脉冲S参数测量中的跟踪技术的改进(08-100)

　　图 6

　　PNA-X通过多种新技术(包括在 IF路径中使用选通开关提高时间分辨率)将脉冲灵敏度降低程度减少到最小。

　　因为整个 IF路径的噪声系数经常是由接收机上游的前几级决定的，所以可以在来自接收机上游的信号(和噪声)到达 IF选通之前先给它们提供尽可能多的增益来改善信噪比(信号大小的选择要恰当，要使选通开关不会工作在压缩区域，这样峰值脉冲包络的能量可以相对不受影响地通过选通开关)，然后使用选通开关进行时间鉴别(时间分辨率)。由于占空比的变化是和选通开关的重复频率和选通宽度相关连的(因为选通开关的定时信号就是来自于脉冲发生器中确定脉冲周期、脉冲宽度和脉冲延迟的一个输出通道，如图 2b所示)，当噪声功率(以 dB为单位)按照 10log(占空比)的关系降低时，脉冲频谱中心频率分量的功率(以 dB为单位)会按照 20log(占空比)的关系降低(图 6)。总体结果就是测量动态范围以接近于 10log(占空比)的关系降低，而不像 PNA-X的上一代矢量网络分析仪那样以 20log(占空比)的关系降低。

　　图 6中的晶体滤波器是用来在脉冲到达下游放大器和数字化处理器之前去除不需要的脉冲频谱和附加的噪声。需要注意的是，去除这些脉冲频谱分量会降低峰值包络响应，因此可以防止下游部件产生压缩并减少系统噪声。在以前的硬件选通实现方法中，选通开关之后电路部件的噪声系数与选通开关之前电路部件的噪声系数相比没有好多少，因此选通之后，并不会造成数字化噪声功率的下降。这样的处理方式实际上不会对噪声功率进行选通(噪声功率不会随选通改变)，因此会使测量动态范围以 20log(占空比)的关系改变。

　　在 ADC之后，使用频谱归零匹配滤波器对数字化数据进行滤波，滤掉除所需射频载波之外的全部残留脉冲频谱。

　　窄带检波模式是一种异步脉冲测量方式，数字化处理器连续地对信号进行测量信号而分析仪处理全部数字化信息。这意味着即使断开选通开关，仍旧可以采样和处理数据(图 7)。在 IF选通开关断开状态下，任何隔离度和噪声的残留量都是不受欢迎的，因为只有在选通开关接通时所见到的信号才真正我们所关心的。在理想条件下，完美的选通开关在断开状态下应不会有任何信号或噪声，以避免把过多噪声转换成数字信号，否则将会增加测量噪声并降低测量结果的精度。

　　图 7

　　因为数字化处理器总是在窄带检波模型中进行采样，因此可以捕获来自断开状态的选通开关的信号和噪声。