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是德矢量網絡分析儀上設定了電延遲,如何通過頻率計算等效相位延遲

時間:2020-04-07 點擊:2227次

根據電延遲,可通過以下公式計算等效相位延遲:
θ°= Ftest * Delay * 360
其中:
θ° = 等效相位
Ftest = 頻率(Hz)
Delay = 延遲(秒)
360 = 弧度(du)(du)到度(du)(du)數的轉(zhuan)換系數

例如:

  • 起始頻率:1.0 GHz;終止頻率:2.0 GHz;點數:201
  • 通過是德電子校準件(ECal)進行完整的雙端口校準
  • 單通道,雙跡線,兩個窗口,每個窗口顯示一條跡線
  • 被測件――Keysight N4419AK20,3.5mm 陽頭至 3.5mm 陰頭電纜組件。
  • 上邊的窗口,‘Tr1’,S21,Format Phase(格式相位),Delay = 0S(無電延遲)
  • 下邊的窗口,‘Tr2’,S21,Format Phase(格式相位),Delay = 3.623045-9S(通過在 PNA 網絡分析儀上選擇 Marker Function – Delay,自動應用延遲)。

PNA Screen Capture

圖 1――PNA 截(jie)屏(ping),單通道,S21 相(xiang)位(wei),兩個窗(chuang)口(kou),Tr1 無延遲,Tr2 自動(dong)延遲; 

下(xia)面(mian)的(de)圖 2 顯示了捕獲到的(de) Tr1 和 Tr 2 跡線數據(ju)(ju)/離散數據(ju)(ju)點(dian)的(de)部分樣(yang)本。這些樣(yang)本導入到 Microsoft Excel

S21 Phase as Imported to Excel

圖(tu) 2――S21 相(xiang)位(wei),跡線 1(Tr1)和跡線 2(Tr2),部分數據,點 1...28/201 導入(ru)到 Excel 中; 

樣本計算:

等效相位延遲,頻率 = 1.0 GHz。
θ° = Ftest * Delay * 360
θ° = 1E9 * 3.623045E-9S * 360°
θ° = 1304.2962°

其他說明:

是德矢量網絡分析儀默認相位格式以 ±180° 為一圓周。如果相位弧度超過 360°(等于一個波長),則必須對計算出的等效相移進行處理。因此對合成數據進行*函(han)(han)數運算。此外(wai),如果模(mo)函(han)(han)數的結(jie)果大于(yu)180°,則需要從結(jie)果(即從余(yu)數)中再(zai)減去360°。如果模(mo)函(han)(han)數的結(jie)果小于(yu) 180°,則剩余(yu)部分就是結(jie)果。

*函數計算的是一個數‘X’除以另一個數‘Y’的余數。此處,模 可以表示為模 (X,Y),其中 X = 計算出的相位,Y = 360?。

根據上面的說明,1.0 GHz 時的等(deng)效插入相位(θ°)= 1304.2962° 按(an)照以下方法(fa)計算:

使用函數, (1304.2962, 360) = 224.2962°。
應用規則:
如果
( (1304.2962, 360)) > 180
那么
( (1304.2962, 360)-360)
否則
( (1304.2962, 360))

“那么”條件為真,因為 (1304.2962, 360) = 224.2962(即 > 180°)。減去 360° 或
修正后的等效插入相位 = 224.2962° - 360°
修正后(hou)的等效插(cha)入相位 = -135.7038°

1.0 GHz 頻率和 3.623045nS 延遲時的修正后等效插入(ru)相(xiang)位 = -135.7038°。

1 GHz 頻率和 0 nS 延遲時 Tr1 的初始 S21 相位參數 = 134.5573?(從上面的圖 2“Exported PNA PRN S21 Phase Trace Data Tr1 & Tr2”(導出的 PNA PRN S21 相位跡線數據 Tr1 和 Tr2)中得出)。1.0 GHz 頻率和 3.623045nS 延遲時的插入相位(Tr2) = -1.1465?(同樣從上面的圖 2“Exported PNA PRN S21 Phase Trace Data Tr1 & Tr2”(導出(chu)的 PNA PRN S21 相位跡(ji)線(xian)數據 Tr1 和 Tr2)中得出(chu))。

延遲的相位(‘Tr2’相位) = 初始相位(即頻率和 0s 延遲時的‘Tr1’相位) + 修正后的等效插入相位;
具有延遲的終相位 = 初始相位 + 修正后的等效插入相位
終相位 = 134.5573? + -135.7038?
終相位 = -1.1465?.
1 GHz 頻(pin)率(lv)和 3.623045nS 延遲時的(de)終相位(、Tr2) = -1.1465?。從而,與 1 GHz 頻(pin)率(lv)、Tr2、3.623045nS 延遲時的(de)相位數(shu)據進行關聯。

相(xiang)位相(xiang)關(guan)校驗的余數以及相(xiang)關(guan)計算如(ru)下(xia)所示:

Phase correlation checks and related computations

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