Измерение параметров и характеристик четырехполюсников. Идентификация неоднородностей и повреждений в линиях связи (стр. 2 из 2)
Максимальная дальность действия определяется двумя группами факторов: энергетическими и временными.
Энергетические факторы сводятся к тому, что энергия отраженного сигнала на входе прибора должна быть больше некоторого порогового значения. Следовательно, максимальная дальность действия зависит от энергии (величины) зондирующего импульса, коэффициента усиления усилителя приходящих импульсов, чувствительности ЭЛТ, уровня шумов и затухания линии.
Временные факторы сводятся к тому, что максимальная длительность развертки (Тр.max) вместе с максимальной задержкой (τр.max) должна быть больше максимальной задержки отраженного импульса:
τ0max < Тр.max + τр.max = Tз.и.,
где Tз.и.период повторения зондирующих импульсов.
Разрешающая способность – минимальное расстояние между двумя неоднородностями, при котором эти неоднородности будут наблюдаться на рефлектограмме раздельно.
Разрешающая способность зависит от длительности зондирующего импульса τзи и равна
. (8)Из выражения (2.8) видно, что для увеличения разрешающей способности (уменьшения lmin) длительность зондирующего импульса надо уменьшать. Но уменьшение длительности импульса приводит к расширению его спектра и, как следствие, к большим искажениям его в линии и уменьшению его энергии. Поэтому выбор значения τз.и. это всегда компромиссмеждуразличнымифакторами.
Точность измерения импульсным методом достаточно высока и зависит от энергии зондирующих импульсов, скорость распространения в линии передачи, расстояния до места неоднородности и частотной характеристики затухания исследуемой линии.
Импульсные рефлектометры с зондирующим видеоимпульсом и перепадом напряжения
Возможны два способа реализации импульсного метода и соответственно два способа зондирования линии: коротким видеоимпульсом и единичным перепадом напряжения.
Первый способ применяется для исследования линий большой протяженности, а второй при исследовании трактов и устройств СВЧ.
Типовая структурная схема импульсного рефлектометра приведена на рисунке 5.
Согласно структурной схеме синусоидальные колебания задающего генератора (ЗГ) преобразуются калибратором в короткие импульсы, используемые для калибровки прибора и синхронизации работы его узлов. Эти импульсы запускают тактовый генератор, задающий временной масштаб в зависимости от измеряемого расстояния. В свою очередь импульсы тактового генератора запускают две схемы задержки: развертки и генератора. Выходные сигналы этих схем запускают генератор развертки и генератор зондирующих импульсов.
Отсчет времени пробега зондирующего импульса до неоднородности и обратно производится с помощью схемы задержки развертки. Время задержки развертки плавно регулируется до совмещения фронта отраженного импульса с вертикальной линией на экране ЭЛТ, с которой до начала измерения был совмещен фронт зондирующего импульса.
Отсчет измеряемого расстояния до неоднородности производится непосредственно по шкале рефлектометра с учетом выбранного поддиапазона и коэффициента укорочения для выбранного типа линии.
Изменение масштаба просматриваемого участка линии на экране ЭЛТ осуществляется регулировкой скорости развертки.
 |
В зависимости от измеряемого расстояния выбирается длительность зондирующего импульса, так как от нее зависит разрешающая способность.
Калибровка прибора осуществляется с помощью калибрационных меток, которые подаются на ЭЛТ через усилитель.
При исследовании трактов СВЧ используются рефлектометры с перепадом напряжения. Так как эти тракты имеют небольшую протяженность, то повышенное значение у них имеет разрешающая способность. В таких рефлектометрах используются зондирующие импульсы в виде перепада напряжения пикосекундной и наносекундной длительности.
Эти зондирующие импульсы формируются генераторами на основе диодов Ганна и диодов с накоплением заряда (ДНЗ).
Импульсные рефлектометры предназначены для измерений на воздушных линиях связи, позволяют определить повреждения на расстоянии 2 – 300 км, в цепях из цветного металла и до 100 км в цепях из стали с погрешностью 0,5 – 1,5 км.
Измерители неоднородных кабелей имеют диапазон измерения расстояния от нескольких метров до десятков километров. Погрешность измерения зависит от измеренного расстояния и составляет единицы-десятки метров.
ЛИТЕРАТУРА
1Метрология и электроизмерения в телекоммуникационных системах: Учебник для вузов /А.С. Сигов, Ю.Д. Белик. и др./ Под ред. В.И. Нефедова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2005.
2Бакланов И.Г. Технологии измерений в современных телекоммуникациях. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2007.
3Метрология, стандартизация и измерения в технике связи: Учеб. пособие для вузов /Под ред. Б.П. Хромого. – М.: Радио и связь, 2006.