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GB／T 5095.2304-2021 电子设备用机电元件 基本试验规程及测量方法 第23-4部分：屏蔽和滤波试验 试验23d：时域内传输线的反射.pdf简介：

GB/T 5095.2304-2021 是中国国家标准，针对电子设备用机电元件的基本试验规程及测量方法，其中第23-4部分专门规定了屏蔽和滤波试验，试验23d是关于时域内传输线的反射测量。

试验23d涉及的是对电子设备中传输线（如同轴电缆、微带线等）的反射特性测试。在时域内，传输线的反射是由于信号在传输过程中遇到阻抗变化或终端不匹配时，部分信号会被反射回来的现象。这种反射会影响信号的传输质量和稳定性，因此在设计和测试电子设备时，需要对传输线的反射进行测量和控制。

测量方法可能包括使用反射系数（Reflection Coefficient）或电压驻波比（VSWR，Voltage Standing Wave Ratio）等参数，通过测试信号在传输线上往返传播的幅度和相位变化，来评估传输线的性能。这有助于确保信号传输的纯净度，避免信号失真或衰减过大。

总的来说，GB/T 5095.2304-2021 的试验23d是电子元件质量控制中的重要环节，对于电子设备的电磁兼容性和信号传输性能有严格的要求。

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5.2304—2021/IEC6051

GB/T5095的本部分规定了两种试验方法，通过测量传输线中连接器在时域内的反射，来评定连 接器的性能。在这些方法中，受试连接器被视为传输线中具有受控特性阻抗的跃变点。 试验方法A采用精密同轴电缆和半硬同轴电缆与受试连接器和试验设备连接。该试验方法适用 于多种形状的连接器或电缆组件。 试验方法B采用精密试验板、精密同轴电缆和半硬同轴电缆与受试连接器和试验设备连接。该试 验方法适用于印制板连接器

DB3302／T 1001-2017 城市容貌标准时域反射计（TDR)或脉冲发生器和示波器、预定用于连接器的具有特性阻抗的精密电缆以及 号发生器（如适用）

试验样品应由装有多个接触件的连接器插合对和/或电缆组件组成。接触件可与相应试验电缆上 不同的信号或接地导体连接

4.1试验方法A用试验装置

要求的装置为半硬同轴电缆（或等效的）。如要求特种装置，则按6.1中所述。

4.2试验方法B用试验

对于板与板连接器，采用两块备有受控特性阻抗线路结构的印制电路试验板。附录A中详细说明 了这些试验板的要求和结构

5试验程序（方法A和B）

5.1试验信号的校准：采用一校准曲线测量试验信号的有效 在测量系统上升时间中装置的影响。 注：建议频率上限（MHz)和输入信号上升时间的乘积约为0.6

5.1试验信号的校准：采用一校准曲线测量试验信号的有效

5.1试验信号的校准：采用一校准曲线测量试验信号的有效上升时间和幅度。 采用的校准曲 在测量系统上升时间中装置的影响 注：建议频率上限（MHz)和输入信号上升时间的乘积约为0.6 5.2零反射基线确立.为连接器反射的测量确立 一条零反射基线（更多资料参见附录B中B

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5.3在一个或多个规定的上升时间发射信号。图1所示为一典型波形。

5.3在一个或多个规定的上升时间发射信号。图1所示为一典型波形。 5.4连接器反射波幅（在反射系数β的范围内测量而不是电压）： 5.4.1测量与受试连接器对应反射波形的最大正和负偏差（相对于零反射基线） 5.4.2计算测得的带有试验装置试验系统阶跃波幅的百分比

式中： A，——连接器反射波幅； Amr——测量的连接器反射波幅； 测量的带有装置设备的阶跃波幅。

图1典型时域反射计波形显示的连接器反射

当要求报告该试验的结果时，需要说明下列各项内容： a 采用设备的说明，包括设备主机和插件的制造厂及型号。 改变信号上升时间所采用的方法（参见B.3）。 信号接地引出头型式。 d 说明相邻信号线或线路图形的引出头是否开口式（浮动）、终端电阻（如端接的50Q、75Q或其

他阻值）、接地或与电源层连接。 用于将试验设备与试验板或电缆相连接的任何特殊同轴转接器、探头或衰减器的说明。还要 说明受试连接器与印制板的连接方法（如，通孔安装、表面安装、压人或其他方法）以及试验装 置内的信号通道。 与受试线路的远端连接的阻性终端其类型和阻值的说明（如适用）。 g 与受试线路耦合的其他线路相连的阻性终端其类型和阻值的说明（如适用）。 h） 下列测量： 1）试验设备阶跃信号的上升时间和幅度，包括试验装置的影响； 2 对试验的每个试验点和连接器信号线而言，反射波形的最大（正或零）和最小（负或零）偏 差由受试连接器决定。测量这些值所依据的零反射基线参见B.2。按测量的带有试验装 置试验系统阶跃幅度的百分比报告这些值。 建议在报告中所包括的示波器轨迹照片或时域反射计系统的曲线、装置试验阶跃校准波形和典型 接器反射波形都应标明相应的试验点和测量编号

g）与受试线路耦合的其他线路相连的阻性终端其类型和阻值的说明（如适用）。 h）下列测量： 1）试验设备阶跃信号的上升时间和幅度，包括试验装置的影响； 2） 对试验的每个试验点和连接器信号线而言，反射波形的最大（正或零）和最小（负或零）偏 差由受试连接器决定。测量这些值所依据的零反射基线参见B.2。按测量的带有试验装 置试验系统阶跃幅度的百分比报告这些值。 建议在报告中所包括的示波器轨迹照片或时域反射计系统的曲线、装置试验阶跃校准波形和典型 的连接器反射波形都应标明相应的试验点和测量编号。 建议采用下列格式来记录在给定信号上升时间连接器反射波幅： 反射测量值 试验板1上试验点 最大反射（正或零） 最小反射（负或零） % % % %

6.2试验方法B的附加

除上述各项外，试验方法B还应报告下列内容： a）试验板总图，包括典型的试验线路长度。 b） 采用的试验板垂直分层结构或“电路设计”的说明，指明接地、信号线路及表面焊盘层。 C） 用于同轴连接器和受试连接器的印制电路板机械轨道的细节。包括试验中涉及的所有试验信 号位置和所有接地导体位置的定位完整说明。接地导体的数量和位置对连接器反射波幅会有 显著影响。 d 安装受试连接器的印制电路板表面焊盘或过孔结构的说明（包括焊盘尺寸、间隙尺寸、套管尺 寸等）。 如可能，应测量或估算这些焊盘或过孔的接地电容量，因为该电容量会显著地影响所测得的连 接器反射波幅

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A.1典型的连接器反射试验装置

附录A （规范性附录） 用于试验方法B的试验板说明

对于板与板连接器，这种传输线是由两块具有受控特性阻抗线路结构的印制电路板构成的（见图 A.1）。插配的受试连接器应按与其预定用途相似的方式安装在试验板1和试验板2之间。时域反射计 装置采用同轴试验电缆与试验板1相连，电缆的特性阻抗应与时域反射计的标称阻抗（通常为502或 752)相匹配。在试验板2上试验信号线的远端应端接一阻性终端（见A.3）。这些板应备有质量合适 的微波电缆或探头，与试验板1上的试验线路连接

A.2线路结构类型（图A.2）

受控特性阻抗试验板信号层的优选结构应为微波带状线，但在适当情况下也可使用微带线（微波 对称开路传输线）。这两种结构类型按如下定义： A.2.1微波带状线结构意为信号线路层位于一对接地导电面之间，接地导电面作为受控阻抗线路的高 顿接地回路导体[见图A.2a)]。 A.2.2微带线结构意为一靠近信号线路的信号接地导电面作为受控阻抗线路的高频接地回路导体 微带线结构可为表面式微带线或线路上包有介质覆盖层的埋入式微带线[见图A.2b)和图A.2c)]。

为保证一致性，进行所有测量时应在试验线路的远端连接一阻性终端。 A.3.1选择的该阻性终端的阻值应与试验板3（或试验电缆2，按适用）的阻抗匹配。也可采用一个合 适的同轴终端负载（连接器）或一个误差不大于2%标准阻值的分立电阻器。如采用轴向引线电阻，引 线应尽可能短，以减少额外的终端电感。同样原因，应避免使用线绕电阻。 A.3.2为了减少外部的反射，建议在任何其他试验连接器信号线路的两端也连接类似的阻性终端，这 样可与要测量的信号线路形成强烈的电耦合。

试板应包含校雅线 和幅度，包括试验装置以及时域反射 信号源和取样头上升时间的效应。需要注意的是 采用这种标准连接器反射阶跃波幅测量时，将会自动纠正试验设备/电缆和试验板1之间任何阻抗电平 夫配的影响。可采用下述任一种校准线路设计， A.4.1直通传输线路，长度是典型连接器试验板线路的两倍，并在两端备有相同的与同轴电缆或探头 的连接处。在此情况下，当连同该装置板一起使用时，时域反射计/脉冲发生器系统的有效上升时间和 幅度应根据这种校准线路的时域传输（TDT）测量结果确定。 当试验板的阻抗与试验设备的阻抗不能精确匹配时，测量的有效试验系统波幅和上升时间波形的 第二区段如图A.3所示。 A.4.2标准长度的试验电路板线路在过孔内端接，过孔与合适的接地面层短接。在此情况下，确定的 时域反射计/脉冲发生器和试验装置这个组合的有效阶跃信号上升时间和幅度等于在该校准线路远端 对应于短路终端负阶跃反射波幅和下降时间的测量值。当试验板的阻抗与试验设备和试验电缆的阻抗

不能精确匹配时，下降变化从零反射电平至短路或一1β电平包括额外的正或负阶跃部分。推荐的测量 有效试验系统波幅和下降时间如图A.4所示，

图A.1典型的连接器反射试验装置

图A.2线路结构类型

输型校准线路测量的阶跃信号波幅和上升时间的

路校准线路测量的阶跃信号波幅和下降时间的部

可采用时域反射计（TDR)作为试验信号源，同时作为测量该信号从受试连接器产生的电反射的装 置。同样，也可采用脉冲发生器作为试验信号源，并用一示波器作为测量电反射的装置。记录由受试连 接器产生的反射电压波形的最大和最小波幅，同时对试验条件和装置进行说明。 连接器的反射波幅很大程度上取决于试验信号的上升时间和幅度。因此，在测量试验系统的有效 上升时间和阶跃幅度时，一定将试验设备和试验装置的影响包括在内。此外川2017G128-TY 四川省农村居住建筑抗震加固图集，改变试验系统的有效上升 时间与连接器预定用途的有效上升时间相匹配也是一种有用的方式。

最大和最小连接器反射波幅直接取决于该零反射（β=0）基线的电平。 用于测量连接器反射波幅（十和一）的零波幅基线应作为波形曲线平坦区段内的平均电平，该区段 时应于试验板1上引出头至受试连接器的印制线路，或是引出头至相应的用于试验电缆与板或电缆与 电缆连接器的试验电缆的印制线路。该区段如图B.1中波形曲线A段所示（图1中所示为波形曲线D 。

B.3选择改变信号上升时间试验的说明

除不改变该设备的上升时间外，用来获得上升时间的方法详细说明如下！

零反射基线和最大及最小连接器反射波幅的典

a） 采用具有所要求上升时间的阶跃发生器； b) 采用更快的阶跃发生器和硬件滤波器以减慢上升时间； TDR中装人信号处理软件； d） 信号处理软件在TDR或脉冲发生器外部； 频域测量通过数字信号处理转换为时域； f）不采用任何方法（即仅采用不改变上升时间试验）。 注：为保证数据记录的准确和一致GB／T 39006-2020 工业机器人特殊气候环境可靠性要求和测试方法.pdf，每次改变有效的TDR系统上升时间时，必须重复5.1（试验信号的校准）。