反射的原理和计算方式是信号完整性（SI）的学习难点，曾难倒很多小白。然而反射的原理和计算方式是测试工程师面试的必考内容知识点，所以本文将搜集平台信息，详谈反射原理和计算方式。

1、反射原理

信号源产生带有能量的信号，信号又通过有一定阻抗Z0的传输线传到负载，尽管传输线在传送信号的过程中被看作电阻，但它并不消耗能量，信号的能量只能通过负载的阻抗吸收。从信号源到负载的最大能量传输要求负载阻抗等于源阻抗，如果两者不匹配，从源出来的信号能量部分被负载阻抗吸收，剩下的部分将反射回源阻抗，信号源就只好做出相应的变化去补偿输出。因此，负载端的信号波形就可以看作反射波与信号源输出的叠加。

反射波的大小又取决于线阻抗与负载阻抗的失配情况以及信号源的跳变时间(transition time)与传输延迟时间(propagation delay)的比率TR/TPD。阻抗的失配情况可以通过反射系数来衡量，TR与TPD的关系有如下几中情况：

①如果跳变时间TR远大于传输延迟时间TPD，当信号反射回信号源时，信号源的输出只改变了一点点，所以反射对信号就只引起小小的扰动，在负载端表现为小小的过冲。

②如果传输延迟时间足够大，以至于当反射信号反射回信号源时，信号源的输出已经改变了许多，这时信号源就必须作出较大的变化去补偿输出。对这个大的补偿输出负载又会反射新的变化，如此往返，就会产生振铃(ringing)现象。

2、反射的计算方式

当信号线的长度足够长时才被视为传输线，传输线的反射信号的大小取决于传输线阻抗Z0与负载阻抗ZL的差别，反射信号与原信号的比值成为反射系数Kr，它们之间的关系公式如下：

Kr = （ZL-Z0）/（ZL+Z0）

从以上公式可以看出：

①当传输线上的负载开路时，相当于ZL趋于无穷大，代入公式可得出Kr=1，即此时的信号将全部反射出去。

②当负载短路时，相当于ZL=0，代入公式可得出Kr=-1，在这种状态下的信号也将完全反射出去，但是反射回去的信号方向跟前一种情况相反，从本质上来说是指传输线为信号提供了一个无消耗的回路。

欲了解更多的信号完整性，来《信号玩笑与电源完整性分析（第三版）》。