PCB阻抗测量技术
pcb测试阻抗标准
pcb测试阻抗标准PCB测试阻抗标准是确保PCB板性能和质量的重要环节之一，其目的是确保PCB板上信号的传输质量和稳定性。
本文将详细说明PCB 测试阻抗标准的各个方面，包括阻抗的基本概念、测试方法、标准规范以及实际应用等。
一、阻抗的基本概念阻抗是指电路或元件对电流的阻力，它由电阻、电感和电容组成。
在PCB板上，信号传输是通过铜箔走线进行的，而这些铜箔走线可以等效为一系列的电阻、电感和电容元件。
因此，PCB板的阻抗是衡量信号传输质量和稳定性的重要指标。
二、阻抗测试方法1．传输线法：传输线法是一种常用的阻抗测试方法，它通过在PCB板上测量传输线的电学特性来计算阻抗。
具体来说，传输线法通过测量传输线的长度、宽度和厚度等参数，以及传输线的距离地面的高度等参数，来计算阻抗。
2．反射法：反射法是一种通过测量信号反射程度来测试阻抗的方法。
该方法通过在PCB板上的信号线上发送信号，并测量反射信号的幅度和相位来计算阻抗。
3．探针法：探针法是一种通过使用探针直接接触PCB板上的信号线来测试阻抗的方法。
该方法使用高精度的探针和测量仪器，可以快速、准确地测试阻抗。
三、阻抗标准规范不同的行业和应用领域有不同的阻抗标准规范。
在PCB设计中，通常采用IPC-2552标准规范，该规范将PCB板的阻抗分为5个等级，分别是：1．25 ohm（低阻抗）：主要用于低频信号传输，如电源电压和接地线等。
2．50 ohm（标准阻抗）：主要用于数字信号和高速模拟信号传输。
3．60 ohm（较高阻抗）：主要用于音频信号传输和一些特定的模拟信号传输。
4．100 ohm（高阻抗）：主要用于时钟信号和其他高速数字信号传输。
5．无等级（自定义阻抗）：用户可以根据自己的需要自定义阻抗值。
四、实际应用在PCB设计中，阻抗测试是确保信号传输质量和稳定性的重要环节之一。
首先，在PCB板的设计阶段，需要根据实际应用需求来确定所需的阻抗值，并选择合适的传输线和元件来满足阻抗要求。
PCB生产流程-阻抗控制1
工序 控制要点 控制要求/方法 1.依照客户资料和生产制程能力指示设计制板结构、物料类型、阻抗 线宽等 新项目审查 新项目设计 资料评审 2. 根据以上设计资料使用POLAR软件进行模拟测试阻抗 示意图
3.跟进首板测量结果进行阻抗线宽补偿(附设计规范摘要) 1.用百倍镜测量MI要求在板面中的指定位置（即板面中线路密集处、 独立线及阻抗位置），且线宽测量时测量线底，线距为两线底间距。 线宽/ 线隙测量 2.对于阻抗模块线宽和线距测量左、中、右三个点并做记录； 对于单元内阻抗线、MI指定位置的线则测量板四个角及中间五个点的 线宽和线距并记录其最大值、最小值。 3.若生产中发现线宽、线隙、阻抗处于MI控制要求范围的上限或下限 时，需重新调整蚀刻速度，并重测线宽、线距及阻抗。
1. 线宽/ 线隙测介质层厚度
切片测量
0
流程控制概述
工序 控制要点 控制要求/方法 1.线宽测量:从MI中核对制板阻抗线宽要求,蚀刻后用100X 或200X镜 测量指定位置的线宽/线隙，按五点法测试,记录最大值和最小值，评 判标准以MI要求，线宽以线底为准（除客户有特别要求）,按RF线2% 抽查。 2.蚀刻后所有有阻抗要求的制板须用阻抗机测量模块，先从MI中核对 制板蚀刻后阻抗控制要求，按1%抽查。 1.使用阻抗测试机量测模块 白字高温后 阻抗模块抽测 2.IPQC按每LOT抽2%进行模块测试 1.使用阻抗测试机量测模块 2.QTA&样板全测模块 Outgoing QA 阻抗模块抽测 3.首次批量生产板抽测10PCS 4.其他生产板按照客户要求抽测监控 示意图
PCB设计中的阻抗简介
PCB设计中的阻抗简介到目标的传输过程中，信号阻抗在理想情况下应该表现为常量。
如果出现不匹配的情况，则将只能发送部分信号，其余的信号将被反射回到信号源（使信号减弱）。
线缆设计厂商因此要特别确保线缆长度和材质特性的精度和一致性。
使用较高的信号切换速度，必须考虑线缆的电子属性，例如电容和电感系数，而且也不能将线缆视为简单的导线。
设计用于高速信号的线缆时考虑了这些因素的相应线缆应该称为传输线路。
PCB 上的控制阻抗同样，随着PCB 上的信号切换速度的不断增长，承载信号的迹线的电子属性将变得愈加重要。
PCB 迹线的阻抗由以下因素控制●配置●尺寸（迹线宽度和厚度、线路板材质的高度）●线路板材质的绝缘常数在使用线缆时，当信号遇到由材质或几何尺寸上的改变引起的阻抗变化时，部分信号将被反射回去，部分信号被传送到目标。
这些反射可能导致信号失常，进而降低电路的性能（例如低增益、噪声和随机错误。
）线路板设计厂商在实际中将指定线路板迹线的阻抗值和误差，并依靠PCB 制造商来遵循相应的规范。
测试PCB 大部分控制阻抗的PCB 要经历100% 的测试。
但是，对于不容易检测到的PCB 迹线来说则比较困难。
此外，迹线可能很短，并且可能包括许多分支，要精确地测试阻抗非常困难。
出于测试目的添加额外的线路将会影响性能并占用线路板空间。
PCB 测试因此通常在集成到PCB 面板上的一两个测试试样上执行，而不是在PCB 本身之上。
试样具有和主PCB 相同的分层和迹线构造，同时和PCB 的阻抗相同，这是非常精确的。
进而测试试样就足以确定线路板的阻抗是否正确了。
测量控制阻抗阻抗测量通常使用时域反射计(TDR) 来完成。
TDR 通过控制阻抗线缆和探针向试样应用快速电压步长。
任何脉冲微波中的反射都将显示在TDR 上，并且表示阻抗值的变化（称为不连续性。
）TDR 可以表明不连续。
pcb制作过程中阻抗的调整方法
pcb制作过程中阻抗的调整方法在PCB制作过程中，阻抗的调整是非常重要的一步。
阻抗是指电路中电流和电压之间的比值，是电路中的重要参数之一。
如果阻抗调整不好，就会导致信号的失真和干扰，从而影响电路的性能。
那么，在PCB制作过程中，如何进行阻抗的调整呢？下面我们来详细介绍一下。
一、了解阻抗的基本概念在进行阻抗调整之前，首先需要了解阻抗的基本概念和特性。
阻抗是指电路中电流和电压之间的比值，通常用欧姆（Ω）表示。
在PCB设计中，阻抗主要分为传输线阻抗和全局阻抗两种。
传输线阻抗是指在高速信号传输线上的阻抗，通常是50Ω或75Ω。
全局阻抗是指PCB的整体阻抗，主要是指电源、地面和信号层之间的阻抗匹配。
二、确定阻抗规格在进行阻抗调整之前，需要先确定阻抗规格。
这需要根据电路板的设计要求和信号传输的速度来确定。
一般来说，高速信号需要更严格的阻抗控制，而低速信号则可以放宽要求。
在确定阻抗规格时，需要考虑以下几个方面：1. PCB板材的介电常数和厚度；2. 信号层的线宽和线距；3. 信号层之间的层间距离；4. 电路板的尺寸和形状。
根据以上要素计算出所需的阻抗，然后设定合适的阻抗规格。
三、调整阻抗在确定阻抗规格后，就可以进行阻抗调整了。
阻抗调整的方法主要有以下几种：1. 改变PCB板材的厚度和介电常数，以达到所需要的阻抗值；2. 改变信号层的线宽和线距，以调整阻抗值；3. 增加或减少地面层的铜箔，以达到所需要的阻抗值；4. 在信号线的两侧增加贴片电容，以降低阻抗；5. 在信号线和地面层之间加入分布式电容，以降低阻抗。
需要注意的是，以上方法并不是每种情况都适用。
在具体操作时，需要根据具体情况进行选择和调整。
四、验证阻抗在进行阻抗调整后，需要进行阻抗验证。
验证阻抗的方法主要有两种：1. 使用阻抗测试仪进行测试，以检查阻抗是否符合设计要求；2. 在实际测试中，通过观察信号波形和频谱图等方法来验证阻抗。
需要注意的是，阻抗的验证需要在PCB制作过程中的不同阶段进行，以确保阻抗的准确性和稳定性。
阻抗测试
PCB的差分阻抗测试技术作者: 周英航上网日期: 2006年11月10日打印版订阅关键字：PCB电路板TDR真差分TDR特征阻抗Coupon为了提高传输速率和传输距离，计算机行业和通信行业越来越多的采用高速串行总线。
在芯片之间、板卡之间、背板和业务板之间实现高速互联。
这些高速串行总线的速率从以往USB2.0、LVDS以及FireWire1394的几百Mbps到今天的PCI-Express G1/G2、SATA G1/G2 、XAUI/2XAUI、XFI的几个Gbps乃至10Gbps。
计算机以及通信行业的PCB客户对差分走线的阻抗控制要求越来越高。
这使PCB生产商以及高速PCB设计人员所面临的前所未有的挑战。
本文结合PCB行业公认的测试标准IPC-TM-650手册，重点讨论真差分TDR测试方法的原理以及特点。
IPC-TM-650手册以及PCB特征阻抗测试背景IPC-TM-650测试手册是一套非常全面的PCB行业测试规范，从PCB的机械特性、化学特性、物理特性、电气特性、环境特性等各方面给出了非常详尽的测试方法以及测试要求。
其中PCB板电气特性要求在第2.5节中描述，而其中的2.5.5.7a(IPC-TM-650官方网站下载链接/4.0_Knowledge/4.1_Standards/test/2-5-5-7a.pdf)则全面的介绍了PCB特征阻抗测试方法和对相应的测试仪器要求，重点包括单端走线和差分走线的阻抗测试。
TDR的基本原理及IPC-TM-650对TDR设备的基本要求1.TDR的基本原理图1是一个阶跃信号在传输线(如PCB的走线)上传输时的示意图。
而传输线是通过电介质与GND分隔的，就像无数个微小的电容的并联。
电信号到达某个位置时，就会令该位置上的电压产生变化，就像是给电容充电。
因此，传输线在此位置上是有对地的电流回路的，因此就有阻抗的存在。
但是该阻抗只有阶跃信号自身才能“感觉到”，这就是我们所说的特征阻抗。
pcb阻抗测试方法
pcb阻抗测试方法
PCB阻抗测试是为了确保电路板上的信号传输质量和稳定性。
以下是一些常见的PCB阻抗测试方法：
1. TDR测试方法：采用时间域反射（TDR）技术，通过测试信号的时间和幅度来确定电路板上的反射和阻抗。
2. LCR测试方法：通过使用LCR仪器测量电路板上的电感和电容，来计算电路板的阻抗。
3. 点对点测试方法：用示波器对电路板上不同点的信号进行测试，通过比较不同点之间的信号差异来确定电路板的阻抗。
4. 内层板测试方法：通过将内层PCB放置在测试设备的夹具上，来测量内层板的阻抗。
5. 模拟仿真方法：使用电磁仿真软件，对PCB进行3D模拟，计算其阻抗和传输性能。
该方法可以在设计之前预测PCB的性能。
总之，采用适当的测试方法可以帮助确保电路板的性能符合规格和要求。
PCB板特性阻抗测试方法研究
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｘ ｉ ｄ ｉ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ７ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｇ ｏ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒｃ ａ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｃ ｈ ｒａ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｉ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ， ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｔｉ ｒ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｙ ｒ
丧ａ 叶技 ２ ０ １ ３ 年 第 ２ ６ 卷 第１ １ 期
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｉ ． ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ． ／ Ｎｏ ｖ ． １ ５．２ ０ １ ３
Ｐ ＣＢ板 特 性 阻 抗 测 试 方 法 研 究
李金 刚
（ 西安 电子科技 大学 电子工程学 院，陕西 西安 摘 ７ １ ０ ０ ７ １ ） 要 随着 大规模 、超 大规模 集成电路 被广泛应 用于通 用 系统 中，新 的 串行 总线的速率 高达几十 Ｇ ｂ ｉ ｔ ・ ｓ ～，在
在 高速 系统 中 ， 如果 传输 线 的阻抗 不符 合 标 准 ， 就
会 产 生严 重 的 串 扰 ， 将 直接影 响 Ｐ Ｃ Ｂ质 量 ， 因此 ， 对 Ｐ Ｃ Ｂ板特性 阻 抗 的控 制 尤 为 重要 。另 外 ， 随 着 产 品 的
ｋ ｎ ｏ ｗｌ ｅ ｄ ｇ ｅ ｏ ｆ ＴＤＲ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｉ ｕ ｍ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｃ ｈ ｒａ ａ ｃ ｔ ｅ ｉｓ ｒ ｔ ｉ ｃ ｉ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｐ ＣＢ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ
使用SI9000进行PCB常规阻抗计算
使用SI9000进行PCB常规阻抗计算SI9000是一款用于高速电路设计的软件，可以帮助工程师进行PCB 常规阻抗计算。
本文将介绍使用SI9000进行PCB常规阻抗计算的步骤和一些注意事项。
步骤一：准备设计文件在进行PCB常规阻抗计算之前，需要准备好设计文件。
设计文件包括PCB的布局和线路连接等信息。
将设计文件导入SI9000软件中。
步骤二：定义材料参数在进行PCB常规阻抗计算之前，需要定义材料参数。
SI9000软件提供了常用的材料参数库，包括介电常数、损耗因子等。
根据实际情况选择合适的材料参数。
步骤三：定义层厚在PCB设计中，不同层之间的层厚可能不同。
因此，需要在SI9000软件中定义层厚。
层厚的定义将对后续的阻抗计算结果产生影响。
步骤四：定义线宽和线间距根据设计文件中的线宽和线间距，定义在SI9000软件中。
线宽和线间距的定义将用于阻抗计算。
步骤五：进行阻抗计算在SI9000软件中，选择进行阻抗计算的线路，点击“计算”按钮即可开始阻抗计算。
软件会在计算完成后给出阻抗计算结果。
步骤六：分析和优化根据阻抗计算的结果，可以分析线路的阻抗变化和不符合要求的地方。
根据需求进行相应的优化和调整，直到满足设计要求为止。
注意事项：1.在使用SI9000进行PCB常规阻抗计算时，要保证输入的材料参数、层厚、线宽等参数与实际设计一致，以确保计算结果准确。
2.在定义线宽和线间距时，应该考虑到PCB制造工艺的限制，避免出现制造上的困难。
3.在进行阻抗计算之前，要对设计文件进行合理的预处理，如去除不必要的线路、修复错误等，确保输入的设计文件是正确的。
4.在进行阻抗计算之后，还要对计算结果进行验证，可以通过快速原型制造进行样品制作，然后进行测试验证，以确保计算结果的准确性。
总结：SI9000能够帮助工程师进行PCB常规阻抗计算，通过合理的定义材料参数、层厚、线宽和线间距等参数，可以得到准确的阻抗计算结果。
在进行阻抗计算之前，应该对设计文件进行合理的预处理，并对计算结果进行验证，确保设计满足要求。
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PCB阻抗测量技术安捷伦科技（中国）有限公司：孙灯亮PCB传输线的特征阻抗和差分阻抗现代的智能手机，计算机，通信设备等电子产品都内含复杂的PCB，这些PCB上的传输线负责把各种芯片连接在一起，并进行互相通信。
图1 现代高速电路中的传输线互连衡量PCB上传输线的最重要指标是特征阻抗，或叫特性阻抗，简称阻抗。
PCB传输线的特征阻抗不是直流电阻，它属于长线传输中的概念。
在高频范围内，信号传输过程中，信号边沿到达的地方，信号线和参考平面（电源或地平面）间由于电场的建立，会产生一个瞬间电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就始终存在一个瞬态电流I，而如果信号的瞬态电压为V，在信号传输过程中，传输线就会等效成一个电阻，大小为，把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗。
信号在传输的过程中，如果传输路径上的特性阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射。
图2 传输线用等效的集中参数电路RLCG描述传输线的特征阻抗主要与传输线的结构有关系。
把传输线分成一小段一下段，如图2所示，每一段用等效的集中参数RLCG电路表示，传输线即可用电报方程来表达：电报方程的通解为：其中：为传播常数为特征阻抗由于R, G 远小于jwL，jwC，所以通常所说的特征阻抗或阻抗是指：这个是最终的特征阻抗公式，从公式中可见，传输线的特征阻抗只与寄生电感和寄生电容有关，而与频率没有关系，单位也直接用欧姆来表示。
寄生电感和寄生电容与传输线结构和介电常数有关，而介电常数与频率也有一些关系，所以特征阻抗与频率也有微弱的关系。
PCB中常见的几种传输线结构如图3所示。
图3 PCB中常见的单端传输线结构微带线指的是处于PCB板外层的线路。
微带线的电场穿透两种不同的介电质，相对较难控制阻抗。
空气的介电常数较PCB为低，所以整体微带线的等效介电常数较低（约为2）。
信号在微带线上的传输速率较快（约为每英寸145ps）。
因为在微带线分布在PCB的表面，可以节省层数进行高密度布线，但是较容易受到干扰。
带状线是指处于PCB板内层的线路。
带状线的电场只在PCB的范围内，相对较易控制阻抗。
带状线周围介质的介电常数较高（约为 4.4），信号传输速度相对较慢（约为每英寸185ps）。
因为在PCB的里面，所以不容易受干扰。
图4 微带线和带状线电场和磁场分布对于微带线或带状线，都有如下特征：阻抗与走线宽度和走线厚度成反比；阻抗与叠层板高度成正比；阻抗与叠层板的介电常数的平方根成反比。
所以研发设计PCB或工厂生产PCB时通过控制走线的宽度，厚度，叠层高度，及使用不同的PCB板材，就可以控制PCB 传输线的特征阻抗。
随着信号速率越来越高，差分信号变得越来越普遍，其主要优点如下。
1.由于差分传输线结构共模抑制能力强，可以更好的抗干扰。
2.由于差分传输线结构的两根线间是平衡的，它们之间的电磁场将抵消，能够更好地降低辐射。
3.差分传输结构可实现更加精确的时序控制，可减少由于电流瞬变导致的电源噪声。
PCB上的差分传输线结构如下图。
比较常用的是边对边耦合的微带差分线和边对边耦的带状差分线。
这两种结构不论设计或生产都比较容易进行阻抗控制。
图5 PCB差分传输线结构差分传输结构或差分传输线具有两种独特的传播方式，每种方式都有自己的特征阻抗。
大多数资料把这两种方式称为奇模阻抗和偶模阻抗。
奇模阻抗被定义为通过监测一条线路，而另一条线路通过互补信号驱动而测量的阻抗。
差分阻抗是指在差分驱动时在两条传输线中测量的阻抗。
差分阻抗是奇模阻抗的两倍。
偶模阻抗被定义为通过监测一条线路，而另一条线路通过同等信号驱动而测量的阻抗。
共模阻抗是指并连在一起的线路的阻抗，是偶模阻抗的二分之一。
图5 差分传输线的奇模阻抗和偶模阻抗差分阻抗和奇模阻抗的计算公式如下：共模阻抗和偶模阻抗的计算公式如下：图6 差分/共模结构的电磁场分布和模型PCB阻抗和差分阻抗测试仪器和探头现在测试PCB阻抗的仪器主要有两种：基于采样示波器的时域反射计TDR和基于网络分析仪的ENA-TDR。
图7是典型的时域反射计TDR，由采样示波器86100D和TDR模块54754A组成，其典型的TDR指标是：硬件上升时间40ps，归一化的上升时间<25ps（最低16ps）。
图7 86100D采样示波器和54754A TDR测试模块图8是现在比较流行的基于网络分析仪E5071C的ENA-TDR，由2端口或4端口E5071C 矢量网络分析仪和TDR选件构成，其典型的TDR指标是：上升时间22ps。
图8 基于网络分析仪的ENA-TDR测量PCB单端阻抗或差分阻抗，探头是必不可少的一部分。
如果已经在被测PCB上设计了SMA接头或测试夹具，可以用同轴电缆直接连接被测件测量。
大多数情况都是裸PCB 或裸的测试条，这时需要用探头测量。
探头可以自己制作，如图9所示，是本人自己制作的差分TDR探头，实际使用效果还是非常好的。
自己制作时需要注意地线的连接，制作单端探头时地线与信号针之间形成的环路面积尽量小；制作差分探头时两根信号针之间的环路面积尽量小。
同轴电缆中间的信号线一般较粗，制作时需要用锉刀把信号线挫细成针，有利于探测。
图9 自制的差分TDR探头当然最好还是用与仪器配套的探头，如图10所示的N1021B差分TDR探头可以用于传统的基于采样示波器86100D的TDR仪器，也可以用于基于网络分析仪E5071C的ENA-TDR。
N1021B的典型指标是：带宽>18GHz，可变探针间距范围0.5mm～2.54mm。
图10 N1021B差分TDR探头基于采样示波器的TDR测量原理时域反射计TDR是最常用的测量传输线特征阻抗的仪器，它是利用时域反射的原理进行特性阻抗的测量。
图1是TDR工作原理图。
图11 时域反射计TDR工作原理TDR包括三部分组成：1）快沿信号发生器：典型的发射信号的特征是：幅度200mv，上升时间35ps，频率250KHz 方波。
2）采样示波器：通用的采样示波器；3）探头系统：连接被测件和TDR仪器。
4）测试信号的运行特征参考图2所示。
图3是计算被测传输线特征阻抗的计算公式。
图12 TDR测试信号在传输线上的运动特征图13 TDR计算被测件特征阻抗的计算公式图14 TDR曲线与被测传输线一一对应其中ρ是反射系数，Z0是参考阻抗（一般为50ohm，由测试系统決定），Z是待测阻抗。
由此仪器可以计算显示出传输线各个点的阻抗，从而可以在仪器的荧幕上显示一条TDR 曲线，曲线的每一点对应传输线上的每一点的反射系数或特征阻抗。
当传输线上存在寄生电容、电感（如过孔）时，在TDR曲线上可以反映出寄生参数引起的阻抗不不连续，而且這些阻抗不连续曲线可以等效为电容、电感或其组合的模型，因而TDR也可以用來进行互连建模，可以直接在仪器上读出寄生的电感或电容，或通过仿真软件建立更详细的模型。
图15 从TDR曲线上的波动处可计算出寄生电容或电感基于网络分析仪的ENA-TDR测量原理网络分析仪VNA 是测量被测件（DUT）频率响应的仪器，测量的时候给被测器件输入一个正弦波激励信号，然后通过计算输入信号与传输信号（S21）或反射信号（S11）之间的矢量幅度比（图14）得到测量结果；在测量的频率范围内对输入的信号进行扫描就可以获得被测器件的频率响应特性（图15 ）；在测量接收机中使用带通滤波器可以把噪声和不需要的信号从测量结果中去掉，提高测量精度。
图16 输入信号、反射信号和传输信号示意图图17 在测量频率范围内扫描正弦波激励信号，就可用VNA 测得被测器件的频率响应特性众所周知，频域和时域之间的关系可以通过傅立叶理论来描述。
通过对使用VNA 获得的反射和传输频率响应特性进行傅立叶逆变换，可以获得时域上的冲激响应特性（图4）。
再通过对冲激响应特性进行积分，可得到阶跃响应特性。
这和在TDR 示波器上观察到的响应特性是一样的。
由于积分计算非常耗时，因此实际上使用的方法是在频域中根据傅立叶变换的卷积原理进行计算——把输入信号的傅立叶变换和被测件的频率响应特性进行卷积，然后再对结果实施傅立叶逆变换。
由于在时域中的积分也可使用频域中的卷积来描述，因此我们可以快速计算出阶跃响应特性。
图18 从傅立叶逆变换中推导出的阶跃响应特性与冲激响应特性之间的关系通过傅立叶逆变换得到的时域特性的时间分辨率和时间测量范围分别对应于最高测量频率的倒数和频率扫描间隔的倒数（图15）。
例如，若最高测量频率是10 GHz，则时间分辨率为100 ps。
我们似乎可以认为通过不断缩小频率扫描的间隔就可以无限地扩大测量的时间范围，但事实上却存在限制。
因为傅立叶逆变换中使用的频率数据在频域中必须是等距的，若扫描的频率间隔比VNA 的最低测量频率还要小，那么就不能执行傅立叶逆变换。
例如，如果VNA 的最低测量频率是100 kHz，则在时域测量中能够得到的最大时间测量范围就是10 us，对于TDR 的测量应用，这足够了。
图19 时域参数（时间分辨率和时间测量范围）与频域参数（最大频率和扫描频率间隔）之间的关系图16 显示的是使用基于网络分析仪E5071C的ENA-TDR和基于示波器86100D的TDR，对同一被测件的阻抗进行测量，得到的响应曲线之间的相关性。
两个测量结果之间的差别不到0.4Ω。
图20ENA-TDR 和86100D TDR 的测量结果之间的相关性TDR测量仪器系统的校准许多因素影响着TDR测量的精度，主要包括：TDR仪器的阶跃响应，采样头性能，探头与被测件连接的寄生参数，电缆探头和被测件损耗，多重反射和测量中使用的参考阻抗的精度等。
为此，测试仪器系统需要经过校准才能保证测量的精度。
图21 TDR仪器的误差源业界采用了许多校准方法来保证TDR测量的精度，主要有：1：偏置校准方法（适用于基于采样示波器的TDR）2：归一化校准方法（适用于基于采样示波器的TDR）3：电子校准件SOLT校准方法（适用于基于网络分析仪的ENA-TDR）适用于基于采样示波器的TDR的偏置校准方法是在被测件的位置连接一个标准阻抗件，测量标准阻抗件的阻抗，测量结果与标准阻抗件的标称值比较，得出的误差作为以后测试的系统误差，实际的测量结果减去此误差得出的就是被测件的阻抗值。
标准参考阻抗件可以是空气线，或精密的同轴电缆，或精密电阻。
图22 TDR偏置校准方法适用于基于采样示波器的TDR的归一化校准方法的过程是先测量短路和50欧姆标准，得出参考面的时间信息，对于标准负载的连接线路和探头的频响信息，以此作为校准表。
示波器实际测量的时域波形做FFT，计算频域响应，计算的结果与标准50欧姆测量的结果进行归一化数学运算，运算后的频域结果再转换成时域波形即可得出归一化后的结果。
整个处理过程如下图所示。