网络分析仪时域测量功能的原理和应用
矢量网络分析仪的基础功能是频域的S参数测量,而时域测量功能是其非常重要的扩展测量功能。时域测量功能可以这样理解:基础的频域测量直角坐标曲线,将横轴由频率轴转换为时间(长度)轴。
网络分析仪的频域/时域转换方法
常用类似于IFFT快速傅里叶逆变换的ICZT线性调频逆Z变换实现时域至频域转换,FFT和CZT进行时域至频域转换。
时域测量的横轴
时域测量的横轴是时间或者长度(距离)。
这里的长度L是电长度,根据真空电磁波速度c计算:
L=c·t
网络分析仪时域测量的应用
时域反射测量TDR
-反射测量是时域测量的主要方式,传输测量仅用于测量DUT的延时或区分多径;
-线缆的故障定位;
-传输线阻抗分析。
时域门控:
-反射位置点选择测试;
-多径分离判别;
-材料测试;
-优化校准技术。
低通|带通的设置
依据DUT的工作频率范围:起始频率为DC(0Hz)适用低通,否则选带通。注意低通模式需要满足谐波要求,即设置起始频率=频率间隔。低通模式需要定义频率零点的DUT特性:
-阻抗匹配,Vdc=0
-开路,Vdc=1
-短路,Vdc=-1
-可以设置自动外推计算
时域至大无模糊时间(距离)
网络分析仪频域设置的频率间隔Δf,决定了时域测量的至大无模糊时间:
Tmax=1/Δf
频域到时域变换结果是周期性的,无模糊(重复混叠)范围是
-Tmax/2~+Tmax/2
时域脉冲宽度
网络分析仪频域设置的频率扫描范围SPAN,决定了时域测量脉冲(impule)响应的脉冲宽度,也是时间分辨率:
●低通模式Δt=1/SPAN
●带通模式Δt=2/SPAN
时域响应模式
●脉冲(impulse)响应
-适用于多数时域测试场景,时域波形为脉冲,位于DUT网络中失配的连接节点。
●阶跃(step)响应
-常用于测量DUT阻抗的连续变化,时域波形为连续阶跃。
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