對于電纜測試的時(shí)域方法

1、對于電纜測試的時(shí)域方法Page概述概述 E5071C 選件 010 提供了時(shí)域功能，該功能用于將在頻域中可以用通用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量的波形從數(shù)學(xué)上變換為時(shí)域中的波形。 左圖示出了使用同一電纜時(shí)在頻域和時(shí)域中的波形。頻域中的波形呈現(xiàn)由于失配而引起的波動(dòng)，但很難判斷這些失配的位置。相反依據(jù)時(shí)域中的波形，則可以確定失配的位置和大小。Page時(shí)域反射測量技術(shù) (TDR) 和時(shí)域分析的歷史 采用與雷達(dá)相同的工作原理 把一個(gè)沖激信號送入一條被測電纜 (或其他可能不是良好導(dǎo)體的被測器件或設(shè)備)，當(dāng)該沖激信號到達(dá)電纜末端或電纜上的某個(gè)故障點(diǎn)時(shí)，一部分或全部沖激信號便會(huì)被返射回測試儀表。TDR 測量方法就是把一個(gè)沖

2、激或階躍激勵(lì)信號發(fā)送到被測器件，然后觀察信號在時(shí)域內(nèi)的響應(yīng)。測試時(shí)，使用一臺階躍信號發(fā)生器和一臺寬帶示波器，把階躍信號發(fā)生器產(chǎn)生的上升沿速度極快的激勵(lì)信號送進(jìn)被測傳輸線，然后用寬帶示波器觀察傳輸線上某處入射電壓波形和反射電壓波形，通過測量入射電壓與反射電壓之比，便能計(jì)算出傳輸線上這個(gè)阻抗不連續(xù)點(diǎn)處的阻抗值，而這個(gè)阻抗不連續(xù)點(diǎn)的位置則可以作為時(shí)間函數(shù)根據(jù)信號沿著傳輸線傳播的速度計(jì)算出來。Page架構(gòu)圖Page使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的時(shí)域模式 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量器件的頻率響應(yīng)，并用數(shù)學(xué)方法把測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域變換，以便將頻域信息變換到時(shí)域，用時(shí)間作為橫軸顯示測量結(jié)果。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用線性調(diào)頻Z 快速

3、傅立葉變換技術(shù)進(jìn)行這一數(shù)學(xué)計(jì)算 圖 6a 和 6b 說明了同一條電纜的頻域和時(shí)域反射響應(yīng)，頻域反射測量 (圖 6a) 是在整個(gè)被測頻率范圍內(nèi)由電纜中存在的不連續(xù)性反射的所有信號的組合。估計(jì)那些失配的位置是困難的。然而，時(shí)域測量 (圖 6b) 顯示了每個(gè)不連續(xù)性的影響隨著時(shí)間 (或距離) 的變化，并輕松地確定失配的位置和大小。Page使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的時(shí)域模式 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量器件的頻率響應(yīng)，并用數(shù)學(xué)方法把測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域變換，以便將頻域信息變換到時(shí)域，用時(shí)間作為橫軸顯示測量結(jié)果。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采用線性調(diào)頻Z 快速傅立葉變換技術(shù)進(jìn)行這一數(shù)學(xué)計(jì)算. 在傳輸模式下，網(wǎng)絡(luò)分析儀測量二端口器件的傳

4、輸函數(shù)隨頻率的變化。逆變換將傳輸函數(shù)變換成二端口器件的沖激響應(yīng)。階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)的結(jié)果可以通過把輸入的階躍信號或沖激信號與沖激響應(yīng)相卷積計(jì)算出來。 所得到的測量結(jié)果是幾乎實(shí)時(shí)顯示的被測試器件完全經(jīng)過校正的時(shí)域反射或傳輸響應(yīng)。這時(shí)，響應(yīng)值 (縱軸所表示的測試結(jié)果) 分別在時(shí)間或距離上間隔顯示，這樣就超越了簡單的頻率特征范圍，對被測器件的特性作更深入的分析Page脈沖信號和階躍信號脈沖信號和階躍信號 使用 E5071C，可以模擬 DUT 對兩類信號（脈沖信號和階躍信號）的響應(yīng)。脈沖信號是一種脈沖形狀信號，其中電壓從 0 上升到某個(gè)值，然后再返回到 0。脈沖寬度取決于頻率掃描范圍。階躍信號是電壓從

5、 0 上升到某個(gè)值的信號。上升時(shí)間取決于頻率掃描范圍內(nèi)的最大頻率。Page脈沖信號和階躍信號響應(yīng)脈沖信號和階躍信號響應(yīng)Page 阻抗發(fā)生變化時(shí)候的響應(yīng)情況，由于發(fā)生遮蔽效應(yīng)，所以后一次響應(yīng)要比第一次幅值低Page傳輸響應(yīng) (低通和帶通) 在時(shí)域傳輸測量結(jié)果的顯示中，橫軸以時(shí)間單位顯示。進(jìn)行直通連接校準(zhǔn)的響應(yīng)結(jié)果是一個(gè)在 t = 0 秒處高度為 1 的沖激，表明沖激是在零時(shí)間、無損耗地通過。當(dāng)插入器時(shí)，時(shí)間軸指示的是被測器件的傳播時(shí)延或電長度。需要注意的是，在時(shí)域傳輸測量結(jié)果中，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀屏幕上 x 軸顯示的值是實(shí)際電長度，而不是像反射測量中的雙向傳播時(shí)間。游標(biāo)讀出的仍然是以時(shí)間和距離為單位

6、的電長度。為了得到實(shí)際物理長度，需要給矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸入速度換算系數(shù)Page窗函數(shù)的應(yīng)用由于測量系統(tǒng)的帶寬有限，故在頻域測量的起始和終止頻率處存在很陡峭的突變。正是這種頻帶限制 (或數(shù)據(jù)截?cái)? 引起了時(shí)域響應(yīng)中的過沖和振鈴，在沒有應(yīng)用窗函數(shù)的沖激激勵(lì)中這些過沖或振鈴表現(xiàn)為 sin(x)/x 的形狀。這種非理想沖激產(chǎn)生了兩個(gè)限制時(shí)域響應(yīng)有效性的效果。Page窗函數(shù)對于電路時(shí)域的影響Page選通 選通可以讓您有選擇地去除或加入時(shí)域響應(yīng)。其他的時(shí)域響應(yīng)數(shù)據(jù)然后再變換回頻域，這時(shí)的頻域數(shù)據(jù)已經(jīng)去除了 應(yīng)該被選通掉 的響應(yīng)。選通操作會(huì)改善響應(yīng)的質(zhì)量， 因?yàn)榻?jīng)過選通的頻率響應(yīng)與器件真實(shí)的頻率響應(yīng)更接近Pa

7、ge測量范圍 在時(shí)域中，測量范圍定義為在未遇到反復(fù)的響應(yīng)時(shí)，可以進(jìn)行測量的一段時(shí)間。這種反復(fù)的響應(yīng)被稱為混疊。響應(yīng)反復(fù)會(huì)有規(guī)律地在一定的時(shí)間間隔上發(fā)生。在任何測量中，只要增加測量的時(shí)間跨度，都會(huì)觀察到混疊響應(yīng)。 混疊的產(chǎn)生是因?yàn)轭l域數(shù)據(jù)的采集是在離散頻率點(diǎn)而不是在連續(xù)頻率上進(jìn)行的。采樣功能的結(jié)果是每個(gè)時(shí)域響應(yīng)都以1/f 秒重復(fù) (根據(jù)數(shù)學(xué)理論，沖激和采樣功能的傅立葉逆變換卷積就產(chǎn)生了每 1/f 秒的重復(fù))。這個(gè)時(shí)間段決定了測量范圍，它等于響應(yīng)重復(fù)之間的時(shí)間間隔。Page測量范圍計(jì)算實(shí)例 測量范圍 (米) = (1/f) x Vf x c 式中: f = 頻率步長 (等于頻率跨度/測試點(diǎn)數(shù)) V

8、f = 傳輸線的速度變換系數(shù) c = 光速 = 3 x 108 m/s (精確值為 2.997925 x 108 m/s) (大多數(shù)使用聚乙烯介質(zhì)的電纜的相對速度變換系數(shù)是 0.66，聚四氟乙烯介質(zhì)的相對速度變換系數(shù)是 0.7)PagePagePage測量電纜參數(shù)測量電纜參數(shù) 概述概述 本部分介紹一個(gè)示例說明如何利用時(shí)域功能來檢測電纜中發(fā)生失配的位置。Page1. 設(shè)置測量條件設(shè)置測量條件Page2.執(zhí)行1 端口校準(zhǔn)PagePagePagePagePage 在電纜末端更換OPEN/Short/不接校準(zhǔn)件觀察線纜測試結(jié)果，并分別截圖 保存PagePageE5072A ENA 安捷倫E5072A矢

9、量信號分析儀是一款ENA系列中新成員，它能提供靈活和高性能的測試平臺。 E5072A可提供可配置的測試系統(tǒng)，可通過各種路徑提取信號，如內(nèi)部源、接收機(jī)、電橋和網(wǎng)絡(luò)儀的測試端口，這樣有助于提高接收機(jī)的靈敏度，并且可添加外設(shè)完成多種多樣的測試需求。和E5071C相比，尤其適合于高/低功率、高動(dòng)態(tài)范圍的測試，具有較好的測試靈活性和低價(jià)格；頻率范圍30KHz 到4.5/8.5GHz輸出功率-85dBm- +16dBm測試動(dòng)態(tài)范圍123dB（擴(kuò)展后可達(dá)151dB）軌跡噪聲0.004dB(70 kHz IFBW)端口數(shù)2校準(zhǔn)件電子/機(jī)械特性：1.2端口，30KHz 到4.5/8.5GHz；2.輸出功率-85

10、 到+16 dBm;3.寬IF帶寬下可獲得123dB的動(dòng)態(tài)范圍，通 過直接對儀器內(nèi)部的信號提取可獲得151dB 的正向測試動(dòng)態(tài)范圍，減小軌跡噪聲影響；4.極快的掃描速度：掃描時(shí)間23 ms,比 8753ES 快35倍(1601 點(diǎn), 全雙端口校準(zhǔn), 1 GHz 到 1.2 GHz）；5. 10.4英寸觸摸屏，window操作系統(tǒng)，代碼兼 容8753ES；6. 適合高/低功率有源器件測試，大動(dòng)態(tài)范圍測試；PageE5071C ENA頻率范圍9 kHz 到4.5, 6.5, 8.5, 14, 20 GHz 輸出功率-85dBm- +10dBm測試動(dòng)態(tài)范圍123dB軌跡噪聲0.004dB(70 kH

11、z IFBW)端口數(shù)2/4/22校準(zhǔn)件電子/機(jī)械/TRL特性：1.頻率覆蓋范圍： 9 kHz to 20 GHz；2.動(dòng)態(tài)范圍: 123 dB；3.快速的測量速度比8753ES快20倍；4.靈活的多端口配置: 可達(dá)22 端口；5.內(nèi)置bias tees 和直流測量輔助端口： 可進(jìn)行同步的直流評估；6.高級的混頻器、放大器特性描述： 頻率偏移模式（選件）；7.時(shí)域分析能力（選件）；8.開放的windows操作系統(tǒng)，具有USB, LAN, GPIB等接口；9.10.4英寸LCD觸摸屏，前置可移除的硬盤； 安捷倫E5071C是一款具有速度、精度和多功能等優(yōu)勢的網(wǎng)絡(luò)分析儀。具有很寬的測試能力。它提供了

12、高效靈活的測試，可用于無線通信、汽車電子、半導(dǎo)體和材料等領(lǐng)域的生產(chǎn)和研發(fā)。PageE5071C ENA 22端口配置(E5092A)E5071C ENA 4端口配置PageE5061B ENA LF-RF network analyzer特性：1.S 參數(shù)測試端口(5 Hz to 3 GHz, 50 )2.增益相位測試端口( 5 Hz to 30 MHz, 1 M /50 ) ；3. 內(nèi)置的直流偏置源（端口1和LF輸出端口， 可達(dá)40 Vdc)；4.緊湊的外形(長度254 mm)；5.內(nèi)置VBA；6.網(wǎng)絡(luò)分析及阻抗分析二合一； 安捷倫E5061B 是最近新增的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ENA系列網(wǎng)絡(luò)分析儀。通過

13、添加選件E5061B-3L5 可將網(wǎng)絡(luò)分析頻率范圍向下擴(kuò)展到5Hz ，同時(shí)射頻段頻率可覆蓋到3GHz。 E5061B可在一個(gè)較寬的頻率覆蓋范圍上提供基礎(chǔ)測試和S參數(shù)的測量能力，同時(shí)在益相位測試端口也具有很高的低頻原件和電路的測試性能。 E5061B的頻率覆蓋范圍廣，可覆蓋低頻器件例如DC-DC變換器和傳感器，也可覆蓋到無線電系統(tǒng)中的射頻器件測試。 E5061B可用于無線通信(RFID)，航空，防衛(wèi)，計(jì)算機(jī)，醫(yī)用（ MRI ），汽車電子，CATV等行業(yè)。頻率范圍5Hz 到1.5/3GHz輸出功率45 dBm - +10 dBm測試動(dòng)態(tài)范圍120 dB (10 Hz IFBW) 軌跡噪聲0.005

14、dB(3 kHz IFBW)端口數(shù)2校準(zhǔn)件電子/機(jī)械Page N522xA PNA1.頻率可達(dá)67GHz；2.雙端口單源或者四端口雙源；3.127 dB 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍，131 dB 接收 動(dòng)態(tài)范圍, 32001 點(diǎn), 32 通道, 15 MHz 中頻帶寬；3.高輸出功率 (+13 dBm) 和寬功率掃描 范圍 (38 dB)；4.最高的動(dòng)態(tài)精度: 0.1 dB 壓縮（ 測試 端口輸入信號+12 dBm）；5.低噪底：-114 dBm （10 Hz 中頻帶寬）；6. 10.4英寸觸摸屏，4個(gè)脈沖源，兩個(gè)脈沖 調(diào)制器，功率范圍擴(kuò)展，bias-tee；頻率范圍10MHz 到13.5,/26.5/43

15、.5/ 50/ 67 GHz輸出功率 +13dBm測試動(dòng)態(tài)范圍131 dB 軌跡噪聲0.004 (100kHZ IF帶寬）端口數(shù)2/4校準(zhǔn)件機(jī)械/電子/TRL PNA系列是最高性能微波網(wǎng)絡(luò)分析儀，可對有源還或是無源器件測試。共有5個(gè)頻率型號13.5, 26.5, 43.5, 50, or 67 GHz, 可根據(jù)需求選擇。安捷倫PNA應(yīng)用范圍非常廣，可對濾波器，雙工器，放大器，頻率轉(zhuǎn)換器等做相關(guān)測試。PNA的高性能特性使得它成為理想的解決方案，并且在毫米波，信號完整性，材料測試當(dāng)中也具有良好的性能，擁有業(yè)界最高精度的S參數(shù)測量。PNA系列能夠提供高功率源和最好的線性接收機(jī)，可提供業(yè)界最寬的功率范

16、圍。PagePNA-X 524XA特性：1.頻率范圍：10 MHz 到13.5 GHz /26.5GHz/ 43.5 GHz/ 50 GHz/67 GHz；2.2 端口或 4 端口，具有兩個(gè)內(nèi)置信號源；3.132 dB 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍和 130 dB 接收機(jī)動(dòng)態(tài) 范圍、32001 點(diǎn)、32 通道、5 MHz IF 帶寬；4.高輸出功率（+18 dBm）、低諧波（-60 dBc） 和寬功率掃描范圍（38 dB）;5.最佳動(dòng)態(tài)精度在接收機(jī)端0.1 dB 壓縮和 +13 dBm 輸入功率;6.在 10 Hz IFBW 時(shí)僅有 -114 dBm 的低本底噪聲;7.內(nèi)置4個(gè)脈沖發(fā)生器，2個(gè)脈沖調(diào)制器，合路

17、器， 可完成脈沖測試和IMD測試；8.內(nèi)置噪聲測試機(jī)接收機(jī)可直接完成噪聲系數(shù)測量；9.前面板和后面板上的跳線接口可以靈活的配置， 完成各種復(fù)雜的測試； 安捷倫PNA-X系列網(wǎng)絡(luò)分析儀擁有業(yè)界第一的性能，主要應(yīng)用于高性能有源器件的測試，可以幫助您最小化設(shè)計(jì)重復(fù)次數(shù)，測試系統(tǒng)完成性，更重要的是簡化了測試過程。業(yè)界領(lǐng)先的性能和高集成度，靈活的配置使得PNA-X成為理想的綜合性網(wǎng)絡(luò)分析儀解決方案。Page N5264A PNA-X 天線測量接收機(jī) PNA-X 測量接收機(jī)在全部五個(gè)測量通道上的數(shù)據(jù)采樣率高達(dá) 400000 點(diǎn)/秒，為天線測試樹立了新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其銷量是市場上任何其他天線接收機(jī)的兩倍。PN

18、A-X 天線接收機(jī)可與 MXG 或 PSG 信號源以及現(xiàn)有的 85309A 分布式頻率轉(zhuǎn)換器和 85320A/B 混頻器兼容。包含 MXG信號源的接收機(jī)在現(xiàn)有天線應(yīng)用范圍內(nèi)能夠完全取代 8530A 和 8360 信號源，而且通?？蓪⑾到y(tǒng)速度提高 10 倍。此外，內(nèi)置的 8510/8530A 代碼仿真軟件還可替代現(xiàn)有天線應(yīng)用范圍中使用的 8530A。 這款專用接收機(jī)是航空航天和無線行業(yè)中的天線測試工程師測試?yán)走_(dá)和衛(wèi)星通信設(shè)計(jì)的最佳解決方案。這些行業(yè)需要大量數(shù)據(jù)來全面表征復(fù)雜的信號陣列。特性：1.可在 5 個(gè)接收機(jī)信道上同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集， 數(shù)據(jù)采集速率高達(dá) 400000 點(diǎn)/秒2.具有 5 個(gè) I

19、F 輸入，可用于同時(shí)進(jìn)行測量；3.快速連續(xù)波（Fast-CW）模式支持 5 億點(diǎn) 數(shù)據(jù)緩沖器（選件 118）；4.內(nèi)置具有 +10 dBm 輸出功率的 26.5 GHz 本振源（選件 108）5.接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍比現(xiàn)有天線接收機(jī)大 20 dB （10 Hz IFBW 時(shí)為 135 dB），且每個(gè)單元 具有多達(dá) 5 個(gè)通道；6.8510/8530A 的內(nèi)置代碼仿真軟件使您能夠 輕松進(jìn)行更換；7.具有 LAN 端口和 2 個(gè) GPIB 端口，以及 TTL I/O 控制端口Page FieldFox 射頻分析儀是全球功能最全的手持式儀器，適用于無線網(wǎng)絡(luò)的安裝和維護(hù)。重量僅 6 磅（2.7 千克），但該

20、手持式分析儀集成了 7 大功能：無需硬件升級，通過軟件許可證即可方便地在購買后添加任意功能全面的靈活性可簡化您的決策過程。此外，該分析儀還具有堅(jiān)固耐用、緊湊、輕質(zhì)且防水的包裝，包括交流/直流適配器、電池、便攜包和用戶手冊在內(nèi)的標(biāo)配附件，以及可通過訂購 N9910X 射頻和微波手持式分析儀附件獲得的其他相關(guān)件。N9912A FieldFox特性：1.電纜和天線測試（電纜故障定位, 回波損耗等)；2.電纜損耗測試；3.插入損耗和傳輸性能測試；4.頻譜分析（干擾分析，ACPR,OBW），回放；5.使用 USB 接口的功率傳感器進(jìn)行功率測試；6.矢量網(wǎng)絡(luò)分析測試，顯示史密斯圓圖；7.矢量電壓表；優(yōu)點(diǎn)：1.一體化 CalReady ，QuickCal 校準(zhǔn)功 能,無需外部校準(zhǔn)件,頻率達(dá)6Ghz；2. CalReady 保證開機(jī)即可校準(zhǔn)3.比傳統(tǒng)手持測試儀表測試速度快50%；4.在頻譜分析儀模式下動(dòng)態(tài)范圍大 (96 dB)、靈敏度高 (-148 dBm)；5.無風(fēng)扇設(shè)計(jì)（防塵，防水）；6.符合軍標(biāo)要求，結(jié)實(shí)耐用；8.6.5 英寸 LED背光顯示，適合任何天 氣狀況；9.4小時(shí)電池時(shí)間，外部存儲接口，GPS,2.7Kg, 工作溫度-10 C 至 +5