1.2　高速信号传输的基础概念

学习和掌握高速信号传输工程化技术，需要深刻理解电阻、电感和电容这些基础概念，并在高速信号传输工程化设计中考虑并应用各类电子元器件所具有的电阻、电感和电容特性。

1.2.1　电阻、电感和电容的概念

电阻是导体所固有的主要特性之一，该特性反映导体对流在其上电流的阻碍能力，是导体对电流起阻碍作用的能力。由于导体电阻特性的存在，如果存在多条路径，直流电流总是在阻力最小，即电阻最小的路径上分配最多的电流；电阻的作用是将流在其上的电能转化为热能，然后消耗掉，且热能不会产生电磁干扰。

电感也是导体所拥有的另外一个固有特性，反映导体对流在其上电流变化的抵抗能力，是导体对电流变化抵抗能力的抽象。由于导体电感的存在，如果存在多条路径，交流电流总是在阻力最小，即电感最小的路径分配最多的电流；电感只对流在其上的电流变化进行抵抗，不消耗流在其上电流的能量，但在电流周围产生电磁场。

环路电感反映电流环路所具有的对电流变化的抵抗能力的大小。环路面积越大，则同样的环路电流所产生的电磁场能量越大，电感就越大，对电流变化抵抗能力就越大；环路面积越大，在同样大小的电磁场中环路所感应的电动势就越大。由于环路电感的存在，如果存在多条路径，无论是直流电流，还是交流电流，总是在阻力最小，即环路电感最小、环路面积最小的路径分配最多的电流。

电容是两个相互绝缘的导体（简称导体组件）所固有的特性之一，反映导体组件容纳电荷多少的能力，是对导体组件容纳电荷能力的抽象，也是导体组件对施加在其上电压变化抵抗能力的反映。由于导体组件电容特性的存在，当施加于导体组件上的电压高于其原有电压时，导体组件收集电荷，当施加于其上的电压低于其原有电压时，导体组件释放电荷，但不消耗电流或电荷的能量。因此，具有电容特性的导体组件能够对低于自身电压的器件进行供电，这叫作供电中继；具有电容特性的导体组件也具有稳定电源或信号电压波动的作用，这叫作信号滤波。

1.2.2　电阻器、电感器和电容器的概念

掌握高速信号传输技术，必须正确理解、区分电阻与电阻器、电感与电感器以及电容与电容器的概念和内涵，不能混淆特性与拥有该特性的器件。电阻器除了拥有电阻特性，还有电感特性；电感器除了具有电感特性，还具有电阻特性；尤其是电容器，除了具备电容特性，更重要的是其寄生的电阻和电感特性对高速信号传输的作用。

电阻器是工程实践中的一种主要以实现电阻特性为目标的电子元器件，从电能消耗的角度讲，电阻器最重要的固有特性是电阻，而对于高速信号传输，电阻器的电感特性也是极其重要的，虽然电阻器的电感特性值很小，但是如果信号的频率足够大，电阻器的电感特性所产生的感抗也可能足够大，从而影响高速信号传输。

电感器也是工程实践中的一种以实现电感特性为目标的电子元器件，从通直流、隔交流的角度讲，电感器最重要的固有特性是电感。由于电感器的这个特性，在高速信号传输技术中，它被用来提高信号的隔离度，并常常作为电源滤波器组成的重要元器件之一。另外，在高速信号传输工程化技术中，电感器的电阻特性和电容特性是不能忽略的。

电容器也是工程实践中电子元器件的一种，以实现电容特性为目标。但它不仅仅具有电容特性，在高速信号传输技术范畴，一定要关注电容器的电阻特性和电感特性，分别称为等效串联电阻和等效串联电感。当电容器被用作高速信号传输系统的电源供电中继时，电容器的等效串联电阻特性和等效串联电感特性对电容器能否快速充放电有决定性的作用，而能否快速充放电是高速信号电路电源保障的重要因素。

总而言之，电阻、电感、电容与电阻器、电感器和电容器是不同的概念，高速信号传输设计工程师一定要正确理解这些概念，才能正确应用各种电子元器件，正确应用电子元器件的各种特性，设计正确的高速信号传输系统。