随着科技的发展,在印刷电路板(Printed Circuit Board,后文简称PCB)设计中,信号的频率越来越高,信号边缘的变化越来越快,单端传输线逐渐满足不了大数据传输的需求,差分传输线因此而生,并出现多种应用差分传输线的高速串行总线。随着这些高速串行总线的广泛应用,信号频率的不断上升,差分传输线也面临越来越多的问题。PCB板传输线设计的好坏,会对传输线上的信号质量产生影响,而信号质量直接决定了高速信号总线是否可以正确工作。因此,对差分传输线的研究有着重要的意义。本文以差分传输线作为研究对象。首先分析差分传输线产生反射、串扰等问题的机理。然后分析线间距和层间距的关系,将线间距转换成层间距的倍数并控制噪声到相同水平。接着根据差分传输线的结构,使用仿真软件Sigrity对差分传输线的间距、线长、差分线的对内长度误差、差分传输线的拐角、同等阻抗下差分传输线的线宽线间距、过孔等进行建模和仿真。通过对S参数曲线的分析得出:传输线长度对损耗有较大影响;差分线对内误差会引起差分信号失真;传输线拐角会导致阻抗变化,但135度角和弧度角对差分信号的影响不大;差分线线宽和线间距同时变大或减小时,有可能保持差分阻抗不变,但是线宽增大有临界值,超过时无论怎样增大间距都无法保持同等阻抗,线宽减小则受到制造能力的限制;差分线线宽越大,插入损耗越小;过孔直径、过孔焊盘,反焊盘都会对过孔传输特性产生影响,比如在过孔焊盘和钻孔直径不变的情况下,反焊盘越大则过孔阻抗越高。最后仿真研究了阻抗不连续点的分布对信号完整性的影响。本文通过对差分传输线的仿真研究,总结出PCB设计中的布局、走线规则,提高PCB设计的成功率,缩短PCB的研发周期,提高PCB的性能和质量。对实际高PCB设计具有较高的实用性和参考价值。