基于時域反射和傳輸的S參數測量(07-100)

　　還有上面提到的PSPL公司是皮秒脈沖測量儀器供應商，產品包括通用和專用脈沖發生器和階躍脈沖發生器，取樣示波器模塊和取樣門等，用戶需要擴展以上三家S參數測量設備的特性或自行構建S參數測量設備，可考慮采用該公司的產品作為優選的部件。

　　基于TDR/TDT的S參數測量的誤區

　　為了正確使用基于TRD/TRT的S參數測量方法，需要避免一些錯誤概念，主要表現為：

　　第一，完全代替VNA。VNA能夠測量有源和無源的元器件，是阻抗域測量儀器中功能最全面，、最準確的設備。目前基于TRD/TRT的S參數測量只能夠解決同軸線、電纜等的無源S參數測量，而且以VNA作為測量對比的標準。

　　第二，選擇高取樣率的數字存儲示波器。數字存儲示波器的帶寬取決于取樣率的提高，但基于TRD/TRT的S參數測量的帶寬與取樣率無關，而取決于階躍脈沖的上升時間。因而，基于TRD/TRT的測量無需選用時域測量儀器中功能最全面，取樣率最高的數字存儲示波器，只要使用數字取樣示波器即可。

　　第三，VNA的背景噪聲最低。VNA使用帶通濾波器和數字濾波器，具有很低的背景噪聲。同樣數字取樣示波器使用多次平均運算，亦能顯著提高信噪比。VNA的低頻從100KHz或1MHz開始，而TRD/TRT的低頻一直延伸至DC，后者具有更好的低頻特性。

　　第四，基于TDR/TDT的測量的動態范圍較低。早期TDR/TDT測量的動態范圍只有40dB，近年來取得進展，在帶寬20GHz以上時動態范圍擴大到70dB，加上使用數據多次平均降噪技術，動態范圍進一步得到改善，為同軸線、微帶、電纜的S參數測量提供足夠的動態范圍。

　　結語

　　基于TDR/TDT的S參數測量是一種成功的測量技術，過去通過時域—頻域的變換和反變換使兩域溝通起來，現在通過時域—頻域變換—S參數運算使時、頻、阻抗三域溝通起來，域際互通測量技術的前景更加廣闊。

　　測試測量儀器中VNA是最高級和最昂貴的設備，一般實驗室沒有測量射頻/微波的S參數的的手段，而數字取樣示波器較容易擁有。已經證實，在數字取樣示波器基礎上構建的TDR/TDT，測量S參數設備，成本不到VNA 的一半。如果考慮到VNA的單臺價格20~30萬美元，則節省10~15萬美元是一筆可觀的經費。此外，VNA需要熟練的工程技術人員操作，測量時間要半小時以上，基于TDR/TDT的S參數測量的操作比較簡單，測量時間只要幾分鐘，的確是省錢、省力、省時的測量方法。(李儀)