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Pico VNA 106矢量网络分析仪的用途

时间:2017-07-08 08:03 作者:admin 分享到:

  Pico VNA 106矢量网络分析仪的用途

  时域功能

  大家知道,在测量比较复杂系统的反射时,得到的是各部分影响的综合结果,对于各具体部分(反射特性)的情况不易确定,这就给整体调试带来了不便。Pico VNA 106矢量网络分析仪的时域功能可方便地解决这个问题。网络分析仪的时域测量功能就是在频域中测量后,通过其内部处理器做反傅立叶变换得到时域响应,时域响应显示了网络的反射系数和传输系数与时间的关系,它包含了每个反射点的幅度、位置信息以及每个传输通路的信息。

  时域测量有两种不同的工作方式,即带通方式和低通方式。带通方式就是给出器件的脉冲响应,它适用于任何频率范围,是最常用的工作方式。低通方式主要用来做低通器件的测量,它可提供器件的脉冲响应和阶跃特性,通过显示的特性曲线可以确定响应的幅值及反射点的类型(即阻抗特性R、L或C)。  

     时域测量中的"WINDOW"功能,可改善时域测量的动态范围,提高时域响应中的幅度分辨力。另外,它还有一个非常有用的"GATE"功能,这是一个时间滤波器,形状犹如一个带通滤波器,它可以去掉"GATE"以外的响应对测量结果的影响,很方便地选择我们感兴趣的部分进行测量分析。  

     网络分析仪的时域功能不仅可用于检测电缆的反射点,实现故障定位,还可在传输测量中观察被测设备各路的传输情况。我们在做声表面波滤波器特性的测试时,其测量结果包括了多路传输、转接器、连接电缆以及滤波器夹具等的影响,其真实特性无从而知。应用了时域测量的"GATE"功能之后,我们就可去除转接器、连接电缆以及夹具等的影响,从而获得该滤波器更准确的特性。

  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。

  1.1 故障定位故障定位是矢量网络分析仪在带通工作模式应用下的一个非常好的实例。如果观察一条电缆的频率响应时,你会发现在显示结果中经常会存在由于电缆内的阻抗失配而产生的纹波,但是却不可能指出电缆内大的反射发生在何处,所看到的是在每个频率点上电缆内所有反射相加在一起的反射,这是整条传输线上所有部分的复合响应。然而,当在时域中观察时,不仅可以清楚地看到那些由于连接器引起的大的反射响应,而且还能看到电缆内由于弯曲或失配引起的任何电感性或电容性的阻抗的不连续处。任何偏离特征阻抗的正反射或负反射均明显可见,这些产生阻抗不连续性的位置和大小也很容易确定,时域分析的直观性即在于此。

  1.2 识别连接器中的阻抗变化时域分析在观察传输线上的失配响应时非常有用。当测量被测器件的反射系数 ρ 或 S11 时,反射信号的大小与被测器件的输入阻抗成正比。S11 是被测器件的阻抗与测试系统的特征阻抗 Z0 相差大小的量度。一旦频域数据转换成时域数据,便可看到被测器件对阶跃或冲激激励的时域响应。时域响应可以给出各个电路元件的位置和每个元件的实际阻抗。所有这些信息都可以直接从分析仪的显示屏幕上看到。

  1.3 利用选通功能来消除不需要的不连续性的影响矢量网络分析仪有一个非常有用的称为选通的功能,选通功能可以灵活地、有选择地去除多余的反射或传输响应。一旦对时域数据使用了选通的功能,这些数据也能转换到频域,这样,经过时间选通的响应也可以在频域中进行评估。这在电缆的设计和故障诊断中十分有用。时间选通的位置可以通过设定选通的中心位置和时间跨度来控制,也可以通过设定时间选通的起始和终止位置来控制。另外,还可以使用若干选通的形状来得到最好的测试结果。在消除由于失配引起的误差方面有不同的方法可用,使用选通就是其中之一,特别是在没有非常精密的校准标准件使用时,选通功能往往是最为简单的消除失配影响的方法。除此之外,对测试夹具的 S 参数进行去嵌入处理、直通-反射-传输线 (TRL) 校准和传输线-反射-匹配 (LRM) 校准都是先进的误差校正技术,在要求很高的低损耗测量中这些误差校正技术都是极其精确的。

  1.4 简化滤波器的调谐 由于时域测量能区别滤波器中各个谐振器的响应和耦合孔径,故滤波器中的每个谐振器可以单独调谐。要想在频域中如此清晰地区分各个谐振器的响应是极其困难的,因为耦合谐振器型滤波器的交互作用属性使得在确定哪个谐振器或耦合元件需要调谐这件工作变得极为困难。使用时域方法的主要好处在于,它可以让缺乏经验的调谐人员只凭简单的操作指导便能顺利地对复杂的滤波器进行调谐。这项技术可以大大简化和加速滤波器的调谐过程。

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