TDR é a sigla para Reflectometria no Domínio do Tempo. Trata-se de uma tecnologia de medição remota que analisa ondas refletidas e determina o estado do objeto medido em uma posição remota. Além disso, existe a Reflectometria no Domínio do Tempo; o Relé de Retardo Temporal; e o Registro de Dados de Transmissão (TDR) era usado principalmente na indústria de comunicação, em seus primórdios, para detectar a ruptura de cabos de comunicação, sendo também chamado de "detector de cabos". Um reflectômetro no domínio do tempo é um instrumento eletrônico que utiliza a reflectometria no domínio do tempo para caracterizar e localizar falhas em cabos metálicos (por exemplo, cabos de par trançado ou coaxiais). Também pode ser usado para localizar descontinuidades em conectores, placas de circuito impresso ou qualquer outro circuito elétrico.
A interface de usuário do E5071c-tdr pode gerar um mapa ocular simulado sem a necessidade de um gerador de código adicional; caso necessite de um mapa ocular em tempo real, adicione um gerador de sinais para concluir a medição! O E5071C possui essa função.
Visão geral da teoria de transmissão de sinais
Nos últimos anos, com a rápida melhoria da taxa de bits dos padrões de comunicação digital, por exemplo, a taxa de bits do USB 3.1, o mais simples para o consumidor, chegou a 10 Gbps; o USB4 alcançou 40 Gbps; a melhoria da taxa de bits fez surgir problemas nunca antes vistos em sistemas digitais tradicionais. Problemas como reflexão e perda podem causar distorção do sinal digital, resultando em erros de bits; além disso, devido à diminuição da margem de tempo aceitável para garantir o funcionamento correto do dispositivo, o desvio de tempo no caminho do sinal torna-se muito importante. A radiação de ondas eletromagnéticas e o acoplamento produzido pela capacitância parasita levam à diafonia e fazem com que o dispositivo funcione incorretamente. À medida que os circuitos se tornam menores e mais compactos, esse problema se agrava; para piorar a situação, uma redução na tensão de alimentação resulta em uma menor relação sinal-ruído, tornando o dispositivo mais suscetível a ruídos;
A coordenada vertical do TDR é a impedância.
O TDR envia uma onda escalonada da porta para o circuito, mas por que a unidade vertical do TDR não é a tensão, e sim a impedância? Se for a impedância, por que é possível observar a borda de subida? Quais medições são feitas pelo TDR com base em um Analisador de Redes Vetorial (VNA)?
O VNA é um instrumento para medir a resposta em frequência do dispositivo sob teste (DUT). Durante a medição, um sinal de excitação senoidal é aplicado ao dispositivo, e os resultados são obtidos calculando-se a razão entre as amplitudes vetoriais do sinal de entrada e do sinal transmitido (S21) ou do sinal refletido (S11). As características da resposta em frequência do dispositivo podem ser obtidas varrendo-se o sinal de entrada na faixa de frequência medida. O uso de um filtro passa-banda no receptor de medição permite remover ruídos e sinais indesejados dos resultados, melhorando a precisão da medição.
Diagrama esquemático do sinal de entrada, sinal refletido e sinal de transmissão.
Após a análise dos dados, constatou-se que o instrumento TDR normaliza a amplitude da tensão da onda refletida e a converte em impedância. O coeficiente de reflexão ρ é igual à tensão refletida dividida pela tensão de entrada. A reflexão ocorre onde a impedância é descontínua, e a tensão refletida é proporcional à diferença entre as impedâncias, enquanto a tensão de entrada é proporcional à soma das impedâncias. Assim, temos a seguinte fórmula. Como a porta de saída do instrumento TDR é de 50 ohms, Z0 = 50 ohms, portanto, Z pode ser calculado, ou seja, a curva de impedância do TDR obtida por meio de um gráfico.
Portanto, na figura acima, a impedância observada no estágio inicial de incidência do sinal é muito menor que 50 ohms, e a inclinação é estável ao longo da borda de subida, indicando que a impedância observada é proporcional à distância percorrida durante a propagação direta do sinal. Durante esse período, a impedância não se altera. Creio que seja um tanto indireto dizer que, após a redução da impedância, a borda de subida é absorvida e, finalmente, desacelera. No caminho subsequente de baixa impedância, ela começa a apresentar as características de uma borda de subida e continua a subir. Então, a impedância ultrapassa 50 ohms, fazendo com que o sinal ultrapasse ligeiramente o valor inicial, depois retorne lentamente e, finalmente, se estabilize em 50 ohms, quando o sinal atinge a porta oposta. Em geral, a região onde a impedância cai pode ser interpretada como tendo uma carga capacitiva no terra. A região onde a impedância aumenta repentinamente pode ser interpretada como tendo um indutor em série.
Data da publicação: 16 de agosto de 2022
