設置被測件最大長度
設置被測件最大長度,記為 L,單位 m(米)。最大可測被測件的長度由電磁波傳輸速度、頻率范圍、和頻率點數(shù)決定:
F1為掃頻起始頻率,F(xiàn)2為終止頻率
RIGOL頻譜儀VNA功能,默認電磁波在傳輸線的傳播速度為光速2.997925×10^8m/s傳播。另外常見介質的速度因子是: 聚乙烯介質為0.66,聚四氟乙烯介質為 0.7。
執(zhí)行校準及反射系數(shù)測量
在頻域反射系數(shù)測量前,先要使用標準開路件、短路件、匹配件,進行系統(tǒng)校準。
2、加窗技術
在理想的情況下,頻域測量應該能在無限的頻率范圍連續(xù)地進行測試。由于FDR技術只能在有限的頻率范圍內進行測量,測量結果將出現(xiàn)旁瓣增大現(xiàn)象。而加窗技術可以優(yōu)化測量結果,用戶可以根據(jù)實際的測量需求,選擇合適的窗類型,如下表所示:
表3:FFT窗函數(shù)
下圖比較了3種不同窗函數(shù)對測量結果的影響,矩形窗有明顯的旁瓣電平起伏,漢寧窗消除了大部分旁瓣電平起伏,高斯窗口消除了絕大部分旁瓣電平,使得動態(tài)范圍得到改善,但是拓寬了沖激寬度,如下圖所示:
圖4 FDR 加窗優(yōu)化
總結
沒有一種傳輸線能做到完全阻抗匹配。例如由于劣質接頭、電纜受壓變形以及逐年腐蝕老化等原因而引起,都會引起阻抗失配,入射信號的一部分能量將被反射回源端。表現(xiàn)在設備的工作狀態(tài)上,就會出現(xiàn)斷線、混線、接地等障礙, 使信號傳輸質量降低, 因此需要有TDR和FDR這樣的故障檢測技術來進行檢測和定位。
文章試著對TDR和FDR原理進行對比分析, 使用圖表等分析方法使得結果展現(xiàn)更簡便和直觀,方便您針對應用場景來選用。
除了在通信行業(yè)用于傳輸線故障定位,F(xiàn)DR和TDR這兩種技術還都可以用于電力行業(yè)電纜檢測、航空航天飛行器專用電纜檢測、地質災害防治、土壤水份分析等領域。經過實際驗證, TDR和 FDR技術都能很好地滿足現(xiàn)場應用的需求, 有較大的應用價值。