數字設計基礎--時間與距離

導線和印刷電路走線中電信號的傳播速度取決于其周圍的介質。傳播延遲的大小以皮秒/英寸為單位。傳播速率、單位為英寸/皮秒是傳播延遲的倒數。

導線的傳播延遲與其周圍介質的介電常數的平方根成比例增加。同軸電纜的制造商經常在線纜內使用泡沫或肋狀結構的絕緣材料，以減小實際的介電常數。從而降低傳播延遲，同時減少介電損耗。表1.1中列出了兩種同軸電纜，其區別在于它們的絕緣介質。

印刷電路板走線的單位延遲取決于印刷電路基板材料的介電常數和走線的幾何結構。常用的印刷電路板材料FR-4在低頻時的介電常數大約為4.7±20%。而在高頻時劣化到4.5。對于傳播延遲的計算，應使用高頻時的數值4.5。

走線的幾何結構決定了其電場是駐留于電路板內還是進入到空氣中。當電場停留在電路板中時，實際的介電常數增大，因而信號傳播較慢。當一個電路走線在環繞電場被封閉在電路板內兩個地平面之間時，其環繞電場完全駐留于電路板內。對于典型的FR-4印刷電路板材料，形成的實際介電常數為4.5。當電路走線位于印刷電路板的外表層時，它的電場分布于走線一側的空氣及另一側的FR-4基板材料中，形成的介電常數介乎于1和4.5之間。電路板外層走線總是比內層走線傳輸得快。

作為一種陶瓷材料，氧化侶用來制作非常密集的電路板。它的優勢在于熱膨脹系數低且易于加工成非常薄的板層，但制造成本非常昂貴。微波工程師更看中氧化鋁電路低傳播速度的特點，因為這樣可以縮小諧振結構的尺寸。