是德科技（Keysight）E5071C 矢量网络分析仪进行TDR（时域反射）测试，是分析传输线阻抗连续性、定位故障点（如开路、短路、阻抗失配）的强大工具。由于E5071C本身是高端VNA，其TDR功能是基于频域S参数（S11）通过逆傅里叶变换得到的，因此精度和分辨率极高。下面是安泰测试科技整理的测试方法，希望能对您有所帮助。

一、 测试前准备

1. 硬件连接

校准件：准备与您被测件（DUT）接口类型一致的机械校准套件（如2.4mm, 1.85mm等）。

连接：

将高质量的低损耗测试电缆（如是德科技UXR系列）连接到5071C的 Port 1。

在电缆末端执行单端口（1-Port）校准，校准参考面就在电缆末端。

校准后，将被测件（DUT） 直接连接到校准好的电缆末端。DUT的末端最好连接高质量负载（如端口匹配器）或保持开路（根据测试需求）。

2. 设置基本频域测量

复位仪器：按 Preset -> OK，恢复默认状态。

设置测量参数：

Meas -> 选择 S11（反射测量）。

Format -> 选择 Smith 或 Log Mag（用于观察频域反射）。

设置频率范围：

Freq -> Start 和 Stop。这是决定TDR性能的关键！

原理：时域分辨率 ≈ 0.5 / (频率跨度)。例如，测量50ps的阻抗变化，需要频率跨度至少为 0.5 / 50ps = 10 GHz。

建议：起始频率（Start Freq）设为最低（如10 MHz），截止频率（Stop Freq）设为仪器和校准件的最大值（例如，若您使用110 GHz配置，则设为110 GHz）。更宽的频带意味着更精细的时域分辨率。

二、 执行单端口校准（必须在连接DUT前完成）

这是保证TDR测量精度的绝对前提。

在电缆末端连接机械校准套件。

按 Cal -> Calibrate -> 1-Port Cal（或相应菜单）。

按照屏幕提示，依次连接校准件的 “开路(Open)”、“短路(Short)”、“负载(Load)” 标准件。

校准完成后，保存校准数据（Cal -> Save Cal）。此时，参考面已精确移至电缆末端。

三、 配置并执行TDR（时域）分析

这是将频域S11转换为时域响应的核心步骤。

步骤A：启用时域变换

在完成S11校准和测量后，进入时域分析菜单：

按 Analysis -> Time Domain（或在 Transform 菜单下）。

将 Time Domain 设置为 On。

步骤B：关键参数设置

启用时域后，会出现一组关键设置：

1.Transform Mode（变换模式）：

Low Pass Step（低通阶跃模式）：这是标准TDR模式，模拟一个阶跃脉冲激励。显示结果是阻抗随时间/距离的变化。最常用。

Low Pass Impulse（低通冲击模式）：模拟一个冲击脉冲激励，显示的是反射系数冲激响应。

选择 Low Pass Step。

2.Bandwidth（带宽限制）：

通常选择 Full Span，使用全部测量带宽以获得最佳分辨率。

如果信号噪声较大，可以降低带宽以平滑曲线，但会损失分辨率。

3.Window（时域窗函数）：时域振铃（吉布斯现象）。

Minimum：提供最佳分辨率，但旁瓣最高。

Normal：良好的平衡。推荐使用。

Maximum：最平滑，但分辨率最低。

初始选择 Normal。

步骤C：设置时域显示范围

1.Start Time / Stop Time 或 Distance：

您可以将X轴从时间转换为物理距离。这是定位故障的关键。

进入 Scale 或 Axis 设置。

将水平轴类型从 Time 改为 Distance。

需要输入被测传输线的传播速度因子（Vp, Velocity Factor）。对于典型PCB微带线，Vp约为0.6~0.7（光速的60%-70%）。对于空气介质同轴线，Vp接近1。

设置合适的起始和终止距离，以覆盖您感兴趣的DUT长度。

2.格式调整：

按 Format -> 选择 Real（显示实部阻抗）。

此时，Y轴将直接显示阻抗值（单位：欧姆）。一条平坦的50欧姆线表示阻抗匹配良好。

四、 进行测量与数据分析

1.连接DUT并测量：

在完成以上所有设置后，将DUT连接到已校准的电缆末端。

屏幕上会立即显示出阻抗 vs. 距离的TDR曲线。

2.解读TDR轨迹：

平坦线：表示恒定阻抗区域（如50Ω传输线）。

向上尖峰：表示阻抗变大（如开路、线宽变窄、电感不连续）。

向下尖峰：表示阻抗变小（如短路、线宽变宽、电容不连续）。

阻抗台阶：表示传输线特征阻抗改变（如从50Ω跳变到75Ω）。

3.使用标记（Marker）定位故障：

按 Marker -> 激活多个标记（如M1, M2）。

将标记移动到阻抗异常点的起始位置。

标记读出的距离值，即为故障点距离校准参考面（电缆末端）的物理位置。

4.使用参考线（Reference Line）和差值（Delta）功能：

存储一条理想的TDR曲线作为参考（Data -> Mem -> Save Trace to Memory）。

然后使用 Data -> Math -> Data - Mem 功能，让当前轨迹减去参考轨迹。这可以放大微小的阻抗变化，更容易发现缺陷。

五、 高级技巧与注意事项

1.分辨率与盲区：

距离分辨率 ≈ (光速 * Vp) / (2 * 频率跨度)。频率跨度越大，能区分的两个故障点越近。

盲区：由于阶跃脉冲的上升时间有限，在靠近激励源（参考面）的位置无法分辨细节。更快的上升时间（更宽频带）可减小盲区。

2.电缆与连接器的影响：

校准只能消除系统误差，无法消除连接器和电缆本身的物理不连续性。这些不连续性会显示在TDR曲线上，需学会识别。

3.测量长电缆或链路：

对于长链路，时域响应可能会“折叠”（因变换周期性）。可以调整Start/Stop Time，或使用Gating（时域门）功能来隔离感兴趣的特定段。

4.使用 Smoothing（平滑）：

如果曲线噪声大，可使用 Avg（平均）或 Smooth（平滑）功能，但会牺牲一些真实细节。

通过以上步骤，您可以充分利用E5071C这台顶级VNA的TDR功能，对高速互连、PCB走线、电缆组件等进行精准的时域阻抗分析。如果在具体操作中遇到问题，欢迎咨询我们18682985902（同微信）。