数字通信系统的快速发展使得高速数字I/O接口速率已经从Mbps级大幅度提高到Gbps级,但是数据速率的不断提升也给信号能否实现稳定的传输带来了一些挑战,例如,衰减、阻抗不连续、辐射和串扰噪声等会影响信号的传输。其中传输线自身的损耗使无源通道的衰减与频率有关,即对高频分量的衰减要比低频分量的衰减大的多,从而使经过互连通道的高速信号边沿变缓,幅值降低,进而导致接收端眼图闭合和误码率的显著提升。为了保证高速数字系统性能的稳定,解决由于高速数字电路数据速率不断提高引起的频率相关性衰减问题,必须通过均衡技术来保证互连通道整个带宽范围内的衰减相对平衡,从而有效的减小接收端信号中的码间干扰。本课题针对高速串行互连系统中存在的频率相关性衰减问题进行了分析,并且对目前的均衡技术进行深入研究和比较,最终基于连续时间线性均衡技术设计出了一种新型无源均衡结构来补偿PCB上长传输线损耗引起的码间干扰现象,该无源均衡结构可以在紧凑的区域内实现较强的补偿能力。首先以T型无源均衡器作为基础模型,通过研究时域信号传输机制分析其低频去加重过程,然后通过观察眼图的开合大小和互连通道衰减曲线的平坦度,结合仿真分析总结出该无源均衡结构的参数选取指导原则。为了更进一步得到该结构的最佳均衡效果,借助神经网络对均衡结构不同参数和与之对应经过均衡后的眼图大小之间的关系进行拟合,从而得到其最优结构参数。其次,为了能在紧凑的区域内增强均衡器的补偿能力,提出了一种嵌入螺旋支节线的无源均衡结构。该无源均衡结构主要由用于低频衰减的螺旋分支线支节线和用于直流衰减的集总电阻组成,利用信号在螺旋分支线支节线、信号线和集总电阻之间的反射增益来实现低频去加重。其优点在于:1)结构中的高阻抗支节线嵌入在地平面中,减少对PCB信号层的走线影响,相比于T型无源均衡结构其均衡效果更佳。2)所提出的均衡结构在板级上占用的面积较小,相比于T型无源均衡结构更为紧凑。最后为了验证该均衡方法的有效性,通过对PCB板上的传输线采用本文提出的无源均衡结构进行仿真和实测,其中PCB基材采用FR-4介质,传输线长度为40in,信号传输速率为10Gbps。其结果显示,本课题所提的均衡结构相比于T型无源均衡结构,其频域幅值衰减趋势更加平坦,而且在接收端的时域眼图中眼高和眼宽均有明显的提升,分别提高52%和20%。