示波器探頭測量的電壓與信号的幅度相同。但是，如果傳輸線上有多個沿相反方向傳播的信号，則示波器探頭無法将它們分開。将被測量的電壓與傳播信号不同。這些一般原則适用于所有傳輸線——單端和我們将看到的差分傳輸線。
- 均勻傳輸線
我們按幾何形狀對傳輸線進行分類。強烈決定傳輸線電氣特性的兩個一般幾何特征是橫截面沿其長度方向的均勻性以及兩個導體中的每一個的相同程度。當橫截面沿長度方向相同時，如在同軸電纜中，傳輸線稱為均勻傳輸線。各種均勻傳輸線的示例如圖所示。
正如我們将看到的，均勻傳輸線也稱為受控阻抗線。均勻傳輸線種類繁多，例如雙引線、微帶線、帶狀線和共面線。如果傳輸線是均勻的或受控阻抗，反射将被最小化并優化信号品質。所有高速互連都應設計為統一傳輸線。
當我們沿着傳輸線的長度向下移動時，當某些幾何形狀或材料屬性發生變化時，就會存在不均勻的傳輸線。例如，如果兩條線之間的間距不受控制而是變化的，則這是一條不均勻的線。雙列直插式封裝 (DIP) 或四方扁平封裝 (QFP) 中的一對引線是非均勻線。連接配接器中的相鄰迹線通常是不均勻的傳輸線。沒有傳回路徑平面的 PCB 上的迹線通常是不均勻的線。不均勻的傳輸線會導緻信号完整性問題，應該避免，除非它們很短。
優化信号完整性的設計目标之一是将所有互連設計為統一的傳輸線，并最大限度地減少所有非統一傳輸線的長度。
影響傳輸線的另一個幾何特性是兩條導體的相似程度。當每根導體的形狀和尺寸都與另一根相同時，就存在對稱性，我們稱這條線為平衡線。一對雙絞線是對稱的，因為每根導體看起來都一樣。共面線在同一層上有兩條并排的窄條，并且是平衡的。同軸電纜是不平衡的，因為中心導體比外導體小得多。微帶線是不平衡的，因為一根線是窄走線，而第二根是寬走線。出于同樣的原因，帶狀線是不平衡的。
一般來說，對于大多數傳輸線來說，信号品質和串擾效應将完全不受線路是否平衡的影響。然而，地彈和 EMI 問題将受到傳回路徑的特定幾何形狀的強烈影響。
無論傳輸線是均勻的還是不均勻的，平衡的還是不平衡的，它都隻扮演一個角色：以可接受的失真水準将信号從一端傳輸到另一端。