现代微波测量技术(四)补充

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1、课程前述测试均属频域测试，为稳态正弦信号课程前述测试均属频域测试，为稳态正弦信号 扫频测试保证合适速度（扫频测试保证合适速度（频谱仪，矢网）频谱仪，矢网） 直接得到直接得到S参数参数时域测试使用窄脉冲或阶跃信号暂态测试。时域测试使用窄脉冲或阶跃信号暂态测试。 时域响应时域响应 通过变换也可得到通过变换也可得到 S参数参数( )( )( )( )f ty tFY( )( )FY 一段电缆反射频域、时域测试方法响应结果一段电缆反射频域、时域测试方法响应结果时域测试结果能给出连接不连续性直观显示。时域测试结果能给出连接不连续性直观显示。 时域反射测量（时域反射测量（TDR） 时域反射测量：指利用快速

2、阶跃信号发生器时域反射测量：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。和接收机来进行传输或反射的测量方法。 TDR（时域反射计）是对具有这种测试能力（时域反射计）是对具有这种测试能力的示波器的通称。的示波器的通称。 时域反射测量相当于闭路雷达，对于故障定时域反射测量相当于闭路雷达，对于故障定位、连接器阻抗变化、有选择地消除不希望的响位、连接器阻抗变化、有选择地消除不希望的响应、简化滤波器的调谐等测试中有广泛应用。应、简化滤波器的调谐等测试中有广泛应用。 时域反射测量基本原理时域反射测量基本原理LCLCZZZZ 观测点观测点 时域反射测量基本原理时域反射测量基本原理 时域反射测

3、量基本原理时域反射测量基本原理 0g 0g 0s 0s 0g 0s 信号源信号源取样头取样头 时域反射测量基本原理时域反射测量基本原理 时域反射计功能框图时域反射计功能框图 时域反射测量基本原理时域反射测量基本原理 时域反射测量基本原理时域反射测量基本原理（反射波形）（反射波形） 时域反射测量基本原理时域反射测量基本原理（反射波形）（反射波形） 时域反射测量基本原理时域反射测量基本原理（开路与短路负载）（开路与短路负载） 时域反射测量基本原理时域反射测量基本原理（其它类型负载）（其它类型负载） 时域反射测量微带线实例时域反射测量微带线实例1TDR示波器示波器阶跃信号发生器阶跃信号发生器电缆电缆

4、 时域反射测量微带线实例时域反射测量微带线实例1 时域反射测量微带线实例时域反射测量微带线实例1( )1h t 总 时域反射测量微带线实例时域反射测量微带线实例10.018LCLCZZZZ 151.11inCZZ 时域反射测量微带线实例时域反射测量微带线实例2 时域反射测量微带线实例时域反射测量微带线实例2反射波形与负载阻抗关系见反射波形与负载阻抗关系见现代微波与天线测量技术现代微波与天线测量技术传输线传输线理论推导理论推导传输线传输线理论推导理论推导多级不连续性分析多级不连续性分析 TDR测试技术限制：测试技术限制： （1）测量结果在空间上的分辨率取决于上升时）测量结果在空间上的分辨率取决于

5、上升时间的快慢。间的快慢。 （2）信噪比不高）信噪比不高TDR属宽带检测属宽带检测 网络分析仪是通过频域反傅立叶变换来进行网络分析仪是通过频域反傅立叶变换来进行DUT时域分析。时域分析。TDR与与VNA区别联系区别联系 矢量网络分析仪时域分析原理矢量网络分析仪时域分析原理 一台高性能矢量网络分析仪具有极快的计算一台高性能矢量网络分析仪具有极快的计算功能，使用频域内经过误差修正的测试数据可以功能，使用频域内经过误差修正的测试数据可以计算出被测网络在时域内对计算出被测网络在时域内对阶跃或冲击激励信号阶跃或冲击激励信号的响应。的响应。( )( )Hh t（1）截断频率）截断频率测试频段有限测试频段有

6、限 （2）离散取样）离散取样扫描频率步进扫描频率步进（3）定标和再归一化）定标和再归一化确保时域变换值保留物确保时域变换值保留物 理意义。理意义。 矢量网络分析仪时域分析原理矢量网络分析仪时域分析原理 矢量网络分析仪时域分析原理矢量网络分析仪时域分析原理（1）截断频率影响）截断频率影响 截断效应在时域中会引起波纹，并具有截断效应在时域中会引起波纹，并具有Sa（x）形式。）形式。测试带宽有限降低时域分辨率；截断频率所产生的冲击旁测试带宽有限降低时域分辨率；截断频率所产生的冲击旁瓣降低了时域动态范围。瓣降低了时域动态范围。 矢量网络分析仪时域分析原理矢量网络分析仪时域分析原理（1）截断频率影响）截

7、断频率影响（使用加窗）（使用加窗） 在低通模式下，矢量网络分析仪测量各个离散的正频在低通模式下，矢量网络分析仪测量各个离散的正频率点，并把结果外推到直流分量，并假定负频率响应是正率点，并把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（频率响应的共轭（Hermitian响应）。响应）。 矢量网络分析仪时域分析原理矢量网络分析仪时域分析原理（1）截断频率影响）截断频率影响（使用加窗）（使用加窗） 矢量网络分析仪时域分析原理矢量网络分析仪时域分析原理（2）离散取样影响）离散取样影响 傅立叶变换用于连续函数，矢量网络分析仪时傅立叶变换用于连续函数，矢量网络分析仪时域变换则必须使用离散数据，引