解讀時域網絡分析儀的測量數據可以從以下幾個方面進行:
1. 時域反射測量(TDR)數據解讀
- 阻抗不連續(xù)性識別:在TDR測量中,時域網絡分析儀會顯示傳輸線上的反射電壓波形。通過測量入射電壓與反射電壓之比,可以計算出傳輸線上每個阻抗不連續(xù)點處的阻抗值。例如,如果反射電壓與入射電壓的比值為0.5,表示該點的阻抗為2倍的特性阻抗。
- 故障定位:反射電壓波形的時間軸表示信號從發(fā)射到反射回來的時間。通過信號的傳播速度(通常在介質中為光速的一定比例,如聚乙烯介質的速度換算系數為0.66)可以計算出故障點的位置。例如,如果信號的傳播速度為2×10^8 m/s,反射時間是10 ns,則故障點距離發(fā)射端的距離為1 m。
2. 時域傳輸測量數據解讀
- 傳輸延遲和電長度:在時域傳輸測量中,橫軸表示時間,縱軸表示傳輸系數或傳輸損耗。通過測量信號的傳輸延遲,可以計算出傳輸線的電長度。例如,如果信號的傳輸延遲為5 ns,傳播速度為2×10^8 m/s,則電長度為1 m。
- 傳輸損耗:對數幅度格式顯示的是以dB為單位的傳輸損耗,表示信號在傳輸過程中的衰減程度。線性幅度格式則顯示傳輸系數,表示信號的傳輸效率。
3. 時域低通模式數據解讀
- 阻抗類型識別:低通模式的時域響應可以描述阻抗不連續(xù)性所在的位置以及阻抗變化的類型(電阻型、電容型或電感型)。例如,電容性不連續(xù)性通常表現(xiàn)為反射電壓波形的正向尖峰,而電感性不連續(xù)性則表現(xiàn)為負向尖峰。
- 時間分辨率:低通模式的時域響應具有較高的時間分辨率,可以更精確地定位阻抗不連續(xù)點。通過調整窗口函數和采樣頻率,可以進一步提高時間分辨率。
4. 時域帶通模式數據解讀
- 阻抗失配位置識別:帶通模式的時域響應可以識別發(fā)生阻抗失配的位置,但不能確定失配的類型。帶通模式適用于顯示響應的幅度,特別是對于那些工作頻率有一定限制范圍的器件。
- 幅度信息:線性幅度格式顯示的是反射系數的平均值,對數幅度格式顯示的是回波損耗的平均值。這些數據可以幫助識別幅度差異較大的多個事件。
5. 窗函數的應用
- 動態(tài)范圍改善:窗函數的應用可以改善時域測試的動態(tài)范圍,通過濾波頻域數據,產生旁瓣較低的沖激激勵,從而提高觀察幅度差別較大的多個時域響應的有效性。
- 沖激寬度與頻率跨度:窗函數的應用會增加沖激寬度,但可以減少過沖和振鈴現(xiàn)象。沖激寬度與測量頻率跨度成反比,增大測試頻率跨度可以減小沖激寬度,提高分辨率。
6. 選通操作
- 去除不需要的響應:選通操作可以有選擇地去除或加入時域響應,從而改善響應的質量。經過選通的頻率響應與器件的真實頻率響應更接近,可以更準確地分析器件的特性。
- 避免頻域振鈴:選通函數在頻域中先要經過加窗口處理,以避免在時域中存在很陡的過渡部分,從而引起頻域中的振鈴。
通過以上方法,可以有效地解讀時域網絡分析儀的測量數據,從而對5G通信系統(tǒng)中的傳輸線、射頻器件、天線等進行精確的性能評估和故障診斷。