logo大多数数字高速系统设计者和制造商面临着必须考虑高频PCB设计方面的问题，特别是对于最佳资料转换率，仅能够以正确的阻抗率传输路径来实现。因此，构建了高频阻抗控制系统，给中心电子构造元件──印刷电路板PCB的设计师、制造商和质量管理者带来了困难的挑战。
这不是因为缺乏电磁设计的知识，而是PCB来自产业的巨大的价格压力：GHz适合范围时，从开发者的角度几乎没有利用过脉搏速度的射频（RF）材料，反而常常在整个基材上中介电常数（DC）不均匀的低成本FR4材料。进而，若将核与预浸料压缩合成多层PCB，则多数几何上不均匀，不确定性的源进一步增加。
然而，为了满足预定的允许差，许多PCB制造商提供线性阻抗检测服务，因此需要额外的阻抗测试板。因为这些测试板通常位于PCB的边缘，所以只能部分地表示在整个生产面板上真的发生了问题的传输线。在最坏的情况下，所测得的测试板可能在规定范围内，实际存在问题的传输线为“否”。
阻抗的变化总是不可接受的。
除了材料和制造过程的特殊变化之外，还时常发生设计参数的变化（例如，层的变化、GND平面、PCB边界或到其它传输路径的距离太短），最终导致不可接受的传输路径阻抗变化。结果，时脉边缘劣化，符号间干扰，导致不能容许误码率，最终性能劣化，导致系统故障。
通过时域反射仪（TDR），可以以高精度确定线性阻抗。TDR从1970年代开始使用，主要用于检测地下或海底电缆发生的故障。图1TDR表示基于技术的阻抗测量设定方框图。TDR其本身仅包含一个电压次波生成器和具有数据取入单元的宽带频率取样器。
图1是使用TDR的阻抗测量系统框图。
基本的测量原理是电压发生器发出一次波信号，通过配接器、电缆和探棒传输到测量对象DUT。当DUT的总长度相互作用时，信号被部分反射并返回检测器，从而实现DUT波形阻抗的空间测量。因为很多人从雷达应用中知道这个基本原理，所以很多人把TDR叫做电缆雷达。
因为次信号的上升时间tr能够决定空间解析度，所以应尽量缩短SequidD-TDR-65的情况下，tr65ps的空间解析度约为5mm）。具有至少约10GHz的输入频率宽度的生成器和取样器之间的同步对于低噪声工作（即，抖动值仅仅几秒）是非常重要的。最理想的是使用lsquo。真的是直通的rsquo；因此，不需要使用外部信号分离器或藕合器。该优点显然是宽带信号分离器通常是电阻的并且增加插入损耗和噪声。最后，TDR还具备通常微处理器或FPGA构建的资料记录单元。
高频TDR装置通常使用序列或随机取样技术而不是即时取样。这些装置类似于频率闪光灯，并且可以用适当的技术记录快速变化的周期性信号。资料处理和可视化任务一般在pC上执行，完全集成到高阶设备中，仅通过USB或乙太网络连接即可。
测定物体对TDR的适应性是严格的任务。例如，在差分阻抗测量作业中，需要使用高精度的相位匹配电缆和探棒。在不能满足这些要件的情况下，减少偶数模式和奇数模式的变换测量精密度。另外，探棒头部设计只有与DUT阻抗一致才能实现最高精密度测量作业。
市场不同的系统
在越来越快速的数字世界中，线性阻抗的测量工作是目前最重要的TDR应用。图2是示出对无干扰（绿色曲线）和干扰（红色曲线）传输路径类型的空间分辨测量示例的图。
图2:没有干扰（红）和干扰（绿）的传输线TDR信号）反射图。
只有在所有元件（包括蚀刻线、电缆、连接器、甚至IC的端接电阻）上的传输路径是阻抗匹配的情况下，发射机和接收机之间才能实现无反射的信号传输，并且可以实现最高位元速度。因此，阻抗控制是评估差分和单端线路的信号匹配性时的重要因素。
开发者和制造商可以从许多不同类型的差分TDR系统（D）中选择用于阻抗控制的从成本效率高的系统到特别昂贵的系统。许多著名的测量技术制造商提供高精度高阶TDR系统，并且可以在高速示波器领域中找到，这些系统通常结合（D）TDR探棒等所需的附件。这些设备非常适合测量超过20Gbit/s的传输系统。
然而，对于高阶设备制造商来说，阻抗控制仅仅是一个利基市场。因此，他们不提供专用的工业化解决方案，潜在的用户达到了最终的lsquo。阻抗测量rsquo;在目标之前，可能已经在丛林中丢失了无数普通RF测量技术。另外，由于这些系统的高性能和通用性，都属于高价格领域，特别是TDR如果不继续使用，投资就缺乏魅力。
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TDR。过去20年间，在这些领域确立了特定的标淮程序。与这些装置相关联的软件被优化为在许多PCB制造商中持续配备的测量测试板阻抗。然而，这些TDR不适合PCB内部的随机传输线的设计和测试。原因是缺少适当的探棒，更糟糕的是信号上升时间太慢tr和信号频率宽度太低，因此仅表示最小长度约10cm的线性特性。
这些是市场上很多成本的（D）TDR设备。另外，购买部件TDR探棒和相位调整电缆）通常可以满足技术前提。然而，在这种情况下，为了开发归档，必须在资料记录、误差减少、阻抗运算、结果归档等方面开发并开发适当的软件，生成归档。因此，来自开放源的解决方案最终是否能提高成本效率是个疑问。
Sequid GmbH公司为了判断鱼肉的品质，首先开发了高分辨率和高精度的TDR系统。在与德国PCB厂商的ElekontaMarek之间，传统的基本技术可以满足阻抗控制测量的所有需求的高性能系统SequidDTDR尝试63？65）进一步发展。这是到10Gbit/s的速度差分和适合于单端传输线阻抗测量的高稳定差分时域反射计。该仪器还具有65ps的次波信号发生器，因此支持对测试板和实际电路的高分析度测量。并且，DTDR？65具有特别好的抖动性能Jrmslt。500fs），该性能通常只有高阶设备才有。
同时，开发的软件解决方案可以使非射频专家顺利完成阻抗测量。该解决方案不仅包括装置控制等基本功能，还包括用于显示线性阻抗的直观工作功能。容许差光罩容易判定路径/失败（pASS/FAIL），下面介绍简单的应用。
图3示出了RG405同轴电缆的反射图，同轴电缆分别未按照组装规格（1）和组装规格（2）来组装SMA连接器。两个RG405电缆的线性阻抗Z051.5Omega；连接器区域的转变非常明显。错误安装连接器时，可看到电容器下降（变形为低阻抗）。这种效果在外部和内部导体的安装太近（即，构建电容器）的情况下频繁发生。
图3：正确安装SMA连接器（1/绿色）和错误安装SMA连接器（2/红色）RG405同轴电缆的反射图。
图4表示4层印刷测试电路上的差分传输线阻抗曲线。传输路径最初是第一层（最高层）的微带线，然后在通过一个大修移动到第二层时也保持微带线，通过第二大修返回到第一层表面。这条路线会反复几次在一楼结束。显然，该测试电路不能达到100Omega。的目标阻抗：微带线和带状线的特征阻抗分别是Z0 120Omega。和Z0Omega；。如图所示，通过开口的电容器因素对实际系统中的信号匹配性有特别高的资料速度的严重影响。
图4:FR4布线在基板的两个不同层上的差分线反射图。
图5USB3.0连接器和电缆的反射图。USB3.0元件的额定阻抗为Z0=90Omega。plusmn;7Omega;。TDR设备还在100Omega中工作。的参考阻抗（时间范围tlt；12.2ns）。从测试配接器到USB3.0连接器的转换的第一个反射发生在大约12.3ns处，正如预期的所有测量结果。曲线3（绿色）表示开放式配接器的结果，这里，高速阻抗上升表示配接器的（高阻抗）末端。曲线4和5（红和蓝）表示两个不同USB3.0个线缆元件，每个元件由一个配接器和一个后续线缆组成。电缆全部在规格内，配接器不在规格范围内。特别是红色曲线显示最大阻抗约为122Omega，如果发生严重反射，USB3.0控制器可能会降低数据速率。
图5:具有开放电路（3）和两个不同USB3.0电缆（4和5）USB3.0配接器反射图。
总之，开发者可以使用差分时域反射仪直观且深刻地观察传输路径。开发者和质量管理者的任务通常包含容易理解取得结果的归档。这个任务非常重要，但是遗憾的是需要时间，单调无聊。但是，通过使用内置的自动化报告生成工具，可以大幅度简化这个繁杂的任务，通过多次的点选择，可以容易地形成图形化和统计性的深度评价报告。此外，对于大多数常见线性类型，还可以使用线性阻抗计算机。
所需部件包含相位调整后的高品质同轴电缆及TDR探棒，可用于不同类型的应用：工业探棒用于生产中的序列测量，高精度探棒请参照图6。DTDR65还具有优异的电磁保护性能，可完全用于电池供电的操作应用。
图6：时域反射仪DTDR？用于65的不同探棒和配件。
