在S參數級聯過程中防止假信號的方法
圖8. 這是零填充前s11的時域響應。早期振鈴被反轉到末尾。
這種反轉問題一般不會出現在一個數據集內部所有S參數矢量上。例如,傳輸系數(如典型的S21)可能會有足夠的延遲,以便響應不會接近記錄末端。本例中觀察不到任何反轉反轉效應。但是,S11反射系數的S參數矢量更可能有一個接近開始處的脈沖,這個地方可能會發(fā)生反轉。我們將使用下面的算法,解決這個反轉反轉問題。
零應填充在正確的位置,以把反轉反轉的振鈴保持在脈沖響應最后。
選項1:從脈沖響應右端開始,檢查是否有反轉。如果沒有反轉,那么可以在脈沖響應最后點之后從右面填充。如果有反轉,那么可以向回搜索,找到反轉的信號的穩(wěn)定位置,可以在穩(wěn)定的位置填充零,如圖9所示。
選項2:一直選擇一定比例的脈沖響應,填充零。例如,從末尾在時間間隔5%的位置填充零。這種選項要求已經以足夠的頻率間隔測量所有原始S參數數據,以便以穩(wěn)定的記錄百分比為所有參數提供時間間隔,在這里將插入零填充。這也意味著在零填充點之外已經包括足夠的時間,以便在這個點以后,所有反轉的數據將從左到右穩(wěn)定。圖8和圖9顯示了執(zhí)行零填充前和執(zhí)行零填充后的結果。
圖9. 這是再采樣的s11的脈沖響應。右端保留了早期振鈴。
再采樣的S參數與原始S參數匹配得非常好,如圖10中的頻域圖所示。
圖10. 再采樣前和再采樣后s11放大的幅度響應。
四、最終結果
我們把上面介紹的插補和再采樣算法應用到圖5所示的3個S參數集中?,F在組合S參數覆蓋的總時間超過100 ns。我們對S參數再采樣,間隔小于10MHz,直到25 GHz。圖11顯示了得到的時域圖。t21和t11脈沖不再有假信號?,F在t21脈沖位于正確的延遲位置,即23.9 ns。同樣,t11反射位于正確的位置,即47.8 ns。較好的再采樣選擇一般是以更小的頻率間隔重新測量數據。這是因為插補復雜的S參數數據有許多相關困難。但是,在重新測量數據不實用或不可行時,可以使用本文中介紹的算法。
五、總結
我們介紹了防止級聯的S參數出現相位假信號的具體算法。我們演示了每一個S參數模塊可能足以覆蓋時間間隔結果的特點。但是,多個S參數集級聯起來時,可能會不能覆蓋足夠的時間間隔,來表示組合的級聯結果。這會導致最后的S參數集出現相位假信號。我們演示了在S參數級聯過程中防止假信號的方法,另外還提供了一個級聯反嵌和嵌入實例。
圖11. 3條級聯電纜的t11和t22時域圖,沒有假信號。幅度對時間(ns)。
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