射频脉冲S参数的测量

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RF矢量网络分析仪是准确表征S参数的主要工具。矢量网络分析仪测试微波组件，提供了精确测量幅度和相位反应。对于许多设备，连续波（CW）的激励/响应配置是足够的。然而，许多射频和微波放大器用于商业和航空航天，/国防应用程序需要使用脉冲射频激励测试。本应用重点介绍新的脉冲式RF S参数测量技术和方法。

安捷伦PNA系列微波矢量网络分析仪。本应用讨论的两个检测的常用技术的优点和缺点使用宽带和窄带检测，比较和对比PNA系列网络分析仪（包括PNA-L），前者适合行业标准脉冲S-参数的测量，85108A适合脉冲射频网络分析仪系统。

图1示出了的一个现代的微波系统的例子，在这种情况下，一个雷达系统。这些系统是由许多单独的，这是显而易见的框图RF和微波元件，如放大器，混频器，滤波器和天线。

这些组件的精确的幅值和相位特性是至关重要的，有效的系统仿真和验证。其中的一些组件可以被测试与传统的扫频CW信号，这将产生传统的S-参数测量。

然而，一些组件必须进行测试脉冲射频条件下模拟其预期的操作环境。本应用涵盖了特定的最经常使用的技术，使他们适合的脉冲射频测量。

脉冲射频元件测试

脉冲射频测试的题目，往往侧重于测量的脉冲。这是关键的，例如，在评价雷达系统的性能和效果。然而，测量元件，脉冲仅仅是突出矢量网络分析仪（VNA）测量被测器件（DUT）的效果，对脉冲刺激。任何非理想的脉冲本身的行为是删除从的矢量网络分析仪进行测量，因为成率的测量。这意味着每个S-参数测量比较测得的反射或传输响应与入射信号，提供比例电平的幅度和相位的结果。

图2中，示出的配置，用于测量正向S参数：R接收机测量入射信号的接收机测量的反射响应，和B接收器测量传输响应。 S11是A和R的接收器的S参数，S21是B和R的接收器的S参数。

脉冲射频条件下进行测试，是非常有价值的，将被用在设备脉冲射频环境的行为，因为许多组件之间的连续波（CW）及不同脉冲激励试验。例如，一个放大器的偏压在一个脉冲期间可能会改变。

或者，放大器可能会表现出作为一个结果，受到激励的过冲，振铃，或下垂一个脉冲。此外，尤其是雷达系统，内测量瞬态行为的脉冲对于理解系统的运行是至关重要的。无意的调制在雷达系统中，如减少杂乱，可能会导致系统脉冲（UMOP）的问题排斥反应，降低目标速度的分辨率，不希望传播的相控arrayantenna波束图案，和无意的雷达系统的识别。表征

随时间变化的脉冲的振幅和相位是至关重要的表征。

许多设备根本无法进行测试与CW激励，所需的功率电平。例如，许多高功率的放大器是不是设计来处理的功耗不间断运行，并在晶圆上测试时，许多设备缺乏足够的热量下降CW测试。测试脉冲，使这些设备的功率水平测试与实际操作一致，更现实的表征，而不导致热损伤。描述这些设备的晶圆上防止设备不符合其规格，包装，储存制造商相当大的时间和金钱。

本节介绍的四种基本方法，RF脉冲刺激结合使用VNA的。前两种类型的脉冲S参数测量，在一个单一的复杂的数据点获取每个载波频率。的数据被显示在透射和反射（图3）的幅度和/或相位的频域。的第三和第四的测量类型中完成与一个固定的RF载波，和显示数据在在时域中。

平均和脉冲点的脉冲测量

平均脉冲测量，定位在一个特定的跟踪点点内的脉冲。对于每个载波频率上，所显示的S-参数代表脉冲的平均值。例如，出现这种情况时进行窄带检测没有任何接收机的门控。脉冲点的测量结果以数据只在一个指定的采集窗口内的脉冲。此窗口必须是中指定的持续时间（宽度）和脉冲（延迟）内的位置的条款。那里是不同的方法来做到这一点在硬件中，取决于所用的类型的检测（图4）。随着宽带检测，通常被设置在窗口的数据采样周期（取决于仪器的IF带宽），并在指定的延迟。同窄带检测收购窗口设置硬件开关，一种只允许测量每个脉冲的切片。可以执行的选通无论是RF或IF部的测量接收机（PNA选件H11提供中频门）。 [p]

图4. 窄带检测使用硬件开关，在RF或IF路径定义采集窗口。 B）宽带检测使用的采样周期定义的窗口。

脉冲轮廓测量

脉冲轮廓测量（图5）显示的脉冲的幅度和相位随时间变化的，而不是频率。在均匀间隔的时间位置的数据获取跨越脉冲。这是通过相对于不同的测量的延迟在某些所需的频率是固定的，而载波频率的脉冲对于所有这些测量，有可能不是一个one-to-1之间的相关性跟踪点和在整个测量过程中发生的实际数目的脉冲。

例如，对于窄带检测，许多脉冲发生前足够每个跟踪点数据的收集。随着宽带检测，分析仪可能并不能够完全处理一个跟踪点在脉冲之间的时间，从而导致跳过脉冲之间显示的跟踪点。

图6示出了更详细的数据采集如何发生脉冲点脉冲轮廓测量。这个例子显示了6个脉冲所需的测试，但实际上所需的脉冲数不同的脉冲重复频率（PRF）IF带宽，取值范围从1到一对多（使用窄带检测）。对于脉冲点测量，门位置是恒定的（相对于脉冲触发）可用于所有的脉冲，载波频率无关。每个连续的跟踪点代表一个更高的载波频率。对于脉冲轮廓测量，门仅在所花费的时间来测量一个跟踪点的位置是恒定的。对于每一个连续跟踪点，栅极延迟增加，从而使所有的跟踪点，已经跨越了延迟的范围内成立的脉冲轮廓测量。