通信工程群時(shí)延的測試

通信工程中常用來(lái)描述信號相位失真的參量--群時(shí)延(也稱(chēng)為包絡(luò )時(shí)延)的定義為：網(wǎng)絡(luò )的特征相移對頻率變化曲線(xiàn)的斜率。當網(wǎng)絡(luò )的相頻特性為直線(xiàn)時(shí)，群時(shí)延Td為常數，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )各種頻率的信號受到同樣的延時(shí)，結果便不 會(huì )產(chǎn)生相位失真和調幅波的包絡(luò )失真。當相頻特性為非線(xiàn)性時(shí)Td便不為常數。欲求某個(gè)頻率f上的群時(shí)延，只要在測試頻率兩邊取f1和f2兩點(diǎn)的頻率和相位數據，便可求得群時(shí)延。也就是從物理意義上說(shuō)，某一頻率的群時(shí)延表示以該頻率為中心的一個(gè)很窄頻帶內信號通過(guò)系統或網(wǎng)絡(luò )的傳輸時(shí)間，在數值上等于相頻特性的一階微分，其通用表達式為：

　　本文介紹其兩種測試方法。

　　1. 單載波相位法：

　　可利用矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀直接測出系統的相頻特性，并計算出群時(shí)延。此時(shí)，

　　通常，矢量網(wǎng)絡(luò )分析儀的頻率間隔為500kHz時(shí)，群時(shí)延測試誤差1.2ns，頻率間隔為100kHz時(shí)，群時(shí)延測試誤差4ns。如

　　2. 調頻/調幅法：

　　當信號在傳輸過(guò)程中沒(méi)有包絡(luò )失真時(shí)，系統的包絡(luò )時(shí)延就等于系統的群時(shí)延。利用這一特性，采用較小的調制頻率Ω，使系統在ωc±Ω帶寬內無(wú)包絡(luò )失真，從而實(shí)現群時(shí)延的測量。

　　其原理是：測試儀器用較低的基帶信號對高頻載波進(jìn)行調頻/調幅，此調頻/調幅波通過(guò)被測系統后，由測試儀器中的標準解調器解調出包含了相位失真的基帶信號，檢測各個(gè)頻率點(diǎn)的基帶信號與晶體振蕩器輸出信號的相位差，就得到欲測試的頻率范圍內的群時(shí)延。為了避免慢漂移的影響，將晶體振蕩器與基帶信號進(jìn)行相位鎖定，其相位鎖定在輸入基帶信號的平均相位上。

　　調頻/調幅法的優(yōu)點(diǎn)是被測系統更接近實(shí)際情況，其相位檢測是在低頻，測試精度較高。同時(shí)，由于測試中的參考相位是從解調后的低頻基帶信號中提取的，不需要單獨的參考通道。因此，它可以方便地測試變頻系統。