时域分析是什么?

是德科技提醒您，时域一词在不同的应用环境中可能指不同的事情，在这里，我们对惯用术语的解释如下:

时域: 指在时间范畴内进行的分析或时域测试结果的显示，这种分析和测试结果显示在 X－Y 曲线上，X 轴表示的是距离 (电长度) 或时间；Y 轴表示的则是幅度信息 (通常为阻抗或电压)。

时域分析是一种有效的工具，并有着广泛的应用，包括故障定位、识别连接器中的阻抗变化、有选择地消除多余的响应以及简化滤波器调谐过程等等。

1 故障定位

故障定位是矢量网络分析在带通工作模式应用下的一个非常好的实例。如果观察一条电缆的频率响应时，你会发现在显示结果中经常会存在由于电缆内的阻抗失配而产生的纹波，但是却不可能指出电缆内大的反射发生在何处，所看到的是在每个频率点上电缆内所有反射相加在一起的反射，这是整条传输线上所有部分的复合响应。然而，当在时域中观察时，不仅可以清楚地看到那些由于连接器引起的大的反射响应，而且还能看到电缆内由于弯曲或失配引起的任何电感性或电容性的阻抗的不连续处。任何偏离特征阻抗的正反射或负反射均明显可见，这些产生阻抗不连续性的位置和大小也很容易确定，时域分析的直观性即在于此。

2 识别连接器中的阻抗变化

时域分析在观察传输线上的失配响应时非常有用。当测量被测器件的反射系数 ρ 或 S11 时，反射信号的大小与被测器件的输入阻抗成正比。S11 是被测器件的阻抗与测试系统的特征阻抗 Z0 相差大小的量度。一旦频域数据转换成时域数据，便可看到被测器件对阶跃或冲激激励的时域响应。时域响应可以给出各个电路元件的位置和每个元件的实际阻抗。所有这些信息都可以直接从分析仪的显示屏幕上看到。

3 利用选通功能来消除不需要的不连续性的影响

矢量网络分析仪有一个非常有用的称为选通的功能，选通功能可以灵活地、有选择地去除多余的反射或传输响应。一旦对时域数据使用了选通的功能，这些数据也能转换到频域，这样，经过时间选通的响应也可以在频域中进行评估。这在电缆的设计和故障诊断中十分有用。时间选通的位置可以通过设定选通的中心位置和时间跨度来控制，也可以通过设定时间选通的起始和终止位置来控制。另外，还可以使用若干选通的形状来得到最好的测试结果。在消除由于失配引起的误差方面有不同的方法可用，使用选通就是其中之一，特别是在没有非常精密的校准标准件使用时，选通功能往往是最为简单的消除失配影响的方法。除此之外，对测试夹具的 S 参数进行去嵌入处理、直通－反射－传输线 (TRL) 校准和传输线－反射－匹配 (LRM) 校准都是先进的误差校正技术，在要求很高的低损耗测量中这些误差校正技术都是极其精确的。

4 简化滤波器的调谐

由于时域测量能区别滤波器中各个谐振器的响应和耦合孔径，故滤波器中的每个谐振器可以单独调谐。要想在频域中如此清晰地区分各个谐振器的响应是极其困难的，因为耦合谐振器型滤波器的交互作用属性使得在确定哪个谐振器或耦合元件需要调谐这件工作变得极为困难。使用时域方法的主要好处在于，它可以让缺乏经验的调谐人员只凭简单的操作指导便能顺利地对复杂的滤波器进行调谐。这项技术可以大大简化和加速滤波器的调谐过程。

2020胡寿松自动控制原理6版 第4讲 第三章线性系统的时域分析法（一）

　　时域分析定义：
　　指控制系统在一定的输入下，根据输出量的时域表达式，分析系统的稳定性、瞬态和稳态性能。
　　时域分析特点：
　　由于时域分析是直接在时间域中对系统进行分析的方法，所以时域分析具有直观和准确的优点。
　　系统输出量的时域表示可由微分方程得到，也可由传递函数得到。
　　在初值为零时，一般都利用传递函数进行研究，用传递函数间接的评价系统的性能指标。具体 是根据闭环系统传递函数的极点和零点来分析系统的性能。此时也称为复频域分析。
　　线性微分方程的解
　　时域分析实质：
　　系统达到稳态过程之前的过程称为瞬态过程。瞬态分析是分析瞬态过程中输出响应的各种运动特性。理论上说，只有当时间趋于无穷大时，才进入稳态过程，但这在工程上显然是无法进行的。在工程上只讨论输入作用加入一段时间里的瞬态过程，在这段时间里，反映了主要的瞬态性能指标。