网络分析仪的眼图测试和TDR

 

高速信号在传输过程中对传输线的阻抗有明确的要求。如果阻抗不连续，可能会导致信号完整性问题，例如信号反射、抖动增大、误码率上升，甚至可能引发电磁干扰（EMI）问题。因此，高速信号路径中的各个环节，包括PCB走线、连接器以及线缆等，都必须严格控制阻抗匹配，以确保信号的稳定传输。

在信号传输路径上阻抗不连续的点，会产生比较大的反射信号。

 

什么是TDR 测试？

TDR（Time-Domain Reflectometry），又称时域反射技术，其测试原理是：当信号在传输路径中遇到阻抗变化时，一部分信号会被反射回来，而另一部分则继续向前传播。通过测量反射波的电压幅度，可以计算出阻抗的变化情况；同时，只需测得反射点到信号源之间的时间差，便可确定传输路径中阻抗变化的具体位置。该技术广泛应用于传输线、电缆及PCB线路的阻抗分析与故障定位。
 

 

此外，TDR技术还能够准确定位传输线中的断点或短路点位置。当传输线上存在寄生电容或电感（例如过孔等结构）时，这些寄生参数会引发阻抗的不连续变化，并在TDR曲线中清晰地反映出来，从而有助于分析和定位信号完整性问题的成因。

传统TDR使用示波器方案测试：

示波器是TDR测试的传统方法

 

 

利用网络分析仪测试TDR的优势

传统上，基于采样示波器的时域反射计（TDR）一直被广泛应用于电缆和印刷电路板的测试。然而，由于这类示波器的本底噪声相对较高，实现高动态范围与快速测量往往难以兼顾。虽然可以通过多次采样取平均的方法来降低噪声，但这会显著影响测量速度。此外，示波器中用于测量时序偏差的多个信号源之间的抖动，也可能引入额外的测量误差。另一个挑战在于，为TDR示波器设计有效的静电放电（ESD）保护电路非常困难，因此这类设备更容易因静电放电而损坏。

相比之下，网络分析仪（网分）则不存在上述问题。不仅如此，网分还能利用相位信息，支持如Smith圆图显示、阻抗测量等高级功能，并能够更精确地实现电缆的相位匹配，从而在高速信号完整性分析中展现出明显优势。

 

 

接下来的视频将会给各位工程师朋友演示：

 

 

1. 四端口USB网分测试差分传输线阻抗不连续点

 

2. 利用Gating（时域选通/门控功能）消除特定失配，得到改善后预期结果

 

3. TDR中的眼图仿真功能，利用内置可选的虚拟码型发生器，以及预加重/均衡技术，生成眼图，提供信号完整性分析。