時(shí)域和頻域就像孿生兄弟一樣，經(jīng)常在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域同時(shí)出現(xiàn)，可謂是工程師們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的兩大法寶。所以，在某些測(cè)試場(chǎng)景中，如果有時(shí)域信息的護(hù)法，咱們就能從時(shí)頻域兩個(gè)維度，對(duì)被測(cè)件有更完整的認(rèn)知，從而找到解決問(wèn)題的root cause。然而，射頻工程師在使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀時(shí)，往往習(xí)慣于在頻域維度進(jìn)行測(cè)量和分析，忽略了時(shí)域這個(gè)強(qiáng)有力的幫手。

網(wǎng)分中的 TDR 功能，正是這樣一個(gè) YYDS

什么是 TDR？

時(shí)域反射測(cè)量（TDR）在射頻工程師中被廣泛使用。它是一種測(cè)試技術(shù)，工作原理類似于雷達(dá)。它發(fā)送真實(shí)的沖擊激勵(lì)或階躍激勵(lì)信號(hào)去測(cè)試DUT，通過(guò)入射波和反射波計(jì)算出時(shí)域反射系數(shù)，再對(duì)反射系數(shù)進(jìn)行分析和處理，最終得到DUT的失配點(diǎn)、斷點(diǎn)、時(shí)域阻抗等參數(shù)，如圖1。

圖1 兩個(gè)瑕疵的開(kāi)路PCB Trace反射路徑

時(shí)域反射計(jì)或示波器時(shí)域分析功能就是傳統(tǒng)的測(cè)量 TDR 的專用儀表。它們是測(cè)量數(shù)字或信號(hào)完整性的好幫手。然而，無(wú)法直接測(cè)量頻率響應(yīng)的局限性也顯而易見(jiàn)。

網(wǎng)分 TDR 功能的特點(diǎn)

與之相對(duì)，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)是用于表征射頻和微波器件的強(qiáng)大儀器。它通常在頻域內(nèi)操作，測(cè)量 S 參數(shù)（反射和傳輸系數(shù)）。然而網(wǎng)分也可用于時(shí)域分析，它的TDR功能實(shí)現(xiàn)方式是對(duì)DUT發(fā)送掃頻連續(xù)波，網(wǎng)分的參考接收機(jī)和測(cè)量接收機(jī)分別測(cè)試入射波和反射波，并計(jì)算出DUT頻域反射系數(shù)，系統(tǒng)再將頻域反射系數(shù)進(jìn)行逆傅里葉變換得到時(shí)域結(jié)果。

下面以一個(gè)實(shí)例說(shuō)明網(wǎng)分TDR功能究竟神奇在哪里。如圖2所示，被測(cè)件為射頻Cable，測(cè)試參數(shù)為回?fù)pS11。S11期望結(jié)果為-45dB左右，但實(shí)測(cè)結(jié)果為0dB左右，很明顯射頻Cable某處斷了，但是只靠頻域數(shù)據(jù)無(wú)法找出斷點(diǎn)在何處，這就是頻域測(cè)試和分析的局限性。

圖2 射頻Cable 頻域?qū)崪y(cè)結(jié)果與預(yù)期值

這時(shí)候網(wǎng)分TDR時(shí)域分析就可以出馬了，網(wǎng)分TDR功能就像經(jīng)驗(yàn)豐富的外科醫(yī)生，手持手術(shù)刀精準(zhǔn)定位直達(dá)病灶。如圖3所示，如果加入TDR功能，我們就可以通過(guò)出現(xiàn)異常的時(shí)間來(lái)推算Cable斷路的具體位置d，從而更快捷的解決問(wèn)題。

圖3 TDR功能下的射頻Cable測(cè)量結(jié)果

網(wǎng)分 TDR 功能的優(yōu)勢(shì)

1) 網(wǎng)分可以在指定頻段內(nèi)掃描，從而適合工作頻率有限制的DUT，如濾波器

2) 網(wǎng)分的超外差窄帶接收機(jī)可以測(cè)到更加微弱的信號(hào)，提高了測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍

3) 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理及分析能力，為測(cè)試提供更大的靈活性

網(wǎng)分TDR功能不僅可以進(jìn)行時(shí)域阻抗、時(shí)域反射系數(shù)、眼圖、上升時(shí)間、Skew等參數(shù)測(cè)試，或進(jìn)行斷點(diǎn)查找和失配分析，還可以在單端口網(wǎng)分測(cè)插損、天線OTA測(cè)試消除多重反射、高速線纜信號(hào)完整性測(cè)試等場(chǎng)景下發(fā)揮重要作用。

羅德與施瓦茨業(yè)務(wù)涵蓋測(cè)試測(cè)量、技術(shù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全，致力于打造一個(gè)更加安全、互聯(lián)的世界。成立90 年來(lái)，羅德與施瓦茨作為全球科技集團(tuán)，通過(guò)發(fā)展尖端技術(shù)，不斷突破技術(shù)界限。公司領(lǐng)先的產(chǎn)品和解決方案賦能眾多行業(yè)客戶，助其獲得數(shù)字技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力。羅德與施瓦茨總部位于德國(guó)慕尼黑，作為一家私有企業(yè)，公司在全球范圍內(nèi)獨(dú)立、長(zhǎng)期、可持續(xù)地開(kāi)展業(yè)務(wù)。

審核編輯：湯梓紅