熟悉矢量网络分析仪（VNA）的朋友都知道，近些年，VNA提供选装TDR功能越来越普遍，几乎已经成为一个必选的选项。此外还有一种用来测试传输线特征阻抗的传统仪器--时域反射计，这两者之间孰优孰劣，本文通过原理来比较下两者的功能和应用。

时域反射计

时域反射计（Time Domain Reflectometer, TDR）是一种测量导线、电缆或其他传输线路中信号反射的仪器。主要由以下三部分组成：

• 阶跃信号发生器

• 采样示波器

• 探测系统组件

下图是时域反射计的原理框图。

工作原理：内部阶跃信号源会发出阶跃信号，通过探头组件传输到待测传输线上，当传输线中发生阻抗变化时，一部分阶跃信号会反射，其余信号会沿着传输路径继续向前传输（图2）。同时内部的采样示波器会检测反射信号的电压幅度，通过计算得出不同的阻抗值（图3）。另外，由于示波器采集到的信号是反射信号与入射信号的叠加信号（两者存在时间差，因此叠加信号是带台阶的阶跃信号），通过测量这个台阶，可测算出反射信号的时间，进而计算出传输路径中阻抗的变化点的位置。

TDR最终可呈现出一条随着时间推进，阻抗变化的波形，配合正确的介电常数，可精确计算出每一个阻抗变化点的长度位置信息（图4）。

基于矢量网络分析仪的TDR功能

矢量网络分析仪是一种广泛用于电子、通信、射频和微波领域的测试仪器。它能够测量器件、电路或系统的传输参数和散射参数。矢量网络分析仪内部包含正弦波激励源和接收机，通过测量入射信号与传输信号和反射信号的比值可以计算出器件的频响结果。

任何时域上的信号都是由若干个正弦波组成。如果知道这些正弦波的幅度和相位关系，计算得到信号的时域波形。矢量网络分析仪的频率扫描测量就是在不同的时间（扫描期间）测量不同频率点的输入与输出信号正弦波信号的幅度和相位关系（S参数），通过傅立叶反变换得到被测件的时域响应。这些不同频率点的信号并不是同时存在的，矢量网络分析仪并没有直接产生时域脉冲或阶跃信号。

总结

时域反射计与矢量网络分析仪的TDR在时域分析和故障定位方面具有相似的功能，但是时域反射计的结构和功能相对简单，使用方便，适用于简单快捷的测量与故障排查。

时域反射计的分辨率有限，矢量网络分析仪的分辨率可通过不断提高测试带宽来提升测试分辨率。不同于矢量网络分析仪的窄带接收机，时域反射计的接收机带宽高，噪声大，因此动态范围会比矢量网络分析仪小很多。另外矢量网络分析仪还能通过校准，实现矢量误差修正，测试结果更为精确。