脈沖S參數測量中的跟蹤技術的改進(08-100)

　　使用矢量網絡分析儀測試 S參數通常是對被測器件施加連續波激勵來完成的，然而在某些情況下， S參數的測量必須使用脈沖激勵。例如，在測試諸如功率晶體管之類的非熱耦合被測器件的 S參數時，連續波激勵所積累的熱量可能會損壞被測器件，而使用脈沖激勵進行測量則可以安全地對這類器件的特性進行表征。通過正確選擇脈沖激勵的占空比，可以保證測量的平均功率保持在較低的水平，避免產生過熱現象。另一個需要進行脈沖 S參數測量的例子是對通常工作在脈沖或猝發信號狀態下——例如雷達系統和許多數字調制通信系統中的器件進行測量。今天，脈沖 S參數的測量已經可以使用自身就能夠產生脈沖激勵并對脈沖正弦信號進行精確測量的矢量網絡分析儀來完成。

　　脈沖信號的頻譜可以借助一些數學分析工具表示出來。方程 1描述了時域中的脈沖信號。脈沖信號的產生過程可以直觀地表示為：首先為將要生成的脈沖寬度為 PW脈沖信號建立一個矩形窗口信號[rect(t)];

　　y(t) = (rect pw (t)×x(t))×shah 1(t) (1)

　　圖1

　　接著再產生一個 shah函數，這個函數由彼此間隔為 1/PRF的周期性沖擊串組成，其中 PRF是需要產生的脈沖信號的重復頻率， Shah函數也可以被視為間隔等于脈沖信號周期的許多個沖擊。最后，把窗口信號與 shah函數進行卷積之后就可以產生一個在時間關系上與所需脈沖信號相一致的周期性脈沖串。

　　方程 2表示的是時域脈沖信號的傅立葉變換。它表示脈沖信號的頻域譜是一個取樣點(信號)出現的頻率等于脈沖重復頻率(PRF)取樣的 Sinc函數，。

　　Y (s) = ( pw·sinc( pw·s)·X (s))·( prf·shah( prf·s))

　　Y (s) = ( pw ·sinc( pw ·s))·( prf·shah( prf·s))

　　Y (s) = DutyCycle·sinc( pw·s)·shah( prf·s) (2)

　　圖 1a顯示的是 PRF等于 1.69 kHz、脈沖寬度為 7 ?s的脈沖信號的頻譜。圖 1b放大顯示了同一脈沖頻譜在基波頻率——被脈沖化處理的信號頻率上的部分(圖 1a的中心部分)。注意，該頻譜包含諾干與基頻相距 nPRF的分量。基頻中包含了測量所需要的信息;彼此間隔為 PRF的各個分量是在對基頻進行脈沖化處理的過程中產生的，值得注意的是，靠近基音的頻譜分量的幅度相對較大一些。

　　圖1a

　　圖1b