1.激励信号保真度和接收系统噪声问题
用于测量的阶越信号的形状对 TDR/TDT 测量的准确性非常重要。时域反射计测量是测量 DUT 对激励的阶 越信号的响应，DUT 阻抗不连续性反映为反射信号的变化。因此，如果激励的阶越信号存在过冲或不平坦性等异常，则会直接导致 DUT 阻抗测试的幅度误差。所以，要提高 TDR 测试的精度，首先需要保证激励信号的保真度，既尽力减小激励信号的过冲和不平坦性。
另一方面，作为 TDR 系统测试接收机的示波器本底噪声也是直接影响 TDR 测试幅度误差的重要原因。由 于本底噪声随机叠加在激励阶越信号和 DUT 反射信号之上，因此，无法通过校准进行克服，故此，提高 TDR 阻抗测试的另一个重要因素是巨大可能降低接收机（示波器）的本底噪声。
2.上升沿时间问题
实际上，任何测试系统都只能具有有限的测量带宽（频域上），即等效于低通滤波器。与之相应， 系统在时域上具有有限的上升时 间或响应速度。如果 TDR 测试系统的响应过慢，则 DUT 的阻抗不连续特性可能 被掩盖，甚至是无法分辨。如上 图所示，同一器件在不同上升时 间（由上至下，上升时间分别为100ps, 35ps 和 20ps）情况下进行 测试，其阻抗不连续点的测量有 很大的差异。除了幅度上的差异外，最主要的是时间轴上的分辨 率随上升沿的加快而得到提高。TDR 测试系统的整体上升时间由下式决定：
其中，Trstep 是阶越信号的上升时间，Trscope 是示波器带宽对应的上升时间。
图 5. 上升时间对 TDR 测试的影响
通常阶越信号经过两个相邻的阻抗不连续点之间的时间大于TDR测试系统的上升时间（Trsystem）的二分之 一，则这两个阻抗不连续点是可以被此TDR系统分辨的。因此，不可否认，激励阶越信号的上升沿快慢对于 TDR 的时间分辨率测量非常关键。确切来说，用于测量 的示波器带宽及积激励阶越信号的上升沿快慢决定了 TDR 阻抗不连续性点的最小分辨率。那么是否可以这样认为，TDR 激励阶越信号源上升沿越快，则该 TDR 越好呢？实际上，这种认识是片面 的。
1）首先，实际的测试系统还要包含测试夹具（电缆，转接器，连接器及探针等），由于测试夹具的性能，
可能会大大略化 TDR 实际测试系统的上升时间，参考下式：
也就是说，如果测试夹具无法满足更快的上升时间，则选择上升沿再快的 TDR 也是没有意义的。
2）选择多快的上升沿的 TDR 主要取决于 DUT 的工作速率（或频率范围）。对于大多 TDR 说应用来说， DUT 的工作速率 <10G，因此没有必要单纯追求快的上升沿。按照 TDR 分辨能力，35ps 的上升时间（包 括阶越信号和示波器）的 TDR 系统在空气为介质的系统中（介电常数为 1），最小可分辨 5mm 的物理间 隔；对于典型的 PCB 材料（介电常数约等于 4），35ps 的 TDR 系统最小可分辨 2.5mm 的物理间隔 (对于 信号场在空气和 PCB 材料之间的情况下，这个值可能更大一点；而对于过孔，封装引线，Socket 连接器， 该值可能更小)。应该来说，>95%以上的 TDR 应用，35ps 上升时间的 TDR 系统是足够的。而且，对于本身工作速率不高的系统，过快的上升沿会产生额外的过冲和多次反射，不但不会提高测试精度，反而会引入不必要的误差。更重要的是，TDR 的分辨率不仅仅取决于上升沿时间，综合信号脉冲保真度和 TDR 校准技术对于 TDR 的 分辨率也有相当大的影响。所以，用户在选择 TDR 测试模块时，不能单纯追求更快的上升沿时间，必须综 合考虑系统的各个方面，才能达到完成更高质量的测量。
3.真假差分问题
大多说高速应用中都采用差分信号，其原因在于：
1) 差分信号自己控制‘基准’电压，所以能够很容易地识别 小信号。在一个以‘Ground’做基准的单端信号系统里， 测量信号的精确值依赖系统内‘Ground’的一致性。信号 源和信号接收器距离越远，其局部‘Ground’的电压值之 间有差异的可能性就越大。从差分信号恢复的信号值在很 大程度上与‘Ground’的精确值无关，而在某一范围内。
2) 差分信号对外部电磁干扰（EMI）是高度免疫的。一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一 端。既然电压差异决定信号值，这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。除了对干扰不大灵敏外，差分信号比单端信号生成的 EMI 还要少。
3) 差分信号在一个单电源系统,能够从容精确地处理‘双极’信号。为了处理单端,单电源系统的双极信 号,我们必须在地和电源干线之间某任意电压处（通常是中点）建立一个虚地。用高于虚地的电压来表 示正极信号,低于虚地的电压来表示负极信号。接下来，必须把虚地正确地分布到整个系统里。而对于 差分信号，不需要这样一个虚地，这就使我们处理和传播双极信号有一个高保真度，而无须依赖虚地 的稳定性。
由于差分信号的广泛应用，TDR 系统也应具有差分信号测试能力。TDR 差分测试中，有两种方法：
1） “真”差分激励：采用同时输出正向(V+)和反向(V-)的激励阶越信号进行“真”差分测试。
2） “假”差分激励：仅采用正向（V+）脉冲激励，通过数学计算建立差分模型实现差分测试。 连种方法孰优孰略呢？按照思维定势，很多人认为由于 DUT 工作在“真” 差分信号激励下，所以 TDR 为
得到准确的差分阻抗理应也在此种激励条件下测试才对。这种观念正确吗？
事实上，上述论点成立的前提是能够产生理想的“真”差分激励信号。而这一点，在现实的差分系统的对线结构中，很难保证两个吉祥相反的正脉冲内的电磁场完全一致，而在这种激励情况下，如何获得正确的差分阻抗呢？
图 6 理想的差分系统（左）与非理想差分系统（右）电磁场分布
而采用“假”差分激励，由于采用相同的正脉冲，通过叠加运算建立差分模型，就可以完全克服，并获得理想状况下差分激励相同的测试结果。该理论在传统的矢量网络分析仪(VNA)测试中已经得到广泛的应用及认可，其理论依据参考 “Fields and Waves in Communications Electronics” by Ramo, Whinnery, and Van Duzer, (1965, John Wiley and Sons)，该文献中对此有如下描述：
“It is frequently possible to divide a given field problem into two or more simpler problems, the solution of which can be combined to obtain the desired answer. The validity of this procedure is based on the linearity of the Laplace and Poisson equations. That is
∇2(Φ1 + Φ2 ) = ∇2Φ1 + ∇2Φ2
∇2(kΦ1 ) = k∇2Φ1
The utility of the superposition concept depends on finding the simpler problems with boundary conditions which add to give the original boundary conditions”.
当然，需要指出，叠加理论仅适用于线性无源电路分析。由于 TDR 也只能对无源器件测试有效，即便是有 源器件也必须配置成线性无源状态才能进行测试。因此“假”差分激励测试理论是完全适合 TDR 测试，而 且是最佳的获得差分 TDR 测试精度的技术。对此，需要强调两点：
· “假”差分激励：能够保证完美对称的激励信号沿
· “真”差分激励：由于不对称的激励信号，会导致模式转换和潜在的关键测试误差
“真差分测试是最佳的”这种说法（至少对于无源器件测试来说）本身是一 种荒诞的说法，它只会引导我们远离 最准确地进行测量。
图 7 是“真”/“假”差分激励 TDR 系统的激励信号的纹波，不难看出， “假”差分激励情况下，差分信号的 纹波很小（<<3mV），而“真”差分 激励情况下，差分信号本身的纹波已 经高达 9mV。
图7 “真”/“假”差分激励TDR 系统的激励信号的纹波
左图“假”差分激励 右图“真”差分激励
4.TDR 校准问题
应该说 TDR 的测试并不像矢量网络分析仪(VNA)测试那样，测试结果的精确性完全依赖于非常严格的校准。但是为了获得更高的测试精度， 使得时域测试（TDR）和频域测试（VNA）得到完美的统一，以及最大化的发挥 TDR 测试能力，进行 TDR校准是必要的也是可行的。
通过进行 TDR 校准，我们可以得到哪些好处呢？
· TDR 校准后可以通过运算修正调节激励信号上升沿
=>上升时间可以和现实工作状态相同
· TDR 校准可以帮助去除有下列因素差生的误差
=>测试电缆和连接器
=>非理想的示波器频响
=>非理想的阶越信号激励源（畸变）
· TDR 校准可以帮助典型测试条件下（即通常测试平面并不在测试仪表端面的情况下）获得更佳的 阻抗测试精度，特别是当需要观察相邻非常近的阻抗不连续点时，需要进行校准。
=> TDR 校准可以提高 TDR 2-点分辨率
· TDR 校准对使用探针进行测试也适用，可以通过校准基片，将校准平面延伸到探针针尖。
图 8 通过测试夹具连接 DUT 的 TDR 测试
（左）不进行 TDR 校准 （右）进行 TDR 校准
由上图所示，进行 TDR 校准不仅能够克服夹具引入的误差，而且可以提高 TDR 测试的分辨率。
图2.实验设置 
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