Импульсный рефлектометр

 

3695)4

Сбяз Советския

Содиалистическиа

Республик

Завис:.I.,l„å от авт. свидетельства М

Заявлено 02.X.1970 (Л 1480166/26-9) .Ч. Кл. G Olr 27,104 с присоединением заявки Х»

Приоритет

Опубликовано 08.1!.1973. Ьюллетень М 10

Дата опубликования описания 21.11 .1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД К 621.317.343 (088 8 ) Авторы изобретения

И. П. Ковалев и В. В. Крылов

Горьковский политехнический институт им. A. А. Жданова

Заявитель

ИМПУЛЪСНЫЙ РЕФЛЕКТОМЕТР

Изобретение относится к области электроизмерительных приборов, в частности, лля определения волнового сопротивления неолноролных распределенных линий передачи.

Известны импульсные рефлектометры, содержащие генератор зондирующих импульсов и стробоскопический осциллограф.

Однако B известных рефлектометрах разрешающая способность ограничена ллительностью фронта зондирующего сигнала.

С целью увеличения разрешающей способности в предлагаемом импульсном рефлектометре к выходу преобразователя и вхолу конечного усилителя вертикального отклонения стробоскопического осциллографа полключено устройство обработки аналогового сигнала, коэффициент передачи которого равен обратной величине произведения коэфф.— циентов передачи цепи формирования зоилирующего импульса и входной цепи стробоскопического осциллографа в трансформированном частотном диапазоне, состоящее либо из цепочки последовательно включенных лифференцирующих операционных усилителей, либо из усилителя, охваченного обратной отршгательной связью через четырехполюсник.

На фиг. 1 представлена блок-схема преллагаемого рефлектометра; на фиг. 2 — первый вариант выполнения устройства обработки аналогового сигналы; иа фиг. 3 — в.орой вариант выполнения устройства обработки аналогового сигнала.

Рефлектометр состоит из генератора 1 зонлирующих импульсов, подключенного к иссле5 луемой линии 2 через смеситель 8 стробоскопического осциллографа.

Выхол смесителя 8 полключен к усилителюрасширителю 4, сигнал с выхоЛа которого полается на устройство 5 дополнительной обра10 ботки аналогового сигнала, состоящего по первому варианту (фиг. 2) из лифференцирующих операционных усилителей бь ба, б;......, б», сумматора 7 с к — 1-вхолами и регулируемыми коэффициентами передачи по кажлому

15 входу, а по второму варианту (фиг. 3) — из усилителя 8, охваченного отрицательной обратной связью через четырехполюсник 9, К выхолу устройства 5 полключен инликатор 10 через оконечный усилитель 11 вертикального

20 откл онения.

Устройство 5, коэффициент перелачи которого олизок к обратной величине произвеления коэффициентов перелачи цепи генератоля, может быть реализовано в двух вариантах.

25 ля, может быть реализовано в двух варинтах.

В первом варианте (фиг, 2) знаменатель произведения коэффициентов перелачи цепи

;.енератора 1 и цепей смесителя 3 прелставляет полипом к-ой степеHll, а чис11ITiëü — посто30 яиную в,личину. В этом случае устройство 5

4 т

«„,(P) «,(Р) соб и :!Оли! Ох к-Ой cTc: H!1; э-. 0: э p B с:.: Ва доб(.вя!Отся изменением велич((н ач,;. е. ко5 эф(ри((ие(гг передачи каждого каскaда»i=-р àц и О и и 0 "0» c I l, I I (T c, l II н ш и 1> Око м д и а и я 3 0 н е ч ясТо ilp0ïîðHèîíB 1оН Р, 11я Вход, с) » »яторя 7 пост»паст с Вь!ход>1 ! -го усилителя сигнал -а;Р!. Таким образо ), 10 коэ(р(рицисиг передачи схемь: на фш. 2 равен

), К.„(Р) = z,Р .!

Изменяя величины аь»ожио добиться рявеи15 ствя иолииомов

К,(Р) У и

К „(пр) К„(пр) U„(P) = — К„(Р), 20 коэффициента

К„коэффициПр и з(! а (1) тел ьи ой усиления усилителя 8

25 ент передачи (фиг. 3) )Величине равного равен

К. у

К5() Если синтезировать коэффициент передачи

30 четырехполюсника где устройства 5 имеет в:I.ë

Г (пр). р то сигH i! ë и я выходе

U,„„(Ð) = — волновое cÎпротивлеktиc исследуемой линии;

V — скорость распространения сигнала в линии; х — продольная координата линии. 40

Отраженный сигнал, изображение которого поступает на вход смеси(еля стробоскопичсс- 45 кого осциллографа, искажается смесителем, преобразуясь в сигнал

U() (P) — о () Ксм () где К,„(Р) — коэффициент пере;(ачи смеси le- 50 ля, и трансформируясь во времени по закону

1 =(/fl, что соответствует операционному изменению масштаба

Uа,(Р) = U() (ITP)

На вход устройства 5 дополнительной обработки аналогового сигнала поступает сигнал

65 может представл()т(цеп ) !к,:-: опера;;:;Онных дг!ф(ре1)енциру(О!цих ) с:(л)итслсй ь1, (i„, Сиг*: я:lы с выходов "си, i!i ioBc;i чер(3 0 лаби i ". l :l поступ>1ют ня В;Од c )I)IBTopB l, на вых,) (е которого образуется выходной сигнал.

Бо втором вари;!нтс (фиг. ") ус,i:: тель 8, имеющий значите.тьнь!й коэф )) (циеHT усиленияя и значится!ьную полосу I .pooóc ;Bíïtl (::0рядка сотен ки.!огерц), охвачен обри;.: o связью через четырехполюс(!ик 9, коэфф;ш.:ент передачи которого равен произвсдени;о коэффициентов передачи цепи генератора 1 зондирующего сигнала и входной цепи осциллографа B трансформированном частотном;(ияпазоне.

Зондирующий импульс, операторное i!çîáра>кение которого может быть представлено в виде где P — оператор Лапласа;

КГ (P) — коэффициент передачи цепи фог.— мирования зондирующсго с !гнала, поступает в исследуемую линию и отражаетс.( от нее с коэффициентом отражения

Г (P) = t N (x) ех р (— — x) dx, V

1V(õ) = 1п г(х), (()(х), 1

2 dx

U, (P) = К„, (пр) К„(пр) Г (пр). пр

Коэффициент передачи устройства 5 приблизительно равен

К, (Р)K„, (пр) К, (пр) Сигнал ня выходе блока 5 имеет вид

U (Р) = Г(пр). пр

Таким образом, V(tл

2 л

1,) Vf/n, U,.„())= N(x)dx = — InW„—:

О

Изображение на экране индикатора 10 представляет собой профиль волнового сопротивления линии в логарифмическом масштабе.

Например, сигнал, отраженный от ступенчатого изменения волнового сопротивления, имеет вид ступеньки при ступенчатом зондирующем сигнале и идеальном с;робоскопическом осци I,ëîãðàôå. При реальном зондирующем сигнале и реальном осциллографе операторное изображение сигнала при отсутствии устрой1 ства 5 имеет вид — К,„(пр) К, (пр) и предпр ставляет сигнал с конечной длительностью фронта, который вычертит на экране осциллографа профиль, OTclH÷Btoùíécÿ от скачкообразного. Если же отраженный сигнал проход(и(через устройство 5, то сигнал на его вы1 ходе имеет изобра>кение — . т. е. представляпр ет собой ступенчатое напря>кение, соответстВующее закону изменен:!я волнового сопротив, 1(Hi!ß Л И И И И.

369514

Г1 р: д II o !! 3 0 б p т " li li ., Lw

Ры / ;, 1 т

Составитель С. Лукинская

Техред Т. Курилко

Редактор T. Морозова

Корректор Е. Сапунова

Заказ 1082/7 Изд. М 1259 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ 1:,оиитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Импульс!:ый реф,;сктом.т,"., содерхкащнй генератор зоидирую1цих имп,.-1ьсов 11 стробоскопичесгл1й осци."лограф, от.1та1опшйся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, и выходу преобразователя и входу оконечного усилителя вертикального отклонегц1я стробоскоиического осциллографа подключено устройство обработки аналогового сигнала, .Озэфф1!ци;:: —. передачи которо.o равен обра-,1 . !! величине про!!Зведен1!я коэффициентов г- рсдачи цепи формирован1!я зондир ющего импульса и Входной L!oïi! строб аско иического ос

5 циллографа в трансформированном частотном диапазоне, состоящее либо из цепочки последовательно включенных дифферсицирующих операционных с11.1llòÃ,"I li, либо из усилителя, охваченного обратной отрицательной связью

10 через четырехполюсHIIIo