由于動(dòng)態(tài)范圍與噪聲衰減成正比，那么在相同測(cè)量時(shí)間內(nèi)，VNA方案較示波器方案所得的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大倍率為：

在實(shí)際測(cè)量中，噪聲帶寬fn等于采樣示波器的截止頻率fc，而后者遠(yuǎn)高于物理采樣頻率fps；VNA方案的動(dòng)態(tài)范圍要明顯高于采樣示波器方案。

三、VNA方案更易于實(shí)現(xiàn)

第三，對(duì)多條傳輸線時(shí)序測(cè)試時(shí)，示波器方案需要嚴(yán)格時(shí)序同步的激勵(lì)信號(hào)，激勵(lì)信號(hào)波動(dòng)直接影響測(cè)試精度，在高頻段測(cè)量時(shí)實(shí)現(xiàn)難度很大；而VNA方案采用矢量比測(cè)量方法消除了激勵(lì)信號(hào)波動(dòng)對(duì)各傳輸線性能測(cè)試的影響，易于實(shí)現(xiàn)。

四、VNA方案可以減少信號(hào)間干擾

第四，對(duì)上電工作狀態(tài)下的DUT進(jìn)行測(cè)量時(shí)，VNA方案可通過(guò)調(diào)整頻率掃描點(diǎn)避開(kāi)DUT內(nèi)部信號(hào)頻率，實(shí)現(xiàn)測(cè)試信號(hào)與DUT內(nèi)部信號(hào)的互不干擾。而示波器方案難以排除DUT內(nèi)部信號(hào)干擾，無(wú)法進(jìn)行上電DUT測(cè)試。

(a) 存在DUT上電干擾時(shí)無(wú)法正常進(jìn)行阻抗測(cè)量

(b) 調(diào)整頻率掃描規(guī)避上電干擾信號(hào)

圖3-1 Hot TDR功能效果示意圖

五、VNA方案更便于分析

第五，VNA方案有利于將頻域測(cè)試與時(shí)域測(cè)試相結(jié)合，有利于分析與仿真頻域補(bǔ)償方案對(duì)DUT傳輸性能的影響，例如在接收端引入均衡濾波器等。

3、工程應(yīng)用實(shí)例

本部分將介紹基于VNA的TDR方案在實(shí)際研發(fā)測(cè)試中的兩種典型應(yīng)用場(chǎng)景：印刷電路板布線故障分析與高速數(shù)字信號(hào)傳輸性能分析。

1、 印刷電路板布線故障分析

印刷電路板(PCB)上布線故障分析是TDR的最常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景，基于VNA的TDR方案可結(jié)合頻域測(cè)試的優(yōu)勢(shì)提供相同的測(cè)試功能。

準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量之前，需要對(duì)VNA進(jìn)行校準(zhǔn)，以便在后續(xù)測(cè)量結(jié)果中排除測(cè)試系統(tǒng)誤差。為獲得最高的測(cè)量精度，使用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件對(duì)VNA測(cè)試端口進(jìn)行OSL校準(zhǔn)。

圖4-1 VNA校準(zhǔn)

若被測(cè)傳輸線具有與VNA系統(tǒng)阻抗不同的特征阻抗值，應(yīng)當(dāng)在進(jìn)行實(shí)際測(cè)試前將VNA測(cè)試端口阻抗設(shè)置為傳輸線特征阻抗值。

TDR進(jìn)行故障定位的基本原理是通過(guò)反射信號(hào)相對(duì)于激勵(lì)的延時(shí)計(jì)算反射點(diǎn)所在的位置，但電磁波的傳播速率因介質(zhì)而異，因此為方便地讀取DUT上各故障點(diǎn)所在的位置，可進(jìn)行實(shí)際測(cè)試前設(shè)置DUT中介質(zhì)介電常數(shù)或傳播常數(shù)(計(jì)算時(shí)默認(rèn)磁導(dǎo)率為1.0)。

圖4-2 VNA-TDR參數(shù)配置