網絡分析儀時域測量功能的原理和應用


矢量網絡分析儀的基礎功能是頻域的S參數測量,而時域測量功能是其非常重要的擴展測量功能。時域測量功能可以這樣理解:基礎的頻域測量直角坐標曲線,將橫軸由頻率軸轉換為時間(長度)軸。
網絡分析儀的頻域/時域轉換方法
常用類似于IFFT快速傅里葉逆變換的ICZT線性調頻逆Z變換實現時域至頻域轉換,FFT和CZT進行時域至頻域轉換。
時域測量的橫軸
時域測量的橫軸是時間或者長度(距離)。
這里的長度L是電長度,根據真空電磁波速度c計算:
L=c·t
網絡分析儀時域測量的應用
時域反射測量TDR
-反射測量是時域測量的主要方式,傳輸測量僅用于測量DUT的延時或區分多徑;
-線纜的故障定位;
-傳輸線阻抗分析。
時域門控:
-反射位置點選擇測試;
-多徑分離判別;
-材料測試;
-優化校準技術。
低通|帶通的設置
依據DUT的工作頻率范圍:起始頻率為DC(0Hz)適用低通,否則選帶通。注意低通模式需要滿足諧波要求,即設置起始頻率=頻率間隔。低通模式需要定義頻率零點的DUT特性:
-阻抗匹配,Vdc=0
-開路,Vdc=1
-短路,Vdc=-1
-可以設置自動外推計算
時域至大無模糊時間(距離)
網絡分析儀頻域設置的頻率間隔Δf,決定了時域測量的至大無模糊時間:
Tmax=1/Δf
頻域到時域變換結果是周期性的,無模糊(重復混疊)范圍是
-Tmax/2~+Tmax/2
時域脈沖寬度
網絡分析儀頻域設置的頻率掃描范圍SPAN,決定了時域測量脈沖(impule)響應的脈沖寬度,也是時間分辨率:
●低通模式Δt=1/SPAN
●帶通模式Δt=2/SPAN
時域響應模式
●脈沖(impulse)響應
-適用于多數時域測試場景,時域波形為脈沖,位于DUT網絡中失配的連接節點。
●階躍(step)響應
-常用于測量DUT阻抗的連續變化,時域波形為連續階躍。
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