이 섹션에서는 TDR 테스트 프로세스를 설명합니다.

TDR은 시간 영역 반사 측정법(Time-Domain Reflectometry)의 약자입니다. 원격 제어 위치에서 반사파를 분석하여 측정 대상의 상태를 파악하는 원격 측정 기술입니다. 또한, 시간 영역 반사 측정법(Time Domain Reflectometry), 시간 지연 릴레이(Time-delay Relay), 전송 데이터 레지스터(Transmit Data Register) 등이 있으며, 통신 산업 초기 단계에서 통신 케이블의 단선 위치를 감지하는 데 주로 사용되어 "케이블 검출기"라고도 합니다. 시간 영역 반사계는 시간 영역 반사계를 사용하여 금속 케이블(예: 연선 또는 동축 케이블)의 결함을 특성화하고 찾아내는 전자 계측기입니다. 또한 커넥터, 인쇄 회로 기판 또는 기타 전기 경로의 불연속성을 찾는 데에도 사용할 수 있습니다.

E5071c-tdr 사용자 인터페이스는 추가 코드 생성기 없이 시뮬레이션된 눈 지도를 생성할 수 있습니다. 실시간 눈 지도가 필요하면 신호 생성기를 추가하여 측정을 완료하세요! E5071C에는 이 기능이 있습니다.

신호 전송 이론 개요

최근 몇 년 동안 디지털 통신 표준의 비트 전송률이 빠르게 향상되면서 가장 간단한 소비자용 USB 3.1 비트 전송률은 10Gbps에 도달했습니다.USB4는 40Gbps를 얻습니다.비트 전송률의 향상으로 기존 디지털 시스템에서는 본 적 없는 문제가 나타나기 시작했습니다.반사 및 손실과 같은 문제는 디지털 신호 왜곡을 일으켜 비트 오류를 초래할 수 있습니다.또한 장치의 올바른 작동을 보장하기 위한 허용 가능한 시간 여유가 감소하기 때문에 신호 경로의 타이밍 편차가 매우 중요해졌습니다.스트레이 커패시턴스로 인해 생성되는 복사 전자기파와 결합은 크로스토크를 유발하여 장치가 제대로 작동하지 않게 합니다.회로가 더 작고 촘촘해질수록 이는 더 큰 문제가 됩니다.설상가상으로 공급 전압을 낮추면 신호 대 잡음비가 낮아져 장치가 노이즈에 더 취약해집니다.

TDR의 수직 좌표는 임피던스입니다.

TDR은 포트에서 회로로 계단파를 공급하는데, TDR의 수직 단위가 전압이 아니라 임피던스인 이유는 무엇일까요? 임피던스라면 왜 상승 에지가 보일까요? 벡터 네트워크 분석기(VNA)를 기반으로 하는 TDR은 어떤 측정을 수행할까요?

VNA는 측정 대상(DUT)의 주파수 응답을 측정하는 장비입니다. 측정 시, 측정 대상 장치에 정현파 여기 신호가 입력되고, 입력 신호와 투과 신호(S21) 또는 반사 신호(S11) 간의 벡터 진폭비를 계산하여 측정 결과를 얻습니다. 측정 주파수 범위에서 입력 신호를 스캐닝하여 장치의 주파수 응답 특성을 얻을 수 있습니다. 측정 수신기에 대역 통과 필터를 사용하면 측정 결과에서 잡음과 원치 않는 신호를 제거하고 측정 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

입력 신호, 반사 신호 및 전송 신호의 개략도

데이터 확인 결과, TDR 계측기는 반사파의 전압 진폭을 정규화하여 임피던스와 등가화하는 것으로 나타났습니다. 반사 계수 ρ는 반사 전압을 입력 전압으로 나눈 값과 같습니다. 반사는 임피던스가 불연속적인 곳에서 발생하며, 반사된 전압은 임피던스 차이에 비례하고, 입력 전압은 임피던스의 합에 비례합니다. 따라서 다음과 같은 공식을 얻을 수 있습니다. TDR 계측기의 출력 포트가 50옴이므로 Z0=50옴이므로 Z를 계산할 수 있습니다. 즉, 플롯을 통해 TDR의 임피던스 곡선을 얻을 수 있습니다.

따라서 위 그림에서 신호의 초기 입사 단계에서 보이는 임피던스는 50옴보다 훨씬 작고, 상승 에지를 따라 기울기가 안정적입니다. 이는 보이는 임피던스가 신호가 순방향 전파되는 동안 이동한 거리에 비례함을 나타냅니다. 이 기간 동안 임피던스는 변하지 않습니다. 임피던스 감소 후 상승 에지가 흡수되었다가 마침내 느려졌다고 보는 것은 다소 우회적인 표현이라고 생각합니다. 이후 낮은 임피던스 경로에서 상승 에지의 특성을 보이기 시작하여 계속 상승합니다. 그런 다음 임피던스가 50옴을 넘어서면 신호가 약간 오버슈팅되었다가 천천히 회복되어 마침내 50옴에서 안정화되고 신호는 반대쪽 포트에 도달합니다. 일반적으로 임피던스가 떨어지는 영역은 접지에 용량성 부하가 있는 것으로 생각할 수 있습니다. 임피던스가 갑자기 증가하는 영역은 직렬로 연결된 인덕터가 있는 것으로 생각할 수 있습니다.