Реферат: Измерение параметров и характеристик четырехполюсников. Идентификация неоднородностей и повреждений в линиях связи

Общие сведения. Классификация методов и приборов для измерения группового времени запаздывания

Отклонение частотной характеристики фазового сдвига от линейной называют фазовым искажением.

Многочастотный широкополосный сигнал проходя по линии связи искажается, т.е. его форма на выходе не совпадает с формой на входе. Это искажение возникает вследствие того, что различные частотные составляющие запаздывают на разное время. Для количественной оценки фазовых искажений введено понятие группового времени запаздывания (ГВЗ). Абсолютное ГВЗ определяется производной абсолютного фазового угла по групповой частоте

, (1)

где - абсолютный фазовый угол, на который изменяется фаза синусоидального сигнала при распространении его по какой-либо цепи за время t_рас .

Абсолютный фазовый угол

. (2)

Подставляя (2.2) в (2.1), получаем

. (3)

Второе слагаемое в формуле (3) показывает зависимость времени распространения сигнала от частоты.

При практических измерениях ГВЗ бесконечно малые приращения фазы и частоты заменяют конечными приращениями и определяют относительное ГВЗ

, (4)

где j¢ и j² – фазовые сдвиги на частотах w¢ и w² соответственно

Значение ГВЗоднозначноопределяет величину фазовых искаженийсигнала.

Четырехполюсник (ЧП) не вносит искажений, если ГВЗ сохраняется постоянным во всем диапазоне частот. В противном случае ЧП вносит фазовые искажения. При измерении ГВЗ наиболее часто используется два метода:

– метод измерения по точкам (по фазовой характеристике);

– метод передачи модулированных сигналов (метод Найквиста).

Измерение ГВЗ по фазовой характеристике

Суть метода заключается в измерении фазовых сдвигов четырехполюсника (ЧП) в различных частотных точках рабочей полосы частот. По результатам этих измерений строится ФЧХ ЧП (рисунок 1).

По этой характеристике определяется значение ∆φ и ∆f для различных участков частотного диапазона, а затем по формуле (2.4) вычисляется ГВЗ. В свою очередь по результатам этих вычислений строится зависимость t_гр от частоты. Такой метод аппаратурно прост, но обладает большой трудоемкостью и относительно низкой точностью. Поэтом на практике чаще используют метод Найквиста.

Метод Найквиста

Суть метода заключается в сравнении фазового сдвига огибающих модулированных по амплитуде сигналов на входе и выходе исследуемого ЧП. На рисунке 2 приведена упрощенная структурная схема прибора, реализующего данный метод.

Высокочастотный генератор вырабатывает сигнал, который модулируется по амплитуде низкочастотным сигналом от внутреннего либо внешнего источника. Этот сигнал одновременно поступает на амплитудный детектор 1 непосредственно и через ЧП на амплитудный детектор 2. После детектирования огибающие с выходов детекторов подаются на фазометр, который измеряет фазовый сдвиг между ними, описываемый выражением:

.

Из этого выражения можно определить t_гр

. (5)

Так как частота модуляции Fм величина постоянная, то шкалу фазометра градуируют в единицах ГВЗ.

Для автоматизации процесса измерения ГВЗ в полосе частот в качестве ВЧ генератора используют ГКЧ. Указатель фазометра устанавливают на нулевую отметку на средней частоте диапазона. Тогда при качании частоты показания фазометра будут соответствовать ГВЗ.

Идентификация неоднородностей и повреждений в линиях связи

Импульсный метод

Общая характеристика импульсного метода

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--