TDR är en förkortning för tidsdomänreflektometri. Det är en fjärrmätningsteknik som analyserar reflekterade vågor och lär sig statusen för det uppmätta objektet vid fjärrkontrollpositionen. Dessutom finns det tidsdomänreflektometri; tidsfördröjningsrelä; Transmit Data Register används huvudsakligen inom kommunikationsindustrin i ett tidigt skede för att detektera brytpunktspositionen för kommunikationskabel, så det kallas även "kabeldetektor". En tidsdomänreflektometer är ett elektroniskt instrument som använder en tidsdomänreflektometer för att karakterisera och lokalisera fel i metallkablar (till exempel tvinnade parkablar eller koaxialkablar). Den kan också användas för att lokalisera diskontinuiteter i kontakter, kretskort eller någon annan elektrisk bana.
E5071c-tdr användargränssnitt kan generera simulerad ögonkarta utan att använda ytterligare kodgenerator. Om du behöver en ögonkarta i realtid, lägg till en signalgenerator för att slutföra mätningen! E5071C har denna funktion.
Översikt över signalöverföringsteori
Under senare år, med den snabba förbättringen av bithastigheten för digitala kommunikationsstandarder, har till exempel den enklaste konsumentbaserade USB 3.1-bithastigheten till och med nått 10 Gbps; USB4 når 40 Gbps. Förbättringen av bithastigheten gör att problem som aldrig tidigare skådats i traditionella digitala system börjar uppstå. Problem som reflektion och förlust kan orsaka digital signalförvrängning, vilket resulterar i bitfel. Dessutom, på grund av minskningen av den acceptabla tidsmarginalen för att säkerställa enhetens korrekta funktion, blir tidsavvikelsen i signalvägen mycket viktig. Strålning av elektromagnetiska vågor och koppling som produceras av spräckande kapacitans kommer att leda till överhörning och göra att enheten fungerar fel. När kretsarna blir mindre och tätare blir detta ett större problem. För att göra saken värre kommer en minskning av matningsspänningen att resultera i ett lägre signal-brusförhållande, vilket gör enheten mer känslig för brus.
Den vertikala koordinaten för TDR är impedansen
TDR matar en stegvåg från porten till kretsen, men varför är den vertikala enheten för TDR inte spänning utan impedans? Om det är impedans, varför kan man se den stigande kanten? Vilka mätningar görs av TDR baserat på Vector Network Analyzer (VNA)?
VNA är ett instrument för att mäta frekvensresponsen hos den uppmätta delen (DUT). Vid mätning matas en sinusformad excitationssignal in i den uppmätta enheten, och sedan erhålls mätresultaten genom att beräkna vektoramplitudförhållandet mellan insignalen och sändningssignalen (S21) eller den reflekterade signalen (S11). Enhetens frekvensresponsegenskaper kan erhållas genom att skanna insignalen i det uppmätta frekvensområdet. Användning av bandpassfilter i mätmottagaren kan ta bort brus och oönskade signaler från mätresultatet och förbättra mätnoggrannheten.
Schematiskt diagram över insignal, reflekterad signal och transmissionssignal
Efter att ha kontrollerat data fann man att TDR-instrumentet normaliserade spänningsamplituden för den reflekterade vågen och sedan ekvivalentade den med impedansen. Reflektionskoefficienten ρ är lika med den reflekterade spänningen dividerad med ingångsspänningen; reflektion uppstår där impedansen är diskontinuerlig, och den tillbakareflekterade spänningen är proportionell mot skillnaden mellan impedanserna, och ingångsspänningen är proportionell mot summan av impedanserna. Så vi har följande formel. Eftersom utgångsporten på TDR-instrumentet är 50 ohm är Z0 = 50 ohm, så Z kan beräknas, det vill säga impedanskurvan för TDR erhålls genom plottning.
Därför är impedansen som ses i signalens initiala infallsfas i figuren ovan mycket mindre än 50 ohm, och lutningen är stabil längs den stigande kanten, vilket indikerar att den observerade impedansen är proportionell mot det avstånd som tillryggalagts under signalens framåtriktade utbredning. Under denna period förändras inte impedansen. Jag tycker att det är ganska omständligt att säga att det betraktas som om den stigande kanten sögs upp efter impedansminskningen och slutligen saktade ner. I den efterföljande vägen med låg impedans började den visa egenskaperna hos en stigande kant och fortsatte att stiga. Och sedan går impedansen över 50 ohm, så signalen överskrider lite, kommer sedan långsamt tillbaka och stabiliseras slutligen vid 50 ohm, och signalen har nått den motsatta porten. I allmänhet kan området där impedansen sjunker betraktas som att ha en kapacitiv belastning på marken. Området där impedansen plötsligt ökar kan betraktas som att ha en induktor i serie.
Publiceringstid: 16 augusti 2022
