电路雷达装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电路板故障测试领域，具体涉及通过时域反射（TDR)法测量印刷 电路板走线阻抗，计算反射系数，在路判断短路点位置的电路雷达装置。
【背景技术】
[0002] 在电路板的调试过程中，调试人员经常会碰到由元件引起的故障，如开路、短路、 元件值不符合等。碰到这些故障时，往往只能通过逐一拆除跟故障节点相量的所有元件，每 拆除一个元件就进行一次故障测试，直到拆除某个元件后，故障消失，调试人员才能判断出 具体的故障元件，排除故障过程非常繁琐，并且当碰到有多个故障元件时过程更为复杂。
[0003] 如果能一次测出某条走线的每一处大致反射系数，计算出阻抗，则可以一次性判 断出故障元件的位置，并且这种方法对多故障点线路也适用。
[0004] 根据传输线理论，当信号在传输线上传输时，若遇到特征阻抗不连续则会发生反 射，反射系数P = 式中P表示反射系数,Z1表示靠近源端微带线阻抗，〖2表示接在 阻抗为Z1的微带线后的第二段微带线阻抗，该式的含义为信号由阻抗为微带线传到阻 抗为Z2的微带线时的反射系数为P。当开路时，P = 1 ;当短路时，P = -1。
[0005] 用来测量印刷电路板（PCB)走线阻抗的方法主要有TDR测试法和分布参数法。传 统TDR测试法是只在发送端取样阶跃信号，对信号跃变边沿进行高速采样后绘制"反射系 数一时间"的曲线，再根据信号在PCB走线中传输的速度计算阻抗不连续点（阻抗失配点） 的位置，由于电信号传输速度非常快，仪器时间误差导致位置定位不精确，不能准确定位故 障点，也就不能准确定位故障元件。
[0006] 用来测量走线阻抗的仪器主要有时域反射计和网络分析仪，但这些专有仪器都成 本昂贵，动辄几十万、上百万，这对普通设计者而言往往是难以接受的。
[0007] 在碰到短路故障时，大部分调试人员排除的方法主要采用拆除相连的元件逐个排 除和割线的方法，无法在路测量判断短路点。在高频电路中，割线会导致阻抗不连续，严重 破坏信号完整性，甚至导致设计系统完全无法正常工作。
【发明内容】
[0008] 本实用新型的目的是为了克服市场上缺少电路板辅助调试仪器，碰到故障时难以 快速定位故障元件的困难而提供的一种电路雷达装置，该装置具有测量PCB走线任一点处 大致反射系数，进而在路准确判断故障点位置的功能。
[0009] 本实用新型的目的是这样实现的：
[0010] 在传统TDR理论的基础上，同时采样发送端信号和微带线上每一点信号进行分 析，则可准确定位阻抗不连续点。
[0011] 本实用新型的一种电路雷达装置，可以定位电路板上故障元件位置，该装置包 括：
[0012] 电源模块，为信号发生模块、信号接收和预处理模块、高速取样分析模块、触摸输 入与显示模块提供所需电压；
[0013] 信号发生模块，产生周期脉冲信号；
[0014] 发射探头，连接信号发生模块和待测微带线一端，将信号发生模块产生的周期脉 冲信号输送到待测微带线上；
[0015] 接收探头，连接待测微带线及信号接收和预处理模块，将微带线上任一点处的信 号输送到信号接收和预处理模块；
[0016] 信号接收和预处理模块，接收来自接收探头的信号，并对接收到的信号进行处理 后送到高速取样分析模块；
[0017] 高速取样分析模块，对输入信号进行高速采样与分析；
[0018] 触摸输入与显示模块，与信号发生模块和高速取样分析模块相连，提供输入与输 出界面。
[0019] 所述电源模块包括外部输入电源、电压转换电路，电压转换电路由电压转换芯片、 电阻、电容和电感组成，电压转换电路将所述输入电源提供的电压转换为其他各模块所需 电压。
[0020] 所述信号发生模块由脉冲信号产生电路、整形电路及SM-K座组成，脉冲信号产 生电路、整形电路及SM-K座依次连接，其中脉冲信号产生电路产生需要的周期脉冲信号， 整形电路调整所产生的周期脉冲信号的幅度、上升时间和输出阻抗（50欧姆），以达到测试 需求，并通过SM-K座输出。
[0021] 所述发射探头包含SM-J接头、50欧姆电缆、信号探针和接地探针，50欧姆电缆一 端连接SM-J接头，一端连接信号探针和接地探针，测试时，SM-J接头与信号发生模块的 SMA-K座连接，接地探针焊接到待测微带线的地节点上，信号探针焊接到待测微带线上。
[0022] 所述接收探头包含SM-J接头、50欧姆电缆、信号探针和接地探针，50欧姆电缆一 端连接SM-J接头，一端连接信号探针和接地探针，测试时，SM-J接头与信号接收和预处 理模块的SM-K座连接，接地探针焊接到待测微带线的地节点上，信号探针探测待测微带 线上的信号。
[0023] 所述信号接收和预处理模块包括SMA-K座和幅度变换电路，SMA-K座与接收探头 相连，信号通过该SM-K座输入幅度变换电路，幅度变换电路对信号进行幅度控制，使之适 合高速取样分析模块取样。
[0024] 所述高速取样分析模块由高速模数转换芯片、存储缓冲芯片、嵌入式处理器组成， 高速模数转换芯片连接存入存储缓冲芯片，嵌入式处理器连接存储缓冲芯片，其中高速模 数转换芯片将输入信号的幅度转换为数字参数存入存储缓冲芯片，嵌入式处理器从存储缓 冲芯片读取参数进行分析，分析结果送到触摸输入与显示模块。
[0025] 所述触摸输入与显示模块由控制器、触摸屏、扬声器构成，触摸屏和扬声器都连接 在控制器上，从触摸屏输入激励脉冲信号的幅度、周期以及告警的反射系数范围，控制器接 收后将幅度、周期信息发送给信号发生模块，控制器同时接收高速取样分析模块的数据。
[0026] 本实用新型解决了电路调试过程中定位故障元件困难及定位过程繁琐的问题，实 现了通过一次测量即可在路定位待测微带线上所有故障元件位置。
【附图说明】
[0027] 图1为本实用新型外形图。
[0028] 图2为本实用新型发射探头和接收探头结构示意图；
[0029] 图3为本实用新型结构框图；
[0030]图4为本实用新型信号发生模块结构框；
[0031] 图5为本实用新型实施例示意图；
[0032] 图6为图5所示实施例的阻抗示意图；
[0033] 图7为本实用新型工作流程图。
【具体实施方式】
[0034] 参阅图1、图2和图3,本实用新型由电源模块、信号发生模块、发射探头、接收探 头、信号接收和预处理模块、高速取样分析模块、触摸输入与显示模块和外壳组成，电路主 板1安装在外壳内，电源模块、信号发生模块、信号接收和预处理模块及高速取样分析模 块、扬声器都固定于电路主板1上，触摸屏2倾斜安装在外壳上表面，提供人机交互界面，信 号发生模块产生的脉冲信号通过SM-K座3输出，信号输入SM-K座4,将接收到的信号通 过此处输入进行后续处理，直流12V电源输入接口 8,由外部提供12V/2A的直流电源。
[0035] 参阅图2,本实用新型的发射探头包