是德科技（Keysight）E5071C 矢量網絡分析儀進行TDR（時域反射）測試，是分析傳輸線阻抗連續性、定位故障點（如開路、短路、阻抗失配）的強大工具。由於E5071C本身是高端VNA，其TDR功能是基於頻域S參數（S11）通過逆傅裏葉變換得到的，因此精度和分辨率極高。下麵是蘑菇视频软件測試科技整理的測試方法，希望能對您有所幫助。

一、 測試前準備

1. 硬件連接

校準件：準備與您被測件（DUT）接口類型一致的機械校準套件（如2.4mm, 1.85mm等）。

連接：

將高質量的低損耗測試電纜（如是德科技UXR係列）連接到5071C的 Port 1。

在電纜末端執行單端口（1-Port）校準，校準參考麵就在電纜末端。

校準後，將被測件（DUT） 直接連接到校準好的電纜末端。DUT的末端最好連接高質量負載（如端口匹配器）或保持開路（根據測試需求）。

2. 設置基本頻域測量

複位儀器：按 Preset -> OK，恢複默認狀態。

設置測量參數：

Meas -> 選擇 S11（反射測量）。

Format -> 選擇 Smith 或 Log Mag（用於觀察頻域反射）。

設置頻率範圍：

Freq -> Start 和 Stop。這是決定TDR性能的關鍵！

原理：時域分辨率 ≈ 0.5 / (頻率跨度)。例如，測量50ps的阻抗變化，需要頻率跨度至少為 0.5 / 50ps = 10 GHz。

建議：起始頻率（Start Freq）設為最低（如10 MHz），截止頻率（Stop Freq）設為儀器和校準件的最大值（例如，若您使用110 GHz配置，則設為110 GHz）。更寬的頻帶意味著更精細的時域分辨率。

二、 執行單端口校準（必須在連接DUT前完成）

這是保證TDR測量精度的絕對前提。

在電纜末端連接機械校準套件。

按 Cal -> Calibrate -> 1-Port Cal（或相應菜單）。

按照屏幕提示，依次連接校準件的 “開路(Open)”、“短路(Short)”、“負載(Load)” 標準件。

校準完成後，保存校準數據（Cal -> Save Cal）。此時，參考麵已精確移至電纜末端。

三、 配置並執行TDR（時域）分析

這是將頻域S11轉換為時域響應的核心步驟。

步驟A：啟用時域變換

在完成S11校準和測量後，進入時域分析菜單：

按 Analysis -> Time Domain（或在 Transform 菜單下）。

將 Time Domain 設置為 On。

步驟B：關鍵參數設置

啟用時域後，會出現一組關鍵設置：

1.Transform Mode（變換模式）：

Low Pass Step（低通階躍模式）：這是標準TDR模式，模擬一個階躍脈衝激勵。顯示結果是阻抗隨時間/距離的變化。最常用。

Low Pass Impulse（低通衝擊模式）：模擬一個衝擊脈衝激勵，顯示的是反射係數衝激響應。

選擇 Low Pass Step。

2.Bandwidth（帶寬限製）：

通常選擇 Full Span，使用全部測量帶寬以獲得最佳分辨率。

如果信號噪聲較大，可以降低帶寬以平滑曲線，但會損失分辨率。

3.Window（時域窗函數）：時域振鈴（吉布斯現象）。

Minimum：提供最佳分辨率，但旁瓣最高。

Normal：良好的平衡。推薦使用。

Maximum：最平滑，但分辨率最低。

初始選擇 Normal。

步驟C：設置時域顯示範圍

1.Start Time / Stop Time 或 Distance：

您可以將X軸從時間轉換為物理距離。這是定位故障的關鍵。

進入 Scale 或 Axis 設置。

將水平軸類型從 Time 改為 Distance。

需要輸入被測傳輸線的傳播速度因子（Vp, Velocity Factor）。對於典型PCB微帶線，Vp約為0.6~0.7（光速的60%-70%）。對於空氣介質同軸線，Vp接近1。

設置合適的起始和終止距離，以覆蓋您感興趣的DUT長度。

2.格式調整：

按 Format -> 選擇 Real（顯示實部阻抗）。

此時，Y軸將直接顯示阻抗值（單位：歐姆）。一條平坦的50歐姆線表示阻抗匹配良好。

四、 進行測量與數據分析

1.連接DUT並測量：

在完成以上所有設置後，將DUT連接到已校準的電纜末端。

屏幕上會立即顯示出阻抗 vs. 距離的TDR曲線。

2.解讀TDR軌跡：

平坦線：表示恒定阻抗區域（如50Ω傳輸線）。

向上尖峰：表示阻抗變大（如開路、線寬變窄、電感不連續）。

向下尖峰：表示阻抗變小（如短路、線寬變寬、電容不連續）。

阻抗台階：表示傳輸線特征阻抗改變（如從50Ω跳變到75Ω）。

3.使用標記（Marker）定位故障：

按 Marker -> 激活多個標記（如M1, M2）。

將標記移動到阻抗異常點的起始位置。

標記讀出的距離值，即為故障點距離校準參考麵（電纜末端）的物理位置。

4.使用參考線（Reference Line）和差值（Delta）功能：

存儲一條理想的TDR曲線作為參考（Data -> Mem -> Save Trace to Memory）。

然後使用 Data -> Math -> Data - Mem 功能，讓當前軌跡減去參考軌跡。這可以放大微小的阻抗變化，更容易發現缺陷。

五、 高級技巧與注意事項

1.分辨率與盲區：

距離分辨率 ≈ (光速 * Vp) / (2 * 頻率跨度)。頻率跨度越大，能區分的兩個故障點越近。

盲區：由於階躍脈衝的上升時間有限，在靠近激勵源（參考麵）的位置無法分辨細節。更快的上升時間（更寬頻帶）可減小盲區。

2.電纜與連接器的影響：

校準隻能消除係統誤差，無法消除連接器和電纜本身的物理不連續性。這些不連續性會顯示在TDR曲線上，需學會識別。

3.測量長電纜或鏈路：

對於長鏈路，時域響應可能會“折疊”（因變換周期性）。可以調整Start/Stop Time，或使用Gating（時域門）功能來隔離感興趣的特定段。

4.使用 Smoothing（平滑）：

如果曲線噪聲大，可使用 Avg（平均）或 Smooth（平滑）功能，但會犧牲一些真實細節。

通過以上步驟，您可以充分利用E5071C這台頂級VNA的TDR功能，對高速互連、PCB走線、電纜組件等進行精準的時域阻抗分析。如果在具體操作中遇到問題，歡迎谘詢蘑菇视频软件18682985902（同微信）。