基于矢量網絡分析儀E5071C的TDR與傳統采樣示波器TDR之間的測量性

最近幾年隨著多Gbps傳輸的普及，數字通信標準的比特率也在迅速提升。例如， USB 3.0的比特率達到 5 Gbps。比特率的提高使得在傳統數字系統中不曾見過的問題顯現了出來。諸如反射和損耗的問題會造成數字信號失真，導致出現誤碼。另外由于保證器件正確工作的可接受時間裕量不斷減少，信號路徑上的時序偏差問題變得非常重要。雜散電容所產生的輻射電磁波和耦合會導致串擾，使器件工作出現錯誤。隨著電路越來越小、越來越緊密，這一問題也就越來越明顯。更糟糕的是，電源電壓的降低將會導致信噪比降低，使器件的工作更容易受到噪聲的影響。盡管這些問題增加了數字電路設計的難度，但是設計人員在縮短開發時間上受到的壓力絲毫沒有減輕。

　　隨著比特率的提高，盡管無法避免上述問題，但是使用高精度的測量儀器可以對此類問題進行檢測和表征。以下是使用儀器處理這些問題時必須要遵守的測量要求:

　　a.在更寬的頻率范圍都要有很大的測量動態范圍

　　實現高動態范圍的一種方法是降低噪聲。如果儀器噪聲達到最低水平，就可以把很小的信號(例如串擾信號)測量出來。精確地測量高頻元器件也很關鍵，因為它們是導致信號完整性問題的最常見原因。

　　b.激勵信號要能精確地同步起來

　　在測量多條微帶線之間信號的時序偏差時，精確同步的激勵信號更能保證精確的測量結果。

　　c.快速進行測量并刷新儀表屏幕上顯示的測量結果能夠快速進行測量并刷新所顯示的測量結果可以使產品的設計效率更高并提高生產吞吐量。

　　傳統上，基于采樣示波器的時域反射計(TDR)一直用于電纜和印刷電路板的測試。由于這種示波器的噪聲相對較大，同時實現高動態范圍和快速測量具有一定難度，雖然通過取平均法可以降低噪聲，但是這會影響測量速度。示波器上用于測量時序偏差的多個信號源之間的抖動，也會導致測量誤差。此外，給TDR示波器設計靜電放電(ESD)保護電路非常困難，因此TDR示波器容易被ESD損壞。

　　這些問題只憑TDR示波器基本上很難解決，只有通過E5071C-TDR —基于矢量網絡分析儀(VNA)的TDR解決方案才能解決。