脈沖S參數(shù)測量中的跟蹤技術(shù)的改進(08-100)

　　使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試 S參數(shù)通常是對被測器件施加連續(xù)波激勵來完成的，然而在某些情況下， S參數(shù)的測量必須使用脈沖激勵。例如，在測試諸如功率晶體管之類的非熱耦合被測器件的 S參數(shù)時，連續(xù)波激勵所積累的熱量可能會損壞被測器件，而使用脈沖激勵進行測量則可以安全地對這類器件的特性進行表征。通過正確選擇脈沖激勵的占空比，可以保證測量的平均功率保持在較低的水平，避免產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。另一個需要進行脈沖 S參數(shù)測量的例子是對通常工作在脈沖或猝發(fā)信號狀態(tài)下——例如雷達系統(tǒng)和許多數(shù)字調(diào)制通信系統(tǒng)中的器件進行測量。今天，脈沖 S參數(shù)的測量已經(jīng)可以使用自身就能夠產(chǎn)生脈沖激勵并對脈沖正弦信號進行精確測量的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來完成。

　　脈沖信號的頻譜可以借助一些數(shù)學分析工具表示出來。方程 1描述了時域中的脈沖信號。脈沖信號的產(chǎn)生過程可以直觀地表示為：首先為將要生成的脈沖寬度為 PW脈沖信號建立一個矩形窗口信號[rect(t)];

　　y(t) = (rect pw (t)×x(t))×shah 1(t) (1)

　　圖1

　　接著再產(chǎn)生一個 shah函數(shù)，這個函數(shù)由彼此間隔為 1/PRF的周期性沖擊串組成，其中 PRF是需要產(chǎn)生的脈沖信號的重復頻率， Shah函數(shù)也可以被視為間隔等于脈沖信號周期的許多個沖擊。最后，把窗口信號與 shah函數(shù)進行卷積之后就可以產(chǎn)生一個在時間關(guān)系上與所需脈沖信號相一致的周期性脈沖串。

　　方程 2表示的是時域脈沖信號的傅立葉變換。它表示脈沖信號的頻域譜是一個取樣點(信號)出現(xiàn)的頻率等于脈沖重復頻率(PRF)取樣的 Sinc函數(shù)，。

　　Y (s) = ( pw·sinc( pw·s)·X (s))·( prf·shah( prf·s))

　　Y (s) = ( pw ·sinc( pw ·s))·( prf·shah( prf·s))

　　Y (s) = DutyCycle·sinc( pw·s)·shah( prf·s) (2)

　　圖 1a顯示的是 PRF等于 1.69 kHz、脈沖寬度為 7 ?s的脈沖信號的頻譜。圖 1b放大顯示了同一脈沖頻譜在基波頻率——被脈沖化處理的信號頻率上的部分(圖 1a的中心部分)。注意，該頻譜包含諾干與基頻相距 nPRF的分量。基頻中包含了測量所需要的信息;彼此間隔為 PRF的各個分量是在對基頻進行脈沖化處理的過程中產(chǎn)生的，值得注意的是，靠近基音的頻譜分量的幅度相對較大一些。

　　圖1a

　　圖1b