网络分析仪时域测量功能的原理和应用
 2022年08月09日 |阅读次数:180

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


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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


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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。


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●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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