测试平台上的阻抗测试方案

市场上的不同系统

在越来越快的数字世界中，线路阻抗的测量业已表明是目前最重要的TDR应用。图2显示了对无干扰(绿色曲线)和有干扰(红色曲线)传输线的这种空间分辨式测量例子。

图3：正确安装SMA连接器(1，绿)和错误安装SMA连接器(2，红)时RG 405同轴电缆的反射图。

只有传输路径上所有元件(不仅包括蚀刻线，而且包括电缆、连接器甚至集成电路中的终端电阻)都是阻抗匹配的，才能在发送器和接收器之间实现无反射的信号传输，从而得到最高的比特率。因此，在评估差分和单端线的信号完整性时阻抗控制是一个很重要的因素。

开发人员和制造商可以从大量不同类型的差分TDR系统(DTDR)中选择一种用于阻抗控制：从极具成本效益的系统到特别昂贵的系统。一些著名的测量技术制造商提供高精度的高端TDR系统。这些系统可以在高速示波器领域找到，一般都结合了必要的附件，如(D)TDR探针。这些设备非常适合用来测量高达20Gbit/s及以上的传输系统。然而对高端设备制造商来说，阻抗控制似乎只是一个利基市场。因此他们不提供专用的工业化解决方案，潜在用户在达到最终的“阻抗测量”目标之前很快会迷失在无数普通的射频测量技术之中。此外，由于其高性能和通用性，所有这些系统都属于高价格领域，这使得投资缺乏吸引力，特别是如果TDR不是持续使用时。

在工业和特殊产品测量技术领域可以发现一些通用性较低的TDR。在过去二十年中这些领域已经建立起了特定的标准程序。这些设备及相关软件针对测量测试板阻抗进行了优化，在许多PCB制造商那里都有部署。然而，这些TDR不太适合用于PCB内部随机传输线的设计与测试，理由是缺少合适的探针——更糟糕的是——太慢的信号上升时间tr导致太小的信号带宽，继而只允许对最小长度约10cm的线进行表征。

作为第三个版本，还有“自我制作的”解决方案。这方面市场上有为数不多的极具成本效益的(D)TDR设备。这样进一步购买组件(TDR探针和相位调整电缆)一般就能满足技术上的先决条件。不过在这种情况下，必须在数据记录、误差减小、阻抗计算和结果归档等方面开发合适的软件，以便可以追问源自某个来源的解决方案最终并不具有更高的成本效益和安全性。

Sequid GmbH公司最初开发过高分辨率和高精度的TDR系统，用于判断鱼肉的质量。在与德国PCB制造商Elekonta Marek GmbH的合作过程中，现有的基本技术进一步发展为很高性能的系统(Sequid DTDR-65)，能够满足阻抗控制测量的所有需求。这是一种高稳定的差分时域反射计，适合速率高达10Gbit/s的差分和单端传输线的阻抗测量。这种仪器具有65ps的阶跃信号发生器，因此支持对测试板和实际电路的高分辨率测量。另外，DTDR-65具有特别好的抖动性能(Jrms<500fs)，而这种性能通常是高端设备才有的。