理论上如果器件的电长度与频率无关,那么使用相位补偿方法与群时延测量方法得到的结果是一致的。但是,在实际测量中测量结果会受到噪声和多次反射等不确定因素的影响,而群时延测量对矢量网络分析仪显示相位曲线的起伏的敏感度远较相位补偿测量方法为敏感。正是因此,对于器件在不同频率点的时域响应的测量群时延测量方法更具通用性。另外,考虑到在矢量网络分析仪的实际操作中对补偿电长度Lr的输入数值位数的限制,对于较长的电长度测量,可以考虑混合使用相位补偿和群时延测量,以达到对较长电长度的高分辨率测量结果。
实际测量中电长度的测量精度的影响还应该考虑多次反射造成的测量相位曲线的起伏,在
中,由于以上所述的影响可以得到
,那么我们可以对各频率点的Δ(f)进行最小二乘法推算准确的Lr值,即得到
为最小时Lr的值,当然也可以根据此推算Lr值的误差范围和可信度。
如果使用矢量网络分析仪的时域门功能去除多次反射造成的误差可以进一步提高相位补偿方法测量器件电长度的准确度。
这是上面示例的电缆线在多次反射情况下,对Lr归一后相位曲线的起伏。在矢量网络分析仪的时域显示中采用时域门功能滤除不需要的反射信号后,可以进一步提高相位测量曲线的平坦度。
可见,在滤除不需要的反射后,对Lr归一后相位曲线的起伏减小明显。频率点的Δ(f)的误差值也相应减小,测量可信度增加。当然此项应用只是利用矢量网络分析仪的时域门功能去除不需要的响应,需要进行较高分辨率的器件电长度测量仍然可以考虑使用频率域相位测量方法。(作者|徐知 安立公司资深技术专家)