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精密时间间隔测量广泛应用于卫星导航、雷达定位、激光测距、粒子物理实验、计量及测试等领域，随着人们对定位测距精度、粒子质量鉴别精度和时间计量精度的要求不断提升，皮秒级时间分辨率的测试应用越来越多。目前国外成熟产品的时间测量分辨率最高为20ps，标准方差为36ps左右，国内中电科仪器仪表公司最新推出的AV4151调制域分析仪时间测量分辨率可达50ps，标准方差为86ps左右，综合性能到达了国际先进水平，能够满足目前绝大数情况对精密时间的测试需求。AV4151调制域分析仪具有的时间间隔测量功能及应用演示如下：

（1）正时间间隔测量。AV4151调制域分析仪提供的正时间间隔测量功能，既可以实现单通道的连续周期测试，也可以实现双通道之间的相对时间间隔测试，双通道时间间隔测量需设置相对关系，例如A→B或B→A的正时间间隔测量。AV4151调制域分析仪正时间间隔的测量范围为4ns~8s，时间测量分辨率为50ps。

上图是用Tek公司的任意波形发生模拟了雷达发射与接收脉冲信号的正时间间隔测试结果， A、B通道输入脉冲信号的周期为1us，相对延迟时间为0ns。从上图可以看出正时间间隔测试结果为999.978ns，标准方差为86ps，累计2563屏测试结果、总计2563000个测试点，测试值最大误差795ps，由此可见测试结果相当稳定可靠。正态分布的测试结果也反映出测量误差主要由随机量化误差和随机触发触发组成。

（2）正负时间间隔测量。正负时间间隔测量一定是双通道的相对测试，必须设置相对关系。AV4151调制域分析仪正负时间间隔的测量范围为-4s～+4s，时间测量分辨率为50ps，适合应用于未知相对关系的信号测试或小时间间隔测试，不存在测量死区。

下图是模拟检验电缆长度的正负时间间隔测试，利用任意波形发生器输出两路脉冲信号，周期均为1us、相对延迟时间为0ns，分别经标准电缆与待检验电缆连接至调制域分析仪A、B通道。正负时间间隔测量的均值为-42.6ps，该测量值反映的是两根电缆长度的微小差别，与通道B相连的测试电缆短12.8mm。

（3）相位测量。相位测量是正负时间间隔测量的一种扩展应用，它需要内部同时完成时正负时间间隔测量和参考信号的正时间间隔测量，计算公式如下。AV4151调制域分析仪相位测量时，参考信号工作频率越低相位测量精度越高，主要应用于正弦信号和方波信号的相位测试，脉冲信号不存在相位概念。

相位（度）=360o×时间间隔/参考信号周期

相位测量演示

上图是任意波形发生器输出两路方波信号的相位测试结果，周期均设置为200ns，A通道相对于B通道相位延迟1.1o，测试结果为1.135o，相位测量分辨率优于0.1 o 。

总结：AV4151调制域分析仪具有正时间间隔和正负时间间隔测量功能，可以对已知或未知相对关系的电信号实现时间间隔测试，时间测量分辨率高达50ps，能够满足目前绝大多数应用领域的测试需求。正时间间隔测量可以很好的解决雷达和激光测距应用领域对回波延时的测试需求，正负时间间隔测量可以解决实验和计量中对连续无死区时间间隔的测试需求，相位测量可以满足电子仪器计量和测试的应用需求。