基于時域反射和傳輸的S參數測量(07-100)
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數字取樣示波器主要用于測量快速瞬變的基本脈沖參數，如上升、下降、過沖、抖動時間等，還用了同軸線、電纜、微帶線、同軸元件和連接器等的時域反射(TDR)和時域傳輸(TDT)的特性，它的分辨率可達到1mm測量從短路到開路的反射系數、傳輸系數和阻抗。十年前，測試測量專家已證實通過TDR/TDT測量，借助FFT變換和反變換導出S參數是可行的。當時受到數字取樣示波器的等效帶寬不夠高，FFT變換的計算機運算時間不夠快，同軸校準元件不夠精確，只獲得實驗室的測量成果，等效帶寬在10GHz左右。現在測量條件有很大改進，基于TDR/TDT的S參數測量從實驗室成果變成實用成果。
本文引用地址：http://www.czjhyjcfj.com/article/92049.htm
圖3 時域反射/傳輸參數與S參數的類比
基于TDR/TDT的S參數測量的取樣數據首先從數字示波器獲得，然后利用計算程序將取樣數據變換成頻域的S參數。例如兩端口的4個TDR/TDT值分別相當于4個S參數，即正向TDR→S11，正向TDT→S21，反向TDR→S22，反向TDT→S12，如圖3所示。最簡單的測量配置是一臺具有TDR/TDT插件的數字取樣示波器，一臺快速階躍脈沖發生器，一套同軸線校準工具和時域—頻域變換程序，如圖4所示。射頻儀器的標準配置都是同軸線和同軸接頭輸出，即外殼接地的單端輸出，而不是差分的雙端輸出。為了測量平行微帶結構或差分信號，需要選用差分輸出的TDR/TDT插件。校準工具通常選用短路—開路—負載—直通(SOLT)校準技術，根據同軸線型號提供套件，目的是建立一個校準平面，消除測量系統引入的誤差，提高測量結果的準確性。校準平面實際上就是測量夾具與被測元器件之間的時間參考零點，校準平面前面的測量系統的輸出阻抗就應處于完全匹配狀態，如圖5所示。
圖4 時域反射測量系統的構成
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