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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀關(guān)于 PCB 阻抗測(cè)試實(shí)例分享

更新時(shí)間:2025-05-12      點(diǎn)擊次數(shù):127

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀關(guān)于 PCB 阻抗測(cè)試實(shí)例分享



PCB 阻抗測(cè)試是確保電子設(shè)備信號(hào)完整性和系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟,其主要目的是評(píng)估 PCB 上的信號(hào)傳輸特性,確保信號(hào)在傳輸過程中不會(huì)因阻抗不匹配而導(dǎo)致信號(hào)衰減、反射或受到干擾。

測(cè)試方法包括:時(shí)域反射法、駐波比測(cè)試法、飛針測(cè)試法等,選擇合適的測(cè)試方法取決于具體的測(cè)試需求、精度要求以及成本預(yù)算。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,更高效、準(zhǔn)確的測(cè)試手段將持續(xù)發(fā)展,為 PCB 設(shè)計(jì)與制造提供更強(qiáng)有力的支持。本期分享的是時(shí)域反射法。


測(cè)試場(chǎng)景圖

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圖 1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試場(chǎng)景圖


被測(cè)材料實(shí)物圖


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圖 2 PCB 阻抗條實(shí)物圖


測(cè)試原理


當(dāng)信號(hào)傳輸路徑中發(fā)生阻抗變化時(shí),一部分信號(hào)會(huì)被反射,另一部分信號(hào)會(huì)繼續(xù)沿傳輸路徑傳輸。通過測(cè)反射波的電壓幅度,從而計(jì)算出阻抗的變化;同時(shí),只要測(cè)量出反射點(diǎn)到信號(hào)輸出點(diǎn)的時(shí)間值,就可以計(jì)算出傳輸路徑中阻抗點(diǎn)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(chǎng)理論和傳輸線理論,可以計(jì)算出理論上的特征阻抗值。常用的計(jì)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。

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圖 3 阻抗測(cè)試原理


測(cè)試內(nèi)容


1.準(zhǔn)備測(cè)試設(shè)備和工具,包括矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、測(cè)試探頭、固定裝置和測(cè)試夾具。

2.安裝測(cè)試探頭到待測(cè)部分,連接測(cè)試設(shè)備,設(shè)置測(cè)試參數(shù)。

3.開始測(cè)試,觀察測(cè)試儀的顯示屏并記錄結(jié)果。


經(jīng)過測(cè)試,數(shù)據(jù)結(jié)果如下所示。

友商阻抗測(cè)試儀搭配第三方軟件,使用差分探頭進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如下:


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圖4.1 友商測(cè)試結(jié)果圖


創(chuàng)遠(yuǎn)T6+阻抗測(cè)試儀,打開TDR功能,使用差分探頭進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如下所示。


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圖4.2 創(chuàng)遠(yuǎn)測(cè)試結(jié)果圖


需要重點(diǎn)關(guān)注的是阻抗測(cè)試曲線區(qū)間內(nèi)的平均值。

友商的網(wǎng)分阻抗測(cè)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(cè)試儀結(jié)果數(shù)值取了某段阻抗測(cè)試線的阻抗平均值。

此次數(shù)據(jù)對(duì)比,共測(cè)試了15組差分阻抗線,重點(diǎn)對(duì)比網(wǎng)分間的測(cè)試差異。


測(cè)試數(shù)據(jù)一覽表:

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經(jīng)過測(cè)試,創(chuàng)遠(yuǎn)與友商阻抗測(cè)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。

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