電纜測試~網(wǎng)絡(luò)分析儀時域門控功能的應(yīng)用

2017-08-11 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

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本應(yīng)用測試方案針對非標(biāo)稱50Ω的線纜,包括同軸、雙絞線、差分高速數(shù)據(jù)線的測試,包括阻抗參數(shù)、S參數(shù)(插損、駐波、Smith圖等等),也可以繪制眼圖。

根據(jù)電纜的性能,如頻率范圍、長度、是否差分,設(shè)置時域門控,可以按照線纜連接的位置,門控選通,獲得實(shí)際物理線纜的各項(xiàng)參數(shù)結(jié)果。門控選通測試結(jié)果對應(yīng)被測線纜,不含接頭和夾具以及其它測試線纜。

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由于被測線纜不是50Ω標(biāo)準(zhǔn)同軸線纜,可能是高速數(shù)據(jù)線、差分線等。

用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試時,測試端口是標(biāo)準(zhǔn)50Ω同軸線纜,因此在連接被測電纜時要求使用轉(zhuǎn)接頭或夾具,而這些接頭和夾具的S參數(shù)未知,需要去除其影響,才能獲得被測線纜的實(shí)際參數(shù)。

目前常用的方法是去嵌入或夾具移除法,這些方法要求精確設(shè)計(jì)的夾具和微帶校準(zhǔn)件,校準(zhǔn)后移除夾具的S參數(shù)。其難點(diǎn)在于夾具及其校準(zhǔn)件的制作,通常校準(zhǔn)件的參數(shù)是理論設(shè)計(jì)值,跟實(shí)際值有一定差距,并且校準(zhǔn)和得到的夾具自身S參數(shù),可能造成實(shí)測數(shù)據(jù)曲線的波動,甚至錯誤。

本方法采用通用校準(zhǔn)方法,通過時域選通功能,定位到被測電纜,實(shí)測數(shù)據(jù)自動排除接頭和夾具的影響。

時域分析是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的一個功能選項(xiàng),時域分析中被測量是時間的函數(shù)。對于均勻介質(zhì)中的傳輸,時間軸等效于距離軸。理論上,任意被測量例如阻抗Z、導(dǎo)納Y 或S 參數(shù)都可以用脈沖響應(yīng)或階躍響應(yīng)在時域來表征。

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過頻域分析參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)果,通過FFT反變換及濾波和加窗,得到時域測試參數(shù),橫軸為時間軸,分析脈沖響應(yīng)或階躍響應(yīng)。對于均勻介質(zhì)中的傳輸,時間軸等效于距離軸。

快速傅里葉(FFT)正反變換是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)時域分析的基礎(chǔ)。用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀時域分析時,需要根據(jù)被測件電長度L界定模糊距離,從而定義頻率間隔Δf;需要根據(jù)需求定義電長度分辨率(時間間隔分辨率),從而定義頻率寬度SPAN。

最大無模糊距離

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時間(長度)分辨率

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注意,單端(S11)測試距離和時間,信號往返,是雙端單向傳輸(S21)的2倍。如果被測線纜的電長度小于最大無模糊距離的2倍時,連接線纜單端(S11)測試的末端要連接匹配負(fù)載,否則末端開路或短路會在測試范圍內(nèi)產(chǎn)生模糊信號。

使用“時間門”選擇脈沖響應(yīng)中的特定部分而抑制其余部分。時間門在時域分析狀態(tài)進(jìn)行選取和配置。時間門選取的時間片段對應(yīng)測試通道內(nèi)的某一段位置,在時域分析模式選取時間門,對應(yīng)電纜連接監(jiān)控位置點(diǎn),打開時間門后,切換到頻域進(jìn)行監(jiān)測。

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