時(shí)域反射儀的硬件設計與實(shí)現----關(guān)鍵電路設計（五）

4.1時(shí)域反射測試

經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間的硬件調試，以及軟硬件電路的相互配合，時(shí)域反射儀基本實(shí)現了電纜測試的功能，下面將分不同情況對時(shí)域反射測量進(jìn)行驗證。

4.1.1無(wú)電纜下的測試

在進(jìn)行電纜故障測量前一般需要對反射儀做粗略的設置，即選定一個(gè)脈沖信號，使其在屏幕上方可以看到分別從兩個(gè)通道上輸入的發(fā)射脈沖信號，以確保時(shí)域反射儀處于正常工作狀態(tài)。圖5-1給出了在沒(méi)有接被測電纜情況下，在屏幕上顯示的波形。

從圖中可以看到，兩個(gè)通道波形基本相同，都看不到有反射信號的產(chǎn)生，從兩個(gè)角度可以分析該現象。

傳輸線(xiàn)理論分析：因為脈沖信號經(jīng)過(guò)放大以后為8V，通過(guò)功率分配器分別送到兩個(gè)輸入端口，則經(jīng)過(guò)均分以后，每個(gè)脈沖的幅度變成了4V左右。當沒(méi)有被測電纜的情況相當于被測電纜長(cháng)度為0m，測量通道形成了負載開(kāi)路的狀態(tài)，在脈沖輸入口處即發(fā)生了脈沖信號的反射，由于時(shí)間間隔很短，反射脈沖和發(fā)射脈沖完全重疊，幅度增加一倍;而參考通道由于內部接了一個(gè)50Ω的電阻，相當于負載完全匹配，則不會(huì )有反射脈沖信號，顯示出的幅度不變，則恰好對應了屏幕上測量通道的脈沖信號幅度為參考通道脈沖信號幅度的兩倍。

電子線(xiàn)路理論分析：脈沖信號經(jīng)過(guò)放大以后為8V，不考慮傳輸線(xiàn)上的阻抗特性，從圖4-14中可以看到，脈沖信號在進(jìn)入通道之前，經(jīng)過(guò)了一個(gè)二分之一電阻分壓網(wǎng)絡(luò )，則實(shí)際上參考通道上的脈沖信號幅度只有原脈沖信號幅度的一般，即4V左右;脈沖進(jìn)入測量通道前由于沒(méi)有分壓網(wǎng)絡(luò )，且沒(méi)有連接電纜，由測量通道為高阻輸入，從信號測量角度來(lái)講，相當于輸入測量通道的信號就是原脈沖信號，即為SV左右的發(fā)射脈沖信號。這樣也能合理的解釋為什么在屏幕上看到的測量通道的脈沖信號幅度是參考通道脈沖信號幅度的兩倍左右。

4.1.2電纜校準測試

在進(jìn)行正常電纜測試前，一般先要對電纜做一次校準，即對一根已知長(cháng)度(20m)且與被測電纜材料(50Ω高頻同軸電纜)相同的電纜做一次測試，通過(guò)對該電纜的測試，可以計算出一個(gè)波速因子NVP，即脈沖信號在電纜中的傳輸速度與電信號在真空中的傳輸速度的比值。圖5-2所示為利用標準電纜來(lái)校準波速因子的顯示圖形，采用的是50ns的脈沖信號。

當接上標準校準用電纜(50Ω同軸電纜)以后，通過(guò)選擇合適的脈沖信號，此時(shí)只用測量通道即可完成波速因子的校準。通過(guò)調整兩個(gè)垂直光標的位置，當兩個(gè)光標與兩個(gè)脈沖沿基本對齊以后，屏幕上顯示了校準所得的波峰因子NVP為0.65，為了保證測量結果的準確性，最好是進(jìn)行多次校準，因為NVP的大小變化是以0.01為步進(jìn)，如果NVP的偏差0.01，則測量結果就會(huì )偏差±1%.經(jīng)過(guò)多次校準