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如何使用Pico VNA 106矢量网络分析仪进行时域测试分析,什么是时域?

时间:2017-07-08 08:03 作者:admin 分享到:

  如何使用Pico VNA 106矢量网络分析仪进行时域测试分析?什么是时域?什么是时域分析?- 关于惯用术语的解释时域一词在不同的应用环境中可能指不同的事情,在这份应用指南中,我们对惯用术语的解释如下:Pico VNA 106矢量网络分析仪时域: 指在时间范畴内进行的分析或时域测试结果的显示,这种分析和测试结果显示在 X-Y 曲线上,X 轴表示的是距离 (电长度) 或时间;Y 轴表示的则是幅度信息 (通常为阻抗或电压)。时域反射测量技术 (TDR): 指利用快速阶跃信号发生器和接收机来进行传输或反射的测量方法。TDR 是对具有这种测试能力的示波器的通称。请注意,安装了适当的软件之后,用 TDR 方法测量也可以得到 S 参数 (见下图1 )。矢量网络分析仪 (VNA): 指用矢量网络分析仪 (VNA) 进行比值测量的方法,这种方法是用一个反射信号接收机或传输信号接收机对扫频连续波 (CW) 激励源进行跟踪,测试结果通常显示为 S 参数。

(图1)

  时域和网络分析仪即使矢量网络分析仪提供类似于 TDR 的显示方式,但是传统的 TDR 与基于矢量网络分析仪的时域测试技术之间仍然存在差别。传统 TDR 的测量方法是先把冲激或阶跃激励信号发送至被测器件并用宽带接收机,例如示波器,来观察信号在时域上的响应。虽然矢量网络分析仪的测试数据经过变换之后的时域结果显示与时域反射测量技术相似,但是分析仪进行的是扫频响应测量,是用数学方法把数据转换成像 TDR 一样的显示。在低通模式下,矢量网络分析仪测量各个离散的正频率点,并把测试结果外推到直流分量,并假定负频率响应是正频率响应的共轭,亦即响应为厄米特响应  。在带通模式下,矢量网络分析仪测量处在起始频率和终止频率中间的各个离散的频率点 (这种工作模式适用于任意指定的频率范围)。利用窄带接收机 (在接收机中设计了进行下变频和滤波工作的部分,以便获得中频 (IF) 信号),矢量网络分析仪可以显著降低系统的噪声电平,这样就使得矢量网络分析仪的信噪比大为改善,因而较之 TDR 有更好的动态范围。这对测试以每秒数千兆比特甚至更高速率工作的器件中极小的串扰信号具有重要意义。总之,时域分析仍然是一种有效的工具,并有着广泛的应用,包括故障定位、识别连接器中的阻抗变化、有选择地消除多余的响应以及简化滤波器调谐过程等等。

  一台高性能的Pico VNA 106矢量网络分析仪可以具有极快的计算功能,因而衍生出一些独特的测量能力。使用在频域内误差经过校正的测试数据就可以计算出被测网络对阶跃或冲激激励信号的响应,并且显示为时间函数。这样就给传统的时域反射测量技术提供了既能进行传输测试又能进行反射测试的功能,并增添了对带宽有限制的网络的测量能力。矢量网络分析仪在时域的测试可以更为精密,因为它能找出多余的网络部件的位置,从而把这些不需要的数据从被测数据去除掉。图 1 显示的是无论是使用时域反射计 (TDR) 示波器还是使用矢量网络分析仪 (VNA) 都可以得到时域和频域 (S 参数) 的显示结果,使用 TDR 或 VNA 得到的测试结果可以在两种显示形式中互相转换。

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