從專業(yè)實踐來看，這些方法主要從測量模式、校準層級和探頭連接三個維度進行劃分。

1. 按測量模式分類

這是最核心的分類方式，直接決定了測量原理和設(shè)備要求。

a) 單端TDR測量

• 原理：儀器通過一個信號通道，向被測件發(fā)送一個快速階躍信號，并測量從同一端口返回的反射信號。通過分析反射電壓與入射電壓的比率來計算阻抗。

• 系統(tǒng)阻抗：通常以50Ω系統(tǒng)為參考。當(dāng)傳輸線阻抗為50Ω時，無反射；大于50Ω則產(chǎn)生正反射（波形上沖），小于50Ω則產(chǎn)生負反射（波形下沖）。

• 適用場景：

  • 單端傳輸線（如微帶線、帶狀線）的特性阻抗測量。

  • 快速排查阻抗不連續(xù)點的位置（如過孔、短樁、連接器）。

• 優(yōu)點：連接簡單，直觀易懂。

• 缺點：對于差分結(jié)構(gòu)，單端測量會激發(fā)共模信號，且無法直接反映差分阻抗的真實情況。

b) 差分TDR測量

• 原理：這是現(xiàn)代高速差分總線（如USB、PCIe、HDMI）測試的標準方法。儀器需要具備兩個或多個高度同步的TDR通道，向差分對的兩條線發(fā)送極性相反、時間對齊的階躍信號。

• 真差分TDR：如您提供的資料中提到的“真差分寬帶取樣技術(shù)”，它能模擬真實差分信號的傳輸場景，直接測量差分阻抗 和共模阻抗。

• 適用場景：

  • 所有差分對的特性阻抗測試。

  • 評估差分對的對稱性（Skew）。

• 優(yōu)點：能準確測量差分性能，結(jié)果真實可靠。

• 缺點：對儀器通道同步性和探頭對稱性要求極高，設(shè)備和校準更復(fù)雜。

2. 按校準與精度分類

校準是保證TDR測量精度的生命線。

a) 響應(yīng)校準

• 原理：僅對TDR系統(tǒng)的反射響應(yīng)進行簡單校準，通常只包含開路、短路校準。它移除了系統(tǒng)本身的一些誤差，但精度有限。

• 適用場景：對精度要求不高的快速驗證和故障定位。

b) 增強響應(yīng)校準

• 原理：在響應(yīng)校準的基礎(chǔ)上增加一個負載校準。這是最常見的TDR校準方法，能有效提高阻抗測量的精度。

• 適用場景：絕大多數(shù)PCB板和電纜的阻抗測試，能夠滿足工業(yè)標準（如±1-2%的精度）。

c) 矢量誤差校準

• 原理：這是高級別的校準，類似于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的SOLT（短路-開路-負載-直通）校準。它通過一個校準件，建立完整的誤差模型，可以同時校準反射和傳輸響應(yīng)。

• 適用場景：

  • 對精度要求極高的研發(fā)和計量領(lǐng)域。

  • 需要將TDR數(shù)據(jù)與頻域S參數(shù)進行轉(zhuǎn)換時。

• 優(yōu)點：能獲得高的測量精度。

• 缺點：校準過程復(fù)雜、耗時，且需要高精度的校準件。

（您提供的資料中提到的“開機自動校準”和“高精度多點校準”技術(shù)，正是為了解決傳統(tǒng)校準復(fù)雜、易漂移的問題，將矢量校準的精度與便捷性結(jié)合，是儀器的一大技術(shù)亮點。）

3. 按探頭與連接方式分類

連接方式直接引入的寄生參數(shù)會嚴重影響高頻測量結(jié)果。

a) 同軸電纜連接

• 方法：使用高頻同軸電纜和標準的連接器（如SMA、2.92mm）直接連接到被測件。

• 適用場景：帶有標準連接器的電纜、連接器或測試夾具。

• 注意：電纜本身的相位穩(wěn)定性和損耗會影響測量。

b) 探頭點測

• 方法：使用高頻探頭直接接觸PCB板上的測試點。這是板內(nèi)測試最常用的方法。

• 探頭類型：

  • Pogo-Pin 探頭：用于測試專用的阻抗測試條。

  • 微波探頭：用于直接點測板內(nèi)微帶線/帶狀線，具有極小的寄生電感和電容。

• 適用場景：

  • PCB板內(nèi)阻抗線的直接測量。

  • IC封裝和晶圓級測量。

• 關(guān)鍵挑戰(zhàn)：探頭的接地環(huán)路、寄生參數(shù)和接觸一致性對結(jié)果影響巨大，需要精湛的操作技巧。

（您資料中提到的“標配微帶探頭和可調(diào)探頭”正是為此類應(yīng)用設(shè)計，旨在簡化操作并保證接觸的可靠性。）

標準測試流程概要

無論采用何種方法，一個專業(yè)的TDR測試通常遵循以下流程：

1. 準備與設(shè)置：

   • 根據(jù)被測件選擇單端或差分模式。

   • 選擇并安裝合適的探頭或電纜。

   • 設(shè)置TDR階躍信號的上升時間（與分辨率直接相關(guān)，上升時間越短，分辨率越高）。

2. 校準：

   • 執(zhí)行與測量精度要求相匹配的校準（如增強響應(yīng)校準）。

   • 校準面應(yīng)盡可能靠近被測件，以排除測試夾具的影響。

3. 測量：

   • 連接被測件，發(fā)送TDR信號。

   • 在儀器屏幕上觀察波形，找到平坦的阻抗區(qū)域進行讀數(shù)，并定位不連續(xù)點。

4. 數(shù)據(jù)分析：

   • 阻抗讀數(shù)：在波形平穩(wěn)區(qū)域讀取平均阻抗值。

   • 不連續(xù)性分析：分析反射峰/谷的位置（計算故障點距離）和幅度（評估阻抗失配的嚴重程度）。

   • 合格判定：將測量結(jié)果與設(shè)計規(guī)格（如50Ω±10%）進行比對。