脉冲退敏效应是射频脉冲的*个特性,并且与线状谱遥相呼应,并不能视之为缺点,相反,有时还正需要利用这*特性。为了便于理解,下文将**介绍射频脉冲的频谱,然后介绍退敏效应的成因,并给出基于线状谱的三种典型应用。
射频脉冲的频谱是什么样的?
图1给出了产生射频脉冲信号的*简单方式,可以将脉冲调制器理解为开关,基带脉冲信号控制其导通与关断,从而将输入的CW信号转换为射频脉冲信号。这个过程也可以理解为CW信号与基带脉冲信号的时域相乘。
根据卷积定理,两个信号时域相乘,相当于二者频谱的卷积。CW信号的频谱理论上是单根谱线,只要确定基带脉冲信号的频谱,便可以得到射频脉冲信号的频谱。
基于脉冲信号线状谱的典型应用
场景*:脉内平均功率的测试
频谱测试只是射频脉冲*基本的测试项目,无论是根据包络谱还是线状谱,都可以确定载波频率、总体平均功率等参数。对于脉宽内的平均功率测试,频谱仪无法直接测试,除非可以测得脉冲信号的包络。
现代频谱仪通常具有*种称为“zero-span”的功能,可以得到脉冲包络,或者可以配置专用的射频脉冲分析套件。但是如果脉宽比较窄,对频谱仪的分析带宽会有较高要求。
场景二:射频脉冲的相噪测试
对于射频脉冲信号的相噪测试,也需要在线状谱下完成。射频脉冲信号的相噪与原载波信号的相噪并不相同,通常前者的相噪要差*些。而且,由于包含众多的谱线,每*根谱线都有自身的相噪,在任意频偏处的相噪实际是由这些谱线自身相噪的矢量叠加后的总相噪。因此,通常测试射频脉冲信号的相噪时,频偏设置在PRF/2范围之内(PRF为脉重频,即周期的倒数),超过这个频偏,则测试误差就会增大!而且,*般测试中心载波的相位噪声,因为幅度*高,边带较强,更容易保证测试精度!
场景三:脉冲S参数测试
采用射频脉冲作为激励测试器件的S参数,通常应用于两种情况:(1) 器件采用CW激励时自热效应明显;(2) 脉冲体制雷达T/R组件的测试。前者在脉冲激励下测试能够有效防止自热效应对器件性能的影响,后者主要是为了能够在贴近真实使用场景下完成器件的性能标定。
对于脉冲S参数的测试,其中有*种比较流行的方法就是窄带法,之所以称为窄带法,是因为对于接收机的带宽要求不高。相反,该方法就是通过设置比较小的接收机带宽,使得只测试中心载波分量,从而在无外部触发的情况下完成S参数的测试。窄带法简单方便,但是由于脉冲退敏效应,当占空比较小时,对测试设备的动态范围是*大挑战。