随着电子技术的飞速发展,集成电路的数据速率和时钟速率不断提高,信号边沿速度也越来越高,与此同时,元器件的复杂度也在不断增加,PCB已经成为了高性能的系统结构模块。一系列信号完整性问题,如反射、串扰、过冲、下冲、振铃等,不断凸显出来,如果处理不当,就会导致整个设计的失败,所以信号完整性问题已经成为一个设计能否成功的重要因素之一。传统的PCB设计方法已经无法满足设计需求。因此,在高速电路PCB设计过程中,通过仿真尽量减小或消除因信号完整性问题带来的影响已经成为必然。本论文基于麦克斯韦电磁场理论、传输线理论和阻抗理论,对反射、串扰等信号完整性问题进行了深入研究,给出了相应的解决方法。在此基础上,以某高速交换设备为例,对其进行了信号完整性设计分析。通过搭建仿真环境,介绍仿真软件和模型,给出信号完整性仿真的基本流程。在Cadence PCB SI软件环境下,对关键网络——MAC、PHY网络信号等进行反射、串扰仿真分析,归纳出抑制信号完整性问题的布局、布线约束规则,根据规则完成PCB设计并进行仿真验证,确保在设计阶段减小或消除信号完整性问题,达到良好的设计效果,进一步证明了高速电路信号完整性应用研究的重要性。本文针对千兆网交换子系统提出了一套完整的PCB设计规则,使某高速交换设备信号完整性问题出现的概率大大降低,设备能够实现1000M接口自适应和16路千兆网口无阻塞交换。设备在网络测试中表现良好,掉包率低,经过眼图比对可以看出,按照此规则设计出来的系统,抗噪声能力良好,过门限失真较小,满足设计需求。本文归纳了千兆网交换子系统信号完整性设计流程,为规范我所高速电路设计打下了基础,为高速产品可靠性地提升铺平了道路,具有十分重要的意义。