矢量网络分析仪关于 PCB 阻抗测试实例分享
PCB 阻抗测试是确保电子设备信号完整性和系统稳定性的关键步骤，其主要目的是评估 PCB 上的信号传输特性，确保信号在传输过程中不会因阻抗不匹配而导致信号衰减、反射或受到干扰。
测试方法包括：时域反射法、驻波比测试法、飞针测试法等，选择合适的测试方法取决于具体的测试需求、精度要求以及成本预算。随着技术的不断进步，更高效、准确的测试手段将持续发展，为 PCB 设计与制造提供更强有力的支持。本期分享的是时域反射法。
测试场景图
图 1 现场测试场景图
被测材料实物图
图 2 PCB 阻抗条实物图
测试原理
当信号传输路径中发生阻抗变化时，一部分信号会被反射，另一部分信号会继续沿传输路径传输。通过测反射波的电压幅度，从而计算出阻抗的变化；同时，只要测量出反射点到信号输出点的时间值，就可以计算出传输路径中阻抗点的位置。
PCB 上的微带线或带状线的阻抗主要由其物理尺寸（如线宽、线间距、介质厚度、介电常数等）决定。通过电磁场理论和传输线理论，可以计算出理论上的特征阻抗值。常用的计算公式包括微带线和带状线的阻抗公式，这些公式考虑了导体尺寸、绝缘材料的介电常数以及导体与参考平面的距离等因素。
图 3 阻抗测试原理
测试内容
1.准备测试设备和工具，包括矢量网络分析仪、测试探头、固定装置和测试夹具。
2.安装测试探头到待测部分，连接测试设备，设置测试参数。
3.开始测试，观察测试仪的显示屏并记录结果。
经过测试，数据结果如下所示。
友商阻抗测试仪搭配第三方软件，使用差分探头进行测试，测试结果如下：
图4.1 友商测试结果图
创远T6+阻抗测试仪，打开TDR功能，使用差分探头进行测试，测试结果如下所示。
图4.2 创远测试结果图
需要重点关注的是阻抗测试曲线区间内的平均值。
友商的网分阻抗测试仪结果数值为阻抗线 30% 至 70%之间的阻抗平均值；T6+阻抗测试仪结果数值取了某段阻抗测试线的阻抗平均值。
此次数据对比，共测试了15组差分阻抗线，重点对比网分间的测试差异。
测试数据一览表：
经过测试，创远与友商阻抗测试仪的差分阻抗值差异小于2 ohm，均符合产品规格书的标称值。
