基于時(shí)域反射和傳輸?shù)腟參數(shù)測(cè)量(07-100)

　　還有上面提到的PSPL公司是皮秒脈沖測(cè)量儀器供應(yīng)商，產(chǎn)品包括通用和專用脈沖發(fā)生器和階躍脈沖發(fā)生器，取樣示波器模塊和取樣門等，用戶需要擴(kuò)展以上三家S參數(shù)測(cè)量設(shè)備的特性或自行構(gòu)建S參數(shù)測(cè)量設(shè)備，可考慮采用該公司的產(chǎn)品作為優(yōu)選的部件。

　　基于TDR/TDT的S參數(shù)測(cè)量的誤區(qū)

　　為了正確使用基于TRD/TRT的S參數(shù)測(cè)量方法，需要避免一些錯(cuò)誤概念，主要表現(xiàn)為：

　　第一，完全代替VNA。VNA能夠測(cè)量有源和無源的元器件，是阻抗域測(cè)量儀器中功能最全面，、最準(zhǔn)確的設(shè)備。目前基于TRD/TRT的S參數(shù)測(cè)量只能夠解決同軸線、電纜等的無源S參數(shù)測(cè)量，而且以VNA作為測(cè)量對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)。

　　第二，選擇高取樣率的數(shù)字存儲(chǔ)示波器。數(shù)字存儲(chǔ)示波器的帶寬取決于取樣率的提高，但基于TRD/TRT的S參數(shù)測(cè)量的帶寬與取樣率無關(guān)，而取決于階躍脈沖的上升時(shí)間。因而，基于TRD/TRT的測(cè)量無需選用時(shí)域測(cè)量儀器中功能最全面，取樣率最高的數(shù)字存儲(chǔ)示波器，只要使用數(shù)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(shù)字濾波器，具有很低的背景噪聲。同樣數(shù)字取樣示波器使用多次平均運(yùn)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(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍較低。早期TDR/TDT測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍只有40dB，近年來取得進(jìn)展，在帶寬20GHz以上時(shí)動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大到70dB，加上使用數(shù)據(jù)多次平均降噪技術(shù)，動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)一步得到改善，為同軸線、微帶、電纜的S參數(shù)測(cè)量提供足夠的動(dòng)態(tài)范圍。

　　結(jié)語

　　基于TDR/TDT的S參數(shù)測(cè)量是一種成功的測(cè)量技術(shù)，過去通過時(shí)域—頻域的變換和反變換使兩域溝通起來，現(xiàn)在通過時(shí)域—頻域變換—S參數(shù)運(yùn)算使時(shí)、頻、阻抗三域溝通起來，域際互通測(cè)量技術(shù)的前景更加廣闊。

　　測(cè)試測(cè)量儀器中VNA是最高級(jí)和最昂貴的設(shè)備，一般實(shí)驗(yàn)室沒有測(cè)量射頻/微波的S參數(shù)的的手段，而數(shù)字取樣示波器較容易擁有。已經(jīng)證實(shí)，在數(shù)字取樣示波器基礎(chǔ)上構(gòu)建的TDR/TDT，測(cè)量S參數(shù)設(shè)備，成本不到VNA 的一半。如果考慮到VNA的單臺(tái)價(jià)格20~30萬美元，則節(jié)省10~15萬美元是一筆可觀的經(jīng)費(fèi)。此外，VNA需要熟練的工程技術(shù)人員操作，測(cè)量時(shí)間要半小時(shí)以上，基于TDR/TDT的S參數(shù)測(cè)量的操作比較簡單，測(cè)量時(shí)間只要幾分鐘，的確是省錢、省力、省時(shí)的測(cè)量方法。(李儀)