矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀關(guān)于 PCB 阻抗測試實例分享
PCB 阻抗測試是確保電子設(shè)備信號完整性和系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟，其主要目的是評估 PCB 上的信號傳輸特性，確保信號在傳輸過程中不會因阻抗不匹配而導(dǎo)致信號衰減、反射或受到干擾。
測試方法包括：時域反射法、駐波比測試法、飛針測試法等，選擇合適的測試方法取決于具體的測試需求、精度要求以及成本預(yù)算。隨著技術(shù)的不斷進步，更高效、準(zhǔn)確的測試手段將持續(xù)發(fā)展，為 PCB 設(shè)計與制造提供更強有力的支持。本期分享的是時域反射法。
測試場景圖
圖 1 現(xiàn)場測試場景圖
被測材料實物圖
圖 2 PCB 阻抗條實物圖
測試原理
當(dāng)信號傳輸路徑中發(fā)生阻抗變化時，一部分信號會被反射，另一部分信號會繼續(xù)沿傳輸路徑傳輸。通過測反射波的電壓幅度，從而計算出阻抗的變化；同時，只要測量出反射點到信號輸出點的時間值，就可以計算出傳輸路徑中阻抗點的位置。
PCB 上的微帶線或帶狀線的阻抗主要由其物理尺寸（如線寬、線間距、介質(zhì)厚度、介電常數(shù)等）決定。通過電磁場理論和傳輸線理論，可以計算出理論上的特征阻抗值。常用的計算公式包括微帶線和帶狀線的阻抗公式，這些公式考慮了導(dǎo)體尺寸、絕緣材料的介電常數(shù)以及導(dǎo)體與參考平面的距離等因素。
圖 3 阻抗測試原理
測試內(nèi)容
1.準(zhǔn)備測試設(shè)備和工具，包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、測試探頭、固定裝置和測試夾具。
2.安裝測試探頭到待測部分，連接測試設(shè)備，設(shè)置測試參數(shù)。
3.開始測試，觀察測試儀的顯示屏并記錄結(jié)果。
經(jīng)過測試，數(shù)據(jù)結(jié)果如下所示。
友商阻抗測試儀搭配第三方軟件，使用差分探頭進行測試，測試結(jié)果如下：
圖4.1 友商測試結(jié)果圖
創(chuàng)遠(yuǎn)T6+阻抗測試儀，打開TDR功能，使用差分探頭進行測試，測試結(jié)果如下所示。
圖4.2 創(chuàng)遠(yuǎn)測試結(jié)果圖
需要重點關(guān)注的是阻抗測試曲線區(qū)間內(nèi)的平均值。
友商的網(wǎng)分阻抗測試儀結(jié)果數(shù)值為阻抗線 30% 至 70%之間的阻抗平均值；T6+阻抗測試儀結(jié)果數(shù)值取了某段阻抗測試線的阻抗平均值。
此次數(shù)據(jù)對比，共測試了15組差分阻抗線，重點對比網(wǎng)分間的測試差異。
測試數(shù)據(jù)一覽表：
經(jīng)過測試，創(chuàng)遠(yuǎn)與友商阻抗測試儀的差分阻抗值差異小于2 ohm，均符合產(chǎn)品規(guī)格書的標(biāo)稱值。
(空格分隔,最多3個,單個標(biāo)簽最多10個字符)
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