如何从S参数中获得时间长度的概念

匿名用户:

菜鸟向各位大佬请教一个问题：

就是如何从S参数获得TDR的结果。

进一步提问，能否用高中生能听得懂的语言，说一下，如何从S参数中获得时间长度的概念。

在网上能查到很多，关于S参数逆傅里叶变换可以得到TDR响应，可是我始终不能明白，能否不讲明完整的步骤，就解释一下这个时间长度的概念，是从哪里来的。

我的理解是S参数就只是记录了幅度和相位，或者说是实部和虚部，实际是把DUT当成一个黑盒子，只记录了端口的响应。举个例子，一个DUT长度是5ns,那么S参数转换的时候，是怎么知道这个5ns的呢？

请教大神深入浅出的说一下，不要求讲清楚全过程，就想知道这个时间长度的概念是从哪个信息里可以透出来。

dawn: 被测件S参数有起止频率，频域上，最大频率（或者说带宽）与时域上脉冲沿速度（或者说是脉充宽度）对应。

原因是时域波形是一系列傅里叶变换中所述的各频率信号的时域积分所形成。信号变化越快，就需要积分里面有高频频率的信号来对应。

所以，时域速度对应频率有多大；频率有多大，对应信号变化有多快。 对于表述一个被测件，如果要表达出其足够的时域响应速度，在使用S参数时，则要求S参数中，频率范围足够。

需要有如你说的被测件延迟有5ns，那么在频率上至少要在1/5ns的X倍数上。

会议专家答疑：

时域冲激响应是频域的S参数反傅里叶变换得到的。时域和频域数据是等效的，频域采样（矢网测量）等效于时域的周期性延展。

所以频域测量的步进的倒数就是时域周期；频域测量频宽的倒数是时域分辨率（系统上升时间）。

矢网测量时是不知道您的DUT长5ns的，但如果您设置了10MHz的频率步进，对应的时域无混叠测量时间范围为100ns。通过对频域S参数做逆傅里叶变换，可以得到器件的时域特性，通过T21冲激响应可以看出器件的长度。因为冲激响应相当于在0时刻激励一个冲激信号，经过器件后在某个时刻有相应。因此您会看到冲激信号经过器件后跑到了5ns的位置。

彭洋洋:

TDR反应的是信号在时域反射情况。理想情况下，输入信号为脉冲信号，被测器件对此脉冲信号产生响应，产生反射信号，观察反射信号和入射信号的关系，就可以了解被测器件特性。

从频域来看，时域的脉冲信号是包含有无限频谱的频域信号。所以如果知道待测器件对于各个频点的频域响应，在频域用S参数一样可以将反射信号的频域信号求解出来，再把频域信号傅立叶变换，就可以得到反射信号的时域信号。

所以Keysight一些S参数网络分析仪可以测试TDR，利用的就是这个原理。频率信息越宽，时域波形越陡峭，得到的TDR波形分辨率也越高。 对应你举的例子，频域里其实并不知道DUT长度是5ns，但频域可以反映出对于某个频点的反射信号与入射信号的相位差，这个相位差就可以求解出延时信息。





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