信号传播速度与延时

使用SI9000计算传输线传播时延并进行验证
根据理论知识可知，电信号在真空中传输速度 c=3X10⁸m/s=11.8inch/ns，传播延迟Tpd = 1/Vp，信号传播速度Vp可由下列几个公式进行计算：

使用SI9000创建一个阻抗为50欧姆的表层传输线模型，可以看到软件计算出来的信号单位长度传播时延Tpd为140ps/in，单位长度电感L为7.054nH/in，单位长度电容C为2.807pF/in，可以将单位长度电容与电感参数代上方入公式计算可得信号延长时间与软件计算的值一致。

但由于其表层传输线的特殊性，表层传输线上方为空气与绿油，但内层传输线上下层都为介质，所以表层传输线在计算时的介电常数通过反推可发现并不是下层介质的介电常数，使用上方传输线数据进行反推可知，计算出来的介电常数值为ɛr=(c/Vp)²=(c*Tpd)²=(11.8*0.14)²=1.652，并不等于模型中代入计算的介电常数3.8。

这是因为传输线的传播速度取决于其有效介电常数值，在内层的有效介电常数值为相邻介质的介电常数值，但在表层的传输线与空气相邻，而空气的介电常数值为1，表层走线的有效介电常数值为电场穿过空气与保留在介质中的电场强度的加权平均值，故在表层的介电常数值要小于介质的介电常数值。

根据该结论与公式1可知，当介电常数越小且C的大小为常数时，Vp的值就越大，即信号的传播速度就越快，在相同长度的传输线内进行传输所需要的时间就越短。

所以可以由此得到结论：传输线在顶层传输的速度比在内层创数的速度更快

下面使用ADS进行建模验证：

分别建立一个顶层的传输线模型（Sig_Top）与内层传输线模型（Sig_Internal），观察仿真结果：

经过仿真验证可知在顶层传输线的传播速度要大于内层传输线的传播速度。