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示波器采取時(shí)延的測(cè)量方法
在導(dǎo)航、雷達(dá)、應(yīng)答、授時(shí)、航天測(cè)控等領(lǐng)域,通過(guò)解析發(fā)射和接收信號(hào)的時(shí)間和相位關(guān)系來(lái)獲的距離或速度。用于測(cè)距、測(cè)速的無(wú)線電波不僅在空間傳播有時(shí)延,在發(fā)射和接收裝置中傳輸、處理間延遲。發(fā)射、接收裝置的核心部分是調(diào)制解調(diào)系統(tǒng),準(zhǔn)確測(cè)量調(diào)制系統(tǒng)的時(shí)延,并消除其在整個(gè)系入的誤差,是提高測(cè)距、測(cè)速精度的前提。
時(shí)延的測(cè)量方法可以概括為時(shí)域測(cè)量和頻域測(cè)量?jī)纱箢悺?/strong>
頻域測(cè)量是用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)出設(shè)備的相位-頻率特性,即S21的相位曲線,再對(duì)相頻曲線微分到設(shè)備的群時(shí)延。這種測(cè)量方法適用于線性元器件,而不適合變頻器件。雖然也存在三混頻器法、雙方法來(lái)解決變頻器件的群時(shí)延測(cè)量,但這些方法無(wú)法解決混頻器非互易性的問(wèn)題。
時(shí)域測(cè)量一般是用時(shí)間間隔測(cè)量?jī)x或示波器直接對(duì)設(shè)備輸入和輸出的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。時(shí)間間隔測(cè)量?jī)x只能測(cè)量波形簡(jiǎn)單的信號(hào),如脈沖。而示波器能夠直接采集、測(cè)量波形復(fù)雜的信號(hào),適用性更廣。
現(xiàn)代數(shù)字存儲(chǔ)示波器可以實(shí)現(xiàn)帶寬65GHz、采樣率160GSa/s的高速采樣,時(shí)間分辨率極高,并且可以對(duì)采樣后的波形數(shù)據(jù)直接進(jìn)行數(shù)字變頻、濾波、解調(diào)、互相關(guān)等各種信號(hào)處理,因此用數(shù)字示波器可以方便地測(cè)量調(diào)制系統(tǒng)的時(shí)延。本文以型號(hào)為L(zhǎng)eCory LabMaster 10-65Zi的示波器為例,詳細(xì)闡述調(diào)制系統(tǒng)時(shí)延的測(cè)量、校準(zhǔn)方法,并分析測(cè)量的不確定度。