從專(zhuān)業(yè)實(shí)踐來(lái)看，這些方法主要從測(cè)量模式、校準(zhǔn)層級(jí)和探頭連接三個(gè)維度進(jìn)行劃分。

1. 按測(cè)量模式分類(lèi)

這是最核心的分類(lèi)方式，直接決定了測(cè)量原理和設(shè)備要求。

a) 單端TDR測(cè)量

• 原理：儀器通過(guò)一個(gè)信號(hào)通道，向被測(cè)件發(fā)送一個(gè)快速階躍信號(hào)，并測(cè)量從同一端口返回的反射信號(hào)。通過(guò)分析反射電壓與入射電壓的比率來(lái)計(jì)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(shí)，無(wú)反射；大于50Ω則產(chǎn)生正反射（波形上沖），小于50Ω則產(chǎn)生負(fù)反射（波形下沖）。

• 適用場(chǎng)景：

  • 單端傳輸線（如微帶線、帶狀線）的特性阻抗測(cè)量。

  • 快速排查阻抗不連續(xù)點(diǎn)的位置（如過(guò)孔、短樁、連接器）。

• 優(yōu)點(diǎn)：連接簡(jiǎn)單，直觀易懂。

• 缺點(diǎn)：對(duì)于差分結(jié)構(gòu)，單端測(cè)量會(huì)激發(fā)共模信號(hào)，且無(wú)法直接反映差分阻抗的真實(shí)情況。

b) 差分TDR測(cè)量

• 原理：這是現(xiàn)代高速差分總線（如USB、PCIe、HDMI）測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法。儀器需要具備兩個(gè)或多個(gè)高度同步的TDR通道，向差分對(duì)的兩條線發(fā)送極性相反、時(shí)間對(duì)齊的階躍信號(hào)。

• 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(shí)差分信號(hào)的傳輸場(chǎng)景，直接測(cè)量差分阻抗 和共模阻抗。

• 適用場(chǎng)景：

  • 所有差分對(duì)的特性阻抗測(cè)試。

  • 評(píng)估差分對(duì)的對(duì)稱(chēng)性（Skew）。

• 優(yōu)點(diǎn)：能準(zhǔn)確測(cè)量差分性能，結(jié)果真實(shí)可靠。

• 缺點(diǎn)：對(duì)儀器通道同步性和探頭對(duì)稱(chēng)性要求極高，設(shè)備和校準(zhǔn)更復(fù)雜。

2. 按校準(zhǔn)與精度分類(lèi)

校準(zhǔn)是保證TDR測(cè)量精度的生命線。

a) 響應(yīng)校準(zhǔn)

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

• 適用場(chǎng)景：對(duì)精度要求不高的快速驗(yàn)證和故障定位。

b) 增強(qiáng)響應(yīng)校準(zhǔn)

• 原理：在響應(yīng)校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)負(fù)載校準(zhǔn)。這是最常見(jiàn)的TDR校準(zhǔn)方法，能有效提高阻抗測(cè)量的精度。

• 適用場(chǎng)景：絕大多數(shù)PCB板和電纜的阻抗測(cè)試，能夠滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如±1-2%的精度）。

c) 矢量誤差校準(zhǔn)

• 原理：這是高級(jí)別的校準(zhǔn)，類(lèi)似于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的SOLT（短路-開(kāi)路-負(fù)載-直通）校準(zhǔn)。它通過(guò)一個(gè)校準(zhǔn)件，建立完整的誤差模型，可以同時(shí)校準(zhǔn)反射和傳輸響應(yīng)。

• 適用場(chǎng)景：

  • 對(duì)精度要求極高的研發(fā)和計(jì)量領(lǐng)域。

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

• 優(yōu)點(diǎn)：能獲得高的測(cè)量精度。

• 缺點(diǎn)：校準(zhǔn)過(guò)程復(fù)雜、耗時(shí)，且需要高精度的校準(zhǔn)件。

（您提供的資料中提到的“開(kāi)機(jī)自動(dòng)校準(zhǔn)”和“高精度多點(diǎn)校準(zhǔn)”技術(shù)，正是為了解決傳統(tǒng)校準(zhǔn)復(fù)雜、易漂移的問(wèn)題，將矢量校準(zhǔn)的精度與便捷性結(jié)合，是儀器的一大技術(shù)亮點(diǎn)。）

3. 按探頭與連接方式分類(lèi)

連接方式直接引入的寄生參數(shù)會(huì)嚴(yán)重影響高頻測(cè)量結(jié)果。

a) 同軸電纜連接

• 方法：使用高頻同軸電纜和標(biāo)準(zhǔn)的連接器（如SMA、2.92mm）直接連接到被測(cè)件。

• 適用場(chǎng)景：帶有標(biāo)準(zhǔn)連接器的電纜、連接器或測(cè)試夾具。

• 注意：電纜本身的相位穩(wěn)定性和損耗會(huì)影響測(cè)量。

b) 探頭點(diǎn)測(cè)

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

• 探頭類(lèi)型：

  • Pogo-Pin 探頭：用于測(cè)試專(zhuān)用的阻抗測(cè)試條。

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

• 適用場(chǎng)景：

  • PCB板內(nèi)阻抗線的直接測(cè)量。

  • IC封裝和晶圓級(jí)測(cè)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(duì)結(jié)果影響巨大，需要精湛的操作技巧。

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

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程概要

無(wú)論采用何種方法，一個(gè)專(zhuān)業(yè)的TDR測(cè)試通常遵循以下流程：

1. 準(zhǔn)備與設(shè)置：

   • 根據(jù)被測(cè)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(hào)的上升時(shí)間（與分辨率直接相關(guān)，上升時(shí)間越短，分辨率越高）。

2. 校準(zhǔn)：

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

   • 校準(zhǔn)面應(yīng)盡可能靠近被測(cè)件，以排除測(cè)試夾具的影響。

3. 測(cè)量：

   • 連接被測(cè)件，發(fā)送TDR信號(hào)。

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

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(jì)算故障點(diǎn)距離）和幅度（評(píng)估阻抗失配的嚴(yán)重程度）。

   • 合格判定：將測(cè)量結(jié)果與設(shè)計(jì)規(guī)格（如50Ω±10%）進(jìn)行比對(duì)。