高速电路中的关键信号传输常用差分线结构，如光载波通信协议OC中、低电压差分信号LVDS等。差分线即平行耦合传输线，常用的有耦合带状线和耦合微带线。
同单端传输线相比，差分线的优点在于：不易受噪声干扰，抗串扰和不连续突变性能好，同时还减小了对别人的干扰。然而由于要使用两根线来传输信号，使得信号线数量加倍，因此差分线一般用于板上关键信号线的传输，如系统时钟线。
从场的角度来说，差分线传输的主模是TEM模（或准TEM模），其一般采用奇模、偶模的分析方法，即采用奇模激励、偶模激励两种状态。其他的激励状态可看作是这两种状态的叠加。奇模激励就是在耦合线的两个导体带上加的电压幅度相等、相位相反；偶模激励则是在两个导体带上加的电压幅度相等、相位也相等。耦合带状线的电场结构如下图上半部分所示，耦合微带线的场结构如图下半部分所示，可知奇模激励和偶模激励的场结构不同，因此存在各自的模速度和模阻抗。
系统互连采用差分传输方式可以明显减小差分信号对其他线的串扰，这是由于差分信号产生的电磁场相互抵消。
具体说，对于容性耦合，因为两根线上所加的电压幅度相同、相位相反，因此所感应出的电压也是幅度相同、相位相反，差分线之间的距离很小，所以互容也几乎相同，因此差分线对其他信号线的容性串扰很小。
对于感性耦合，因为其电流是相反的，所以磁感应强度相反，因此差分线对其他信号线感性串扰也很小。
同样由于差分线之间的距离很近，所以其他干扰源对两线的干扰可以差分掉，但要注意共模的辐射问题。同时差分线的不对称传输使得差分信号向共模信号转换产生EMI，下面就将针对不同影响因素来分析差分信号传输的特性。
差分线间距对电感/电容耦合度的影响
下图是不同间距对电容耦合度的一个影响，可以看到，间距为正常1倍时对应的相对电容耦合度为4.4%，三倍间距时相对电容耦合度为0.6%，基本上随着差分线间距的增大，电容耦合度逐渐减小，从一倍到三倍电容耦合度下降比较快，随后再增大间距耦合度则变化缓慢。
下图是对应的相对电感耦合度随差分间距的变化情况，趋势上看和电容耦合度变化一直的，当耦合间距增大到3倍后，电感耦合度从12%降到3%，再增加差分线的间距变化较小了。
差分线间距对阻抗的影响
下图为当一个线为固定电平时，另一根信号线的单端阻抗：
下图为设定两根信号线具有同相驱动或反相驱动时的单端特性阻抗，不同驱动下的单端特性阻抗如下图所示，橙色曲线为两线同相驱动的单端特性阻抗，中间为一根信号线为固定电平的单端特性阻抗，灰色曲线为两线反相驱动的单端特性阻抗。可以看到，单端特性阻抗随着差分线间距的增大逐渐趋于接近。
差分线两线同相驱动（偶模）时的单端阻抗为偶模阻抗；两线反相驱动（奇模）时的单端特性阻抗为奇模阻抗。下图为差分阻抗、共模阻抗、偶模阻抗、奇模阻抗的关系。下图从上到下依次为：差分阻抗、偶模阻抗=共模阻抗*2、奇模阻抗=差分阻抗/2、共模阻抗。可以看到，随着s1的加大，差分阻抗逐渐增大到只有单根信号的特性阻抗的2倍、共模阻抗逐渐降低到单根信号特性阻抗的一半。
从上面的分析来看：
1）耦合微带线从一倍间距到三倍间距相对耦合度下降最快，之后随着间距的加大耦合度下降缓慢。
2）单端特性阻抗从大到小依次排列分别是：两线同相驱动（偶模）、第二根线固定电平趋于接近。和两线反相驱动（奇模），偶模阻抗大于奇模阻抗。随着距离s1加大，三种情况的特性阻抗值趋于接近。
3）差分阻抗＝2x奇模阻抗，共模阻抗＝0.5x偶模阻抗。随着距离s1加大，差分阻抗逐渐增大到只有单根信号线的特性阻抗的两倍、共模阻抗逐渐降低到单根信号线的特性阻抗的一半。
4）微带线奇模速度大于偶模速度，随着距离加大，两种速度由于双导线的相关性降低而趋于接近。
另外还可以有，阻抗随参数的变化如下：
1）导线宽度W与阻抗成反向关系，W值越大，阻抗越低：
2）介电常数ER与阻抗成反向关系，ER值越大，阻抗越低；
3）导线厚度T与阻抗成反向关系，T值越大，阻抗越低；
4）介质厚度H与阻抗成同向关系，H值越大，阻抗越高；.
5）差分线间距S与差分阻抗成同向关系、与共模阻抗成反向关系。
