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如何用示波器直接丈量和补偿高频电缆的损耗?

对电缆损耗进行补偿的工程师,他们在测量和表征同轴电缆的时,可能选择不同方法。到目前为止,这些方法包括矢量网络分析仪(VNA)、时

对电缆损耗进行补偿的工程师,他们在丈量和表征同轴电缆的时,或许挑选不同办法。到目前为止,这些办法包含矢量网络分析仪(VNA)、时域反射计(TDR)、以及仿真东西(如 ADS之类的),办法各异,但共同点都是得到电缆的S参数文件(该文件是一个简略的两端口模型),然后拷贝到示波器中,示波器据此树立一个传递函数,补偿电缆带来的损耗。这需求示波器供给对应的软件支撑,例如安捷伦公司所供给的N5465A InfiniiSim软件,该软件有基本版和先进版的两种版别,关于电缆损耗,基本版已能满意一切需求。

运用VNA 或 TDR丈量和表征电缆损耗,是非常传统的办法。 VNA是一种丈量被测件频率响应的仪器,正弦波扫频输入到 被测目标,然后核算输入参阅信号与传输信号或反射信号间的矢量起伏比,得到整个扫频范围内的S21、S11参数,接收器内的带通滤波器会把丈量中的噪声和无用信号滤除去,以进步丈量精度。 TDR的作业原理是将阶跃信号( 很快的上升沿)发送到 被测目标,然后丈量其传输和反射波形,依据所发生的反射来描绘被测目标特性,现在的TDR示波器都能够将传输反射参数转化为S参数。

当然,VNA和TDR的操作办法,彻底不同于实时示波器,需求专门的技术知识,假如不能正确丈量电缆特性,所取得的S参数文件将是无效的,惋惜实时示波器软件无法区别是有用文件仍是无效文件,它仅仅依据该文件树立传递函数,这意味着有发生的过错的风险(但假如树立了坏文件,波形改换一般会正告用户)。由于运用VNA或TDR取得电缆的S参数文件文件,不是一件简略的作业,乃至很繁琐杂乱,所以实时示波器的用户往往甘愿疏忽电缆损耗,也不肯去寻觅一台网络仪或TDR,并花费数小时的时刻,最终得到仅仅几个ps的规划容限。许多工程师爽性做出电缆没有损耗的假定,不幸的是跟着高速串行信号变得越来越快,电缆损耗的丈量和补偿也变得越来越重要,它已不再能疏忽不计。

那么有没有或许不运用独自的TDR(采样示波器)或VNA(矢量网络分析仪),而得到电缆的S参数文件呢?安捷伦最近推出了一种新的办法,依据 Agilent Infiniium实时示波器,开发一个叫做N2809A PrecisionProbe( 精密探接)的软件。 PrecisionProbe( 精密探接)是一种直接运用实时示波器本身,取得电缆或探头的S参数,并对其损耗进行校准和补偿的软件,它的首要长处是不需凭借其它仪器仪表,只运用实时示波器本身,几分钟的时刻就能完结,而不是几个小时的时刻;另一个长处是该软件将主动实时补偿电缆或探头带来的损耗,不需求经过其它软件,比方去嵌入软件,来完结校准或补偿的动作。

PrecisionProbe( 精密探接)软件的作业原理是,使用Infiniium实时示波器本身的阶跃信号(快跳变沿,一般用于示波器自校准,Agilent 90000 X系列的边缘小于15ps),经均匀处理,再施加微分函数,把它变成一个脉冲,然后对该脉冲进行快速傅里叶改换,这样就能在频域表征该跳变沿。 PrecisionProbe( 精密探接)软件,先依据上面的进程做一次丈量,得到基准参数,然后如图1所示那样增加新电缆丈量,对基准参数和新丈量成果进行比较。两者的不同是由于增加了电缆,因而就能得到S21特性。软件中有一个导游引导用户完结每一进程,整个进程不到五分钟。由于操作非常简略,工程师不再需求疏忽电缆或探头的损耗,而是能够用示波器表征和补偿电缆或探头的损耗。

早年面的介绍能够看到,电缆插入损耗带来丈量误差,揉捏电气容限,但往往被工程师和示波器用户疏忽。电缆损耗被疏忽的原因,在很大程度上是由于需求额定的设备、繁琐的测验进程和专门的技术知识,而并非由于电缆损耗能够疏忽。疏忽电缆损耗的结果是公司因示波器带宽被糟蹋而让大笔资金的投入显得不值。为处理这一难题,实时示波器厂商,安捷伦科技,发明晰依据实时示波器硬件优势的新软件, Agilent N2809A PrecisionProbe( 精密探接)软件。工程师能用该软件快速丈量和补偿电缆、夹具或开关矩阵损耗,而不需求其它设备。这一新软件使工程师能找回本来因电缆等连接件的损耗而损失的名贵电气容限,从而使产品更快进入市场。

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