|
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время наряду с быстро развивающимися новыми видами сис-тем связи проводная связь по-прежнему занимает важное место в обеспечении информационной связи в мире коммуникаций. До сих пор проводная связь ис-пользуется для передачи информации как на малые, так и на большие расстояния. Сфера применения таких линий связи очень обширна – начиная от локальных ли-ний передач в пределах одного помещения и заканчивая системами связи госу-дарственного масштаба.
Проводная линия связи в зависимости от назначения может использоваться для передачи аналоговых или цифровых данных. В обоих случаях на качество ли-нии накладываются определённые требования. В первую очередь это требования к полосе пропускания, затуханию сигнала, неоднородности волнового сопротив-ления.
Кабельные линии связи в силу различных причин являются неоднородны-ми. Наличие неоднородностей, как правило, приводит к ухудшению характери-стик кабеля. Появление неоднородностей связывают как с процессом производст-ва и вводом в эксплуатацию, так и с самой эксплуатацией линии. В первом случае это отклонение размеров внутреннего и внешнего проводника от номинальных; эксцентриситет, возникающий при неоднородности изоляции по длине кабеля; деформация внешнего проводника; разница концевых значений волнового сопро-тивления строительных длин; несогласованность входных сопротивлений кабеля и аппаратуры. Ухудшение параметров при эксплуатации происходит в основном из за попадания в кабель и соединительные муфты воды и по причине механиче-ских повреждений элементов линии.
Все неоднородности в кабеле можно рассматривать как продольные неод-нородности волнового сопротивления, значения которых наиболее полно харак-теризуют качество коаксиальных кабелей. Допускаемая неоднородность норми-руется в ТУ на каждый конкретный тип кабеля, выход этой величины за некото-рые пределы свидетельствует о появлении на линии дефектов.
До 1950 г. отклонение волнового сопротивления измерялось на четных ре-зонансных частотах или на любой частоте при нагрузке кабеля на сопротивление Z=?, а также в диапазоне передаваемых частот с помощью дифференциального моста [1]. Однако частотные методы, несмотря на трудоемкость, не обеспечивали необходимой точности. Кроме того, при наличии двух или более неоднородно-стей оказалось весьма трудно определить расстояние до места неоднородности. Следовательно, возникла необходимость в разработке новых методов и создании аппаратуры для измерения неоднородностей волнового сопротивления коакси-альных кабелей связи.
Более совершенные импульсные методы измерений, обладая простотой и высокой производительностью измерений, позволяют:
? определить место сосредоточенной неоднородности;
? различить несколько неоднородностей, существующих одновременно, и оп-ределить расстояние до каждой из них;
? снять импульсную характеристику распределения волнового сопротивления и внутренних неоднородностей вдоль коаксиальной пары;
? определить характер повреждения коаксиальной пары (обрыв, короткое за-мыкание, наличие вставки из другого кабеля и др.);
? определить энергию, отраженную от всех неоднородностей коаксиальной пары, влияющую на качество передачи.
С развитием микроэлектроники в настоящее время стало возможным созда-ние малогабаритных устройств с широкими функциональными возможностями. В результате появилась возможность разработки и изготовления малогабаритных измерительных приборов для исследования кабельных линий связи.
Основные области применения таких приборов – это:
? производство кабелей и проводов;
? предпродажные испытания кабельных изделий;
? эксплуатация и прокладка кабельных и воздушных линий всех типов в связи и энергетике;
? компьютерные и телефонные сети.
1. ПРИНЦИПЫ ИМПУЛЬСНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ЛИНИЙ СВЯЗИ
1.1. Сущность импульсного метода измерения
Сущность импульсного метода измерений состоит в следующем [1]. Им-пульсы напряжения малой длительности и определенной периодичности подают-ся от генератора импульсов через схему согласования на вход линии и распро-страняются по ней. Если бы линия была однородной и нагруженной на свое вол-новое сопротивление, то каждый импульс на её конце поглощался бы приемником (сопротивлением нагрузки), не отражаясь при распространении по линии. При на-личии же неоднородностей, повреждений или при несогласованной нагрузке воз-никают отраженные импульсы, которые возвращаются к началу исследуемой ли-нии и, после предварительного усиления и преобразования, появляются на экране индикатора. Отраженные импульсы следуют друг за другом и создают в начале пары напряжение, непрерывно изменяющееся во времени. Это напряжение ото-бражается на экране в виде кривой, называемой импульсной характеристикой из-меряемой линии связи.
Для уяснения принципа импульсного метода измерений рассмотрим снача-ла распространение одиночного импульса по однородной кабельной паре, не имеющей потерь, с волновым сопротивлением ZВ, нагруженной сопротивлением ZH. При ZH=ZВ энергия зондирующего импульса полностью поглощается сопро-тивлением нагрузки. Отраженный импульс отсутствует, и на экране индикатора будет виден только посылаемый импульс.
Если ZH?ZВ, то посланный зондирующий импульс частично отразится от нагрузки. Амплитуда и знак (плюс, минус) отраженных импульсов, наблюдаемых на экране, зависит от отклонения ZH от ZВ и определяется соотношением [2]
,
где U0 – напряжение отраженного импульса;
U3 – напряжение зондирующего импульса.
Если ZH>ZВ, то отраженный импульс имеет тот же знак, что и зондирую-щий, если ZH
У начала линии отраженный импульс частично поглощается сопротивлени-ем генератора ZГ и частично отражается. Амплитуда и знак (плюс, минус) им-пульса, отраженного от начала кабельной пары
.
Таким образом, если сущ
|
На уровень вверх
Купить