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如何解讀時域網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量數(shù)據(jù)?

2025-01-13 11:07:40  點擊:

解讀時域網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量數(shù)據(jù)可以從以下幾個方面進(jìn)行:

1. 時域反射測量(TDR)數(shù)據(jù)解讀

  • 阻抗不連續(xù)性識別:在TDR測量中,時域網(wǎng)絡(luò)分析儀會顯示傳輸線上的反射電壓波形。通過測量入射電壓與反射電壓之比,可以計算出傳輸線上每個阻抗不連續(xù)點處的阻抗值。例如,如果反射電壓與入射電壓的比值為0.5,表示該點的阻抗為2倍的特性阻抗。
  • 故障定位:反射電壓波形的時間軸表示信號從發(fā)射到反射回來的時間。通過信號的傳播速度(通常在介質(zhì)中為光速的一定比例,如聚乙烯介質(zhì)的速度換算系數(shù)為0.66)可以計算出故障點的位置。例如,如果信號的傳播速度為2×10^8 m/s,反射時間是10 ns,則故障點距離發(fā)射端的距離為1 m。

2. 時域傳輸測量數(shù)據(jù)解讀

  • 傳輸延遲和電長度:在時域傳輸測量中,橫軸表示時間,縱軸表示傳輸系數(shù)或傳輸損耗。通過測量信號的傳輸延遲,可以計算出傳輸線的電長度。例如,如果信號的傳輸延遲為5 ns,傳播速度為2×10^8 m/s,則電長度為1 m。
  • 傳輸損耗:對數(shù)幅度格式顯示的是以dB為單位的傳輸損耗,表示信號在傳輸過程中的衰減程度。線性幅度格式則顯示傳輸系數(shù),表示信號的傳輸效率。

3. 時域低通模式數(shù)據(jù)解讀

  • 阻抗類型識別:低通模式的時域響應(yīng)可以描述阻抗不連續(xù)性所在的位置以及阻抗變化的類型(電阻型、電容型或電感型)。例如,電容性不連續(xù)性通常表現(xiàn)為反射電壓波形的正向尖峰,而電感性不連續(xù)性則表現(xiàn)為負(fù)向尖峰。
  • 時間分辨率:低通模式的時域響應(yīng)具有較高的時間分辨率,可以更精確地定位阻抗不連續(xù)點。通過調(diào)整窗口函數(shù)和采樣頻率,可以進(jìn)一步提高時間分辨率。

4. 時域帶通模式數(shù)據(jù)解讀

  • 阻抗失配位置識別:帶通模式的時域響應(yīng)可以識別發(fā)生阻抗失配的位置,但不能確定失配的類型。帶通模式適用于顯示響應(yīng)的幅度,特別是對于那些工作頻率有一定限制范圍的器件。
  • 幅度信息:線性幅度格式顯示的是反射系數(shù)的平均值,對數(shù)幅度格式顯示的是回波損耗的平均值。這些數(shù)據(jù)可以幫助識別幅度差異較大的多個事件。

5. 窗函數(shù)的應(yīng)用

  • 動態(tài)范圍改善:窗函數(shù)的應(yīng)用可以改善時域測試的動態(tài)范圍,通過濾波頻域數(shù)據(jù),產(chǎn)生旁瓣較低的沖激激勵,從而提高觀察幅度差別較大的多個時域響應(yīng)的有效性。
  • 沖激寬度與頻率跨度:窗函數(shù)的應(yīng)用會增加沖激寬度,但可以減少過沖和振鈴現(xiàn)象。沖激寬度與測量頻率跨度成反比,增大測試頻率跨度可以減小沖激寬度,提高分辨率。

6. 選通操作

  • 去除不需要的響應(yīng):選通操作可以有選擇地去除或加入時域響應(yīng),從而改善響應(yīng)的質(zhì)量。經(jīng)過選通的頻率響應(yīng)與器件的真實頻率響應(yīng)更接近,可以更準(zhǔn)確地分析器件的特性。
  • 避免頻域振鈴:選通函數(shù)在頻域中先要經(jīng)過加窗口處理,以避免在時域中存在很陡的過渡部分,從而引起頻域中的振鈴。

通過以上方法,可以有效地解讀時域網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量數(shù)據(jù),從而對5G通信系統(tǒng)中的傳輸線、射頻器件、天線等進(jìn)行精確的性能評估和故障診斷。