ИМПУЛЬСНЫЙ РЕФЛЕКТОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R27/04 

Изобретение относится к области электроизмерительпых приборов, в частности, для определения волнового сопротивления неоднородных распределенных линий передачи.

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

Однако в известных рефлектометрах разрещающая способность ограничена длительностью фронта зондирующего сигнала.

С целью увеличения разрещающей способности в предлагаемом импульсном рефлектометре к выходу преобразователя и входу конечного усилителя вертикального отклонения стробоскопического осциллографа подключено устройство обработки аналогового сигнала, коэффициент передачи которого равен обратной величине произведения коэффициентов передачи цени формирования зондирующего импульса и входной цепи стробоскопического осциллографа в трансформированном частотном диапазоне, состоящее либо из Цепочки последовательно включенных дифференцирующих операционных усилителей, либо из усилителя, охваченного обратной отрицательной связью через четырехполюсни ч.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого рефлектометра; на фиг. 2-первый вариант выполнения устройства обработки аналогового сигнала; на фиг. 3 - второй вариант выполнения устройства обработки аналогового сигнала.

Рефлектометр состоит из генератора У зондирующих импульсов, подключенного к исследуемой линии 2 через смеситель 3 стробоскопического осциллографа.

Выход смесителя 3 подключен к усилителюрасширителю 4, сигнал с выхода которого подается на устройство о дополнительной обработки аналогового сигнала, состоящего по первому варианту (фпг. 2) из дифференцирующих онерационных усилителей 6i, 6-2, 6s,6„,

сумматора 7 с к-1-входами и регулпруемыми коэффициентами передачи по каждому входу, а по второму варианту (фиг. 3) - из силителя 8, охваченного отрицательной обратной связью через четырехполюсник 9. К выходу устройства 5 подключен индикатор /О через оконечный усилитель /7 вертикального отклонения.

Устройство 5, коэффициент иередачи которого близок к обратной величине произведения коэффициентов передачи цепи генератоля, .может быть реализовано в двух вариантах. ля, может быть реализовано в .двух варинтах.

В первом варианте (фиг. 2) знаменатель ироизведения коэффициентов иередачи цепп генератора / и цепей смесителя 3 представляет полипом к-ой степени, а числитель - постоянную тмичипу. В этом случае )стройство .5 может представлять цепочку ь; онерацпонных дифференцирующих ycn:iHre, oi, 6п. Сигналы с вь.ходов усилителей через осл абигели иоступают на вход сумматора 7, на выходе которого образуется выходной сигнал. Во втором варианте (фиг. 3) усилитель 8. имеющий значите.тьный коэф(Ьи ик:нт усиления и значительную юлоеу проиуекания (;Юрядка сотен килогерц), охвачен oopaTiioH связью через четырехполюсник 9, коэффии ент передачи которого равен про; зведению коэффициентов передачи цепи генератора / зондирующего сигнала и входной цени осциллографа в трансформированном частотном диаиазоне. Зондирующий импульс, операторное изображение которого может быть представлено в виде f/n(P),(P), гдеР - оператор Лапласа; /Cj. (Я) -коэффициент передачи цепи формирования зондируюихего сигнала, поступает в исследуемую линию и отражаетсм от нее с коэффициентом отражения Г (Р) N (х) ехр ( х} dx, ,, , , 1 d , N (х) /п И- W. 2 dx - волновое сопротнвление исследуемой линии; V - скорость распространенпя сигнала в X - продольная координата линии. Отраженный сигнал, изображение которого и, (Р) и, (Я) г (Я) - к, (Я) г (Я) поступает на вход смесителя стробосконического осциллографа, искажается смесителем, преобразуясь в сигнал /о(Р)/о(Я)Кем(Я), где Кем (Р) - коэффициент передачи смесителя, и трансформируясь во времени по зако1у t t/n, что соответствует операционному изменению масщтаба U,(P} U,(iip). На вход устройства о дополнительной обработки аналогового спгнала поступает спгнали, (Р) - К„, (пр) Кр (пр) Г (пр). устройства 5 приКоэффициент передачи близительно равец КСМ(ПР)-К,(ПР) -(ibiir. 2; представляет (Я)(Я) собой к-ой степепп; этого ра1;енства добиваются Г1зменепием величин ач, т. е. коэффиимеит иере.дачи каждого каскада операционного усилителя 15 широком диапазоне частот пропорционален Р. Ма р-ход сумматора 7 поступает с выхода (-го усилителя сигнал - ociP. Таким образом, коэффициент передачи схемы на фиг. 2 разен К, (Я) 2.,Я . Изменяя величины ач, можио добиться равенства но.тнномов K,(P)N и (пр) Кг (пр) Сигнал на выходе блока 5 имеет вид вых(Р) - Г(ПР). пр При значительной величине коэффициента усиления усилителя 8, равного Ку, коэффициент передачи (фиг. 3) равен Ку 1 КЛ/) 1 + К (Р) (Р) Если синтезировать коэффициеит передачи четырехполюсника 8(Р) КсЛпр)КЛпр). то сигнал а выходе устройства 5 имеет вид /.ых(Я) (пр). Таким образом. N(x) кых () - 2V 2 / Изображение на экране индикатора 10 представляет собой профиль волнового сопротивления линии в логарифмическом масиатабе. Например, сигнал, отраженный от ступенчатого изменения волнового сопротивления, имеет вид ступеньки ири ступенчатом зондирующем сигиале и идеальном стробоскопическом осциллографе. При реальном зондирующем сигнале и реальном осциллографе операторное изображение сигнала ири отсутствии устройства 5 имеет вид -Ксм(ир) Кг(пр) и предпрставляет сигнал с конечной длительностью фронта, который вычертит на экране осциллографа профиль, отличающийся от скачкообразного. Если же отраженный сигнал проходит через устройство 5, то сигнал на его выходе имеет изображение - - т. е. представляет собой ступенчатое напряжение, соответствующее закону изменения волнового сонротивления линии.

Пр

Импульсгыи рефлектометр, содержащий генератор зондирующих импу.-:ьсоБ и стробоскопический осциллограф, огличаюишйся тем, что, с целью увеличения разрешающей сиособности, к выходу преобразователя и входу оконечного усилителя вертикалыого отклонения стробоскопического осциллографа подключено устройство обработки аналогового сигнала,

козффпцие:; передачи KOTOpOio равен обратклй величине произведения коэффициентов передачи цепи форм1;рования зондирующего иынульса и входной цепи стробэског.ического осцнллографа в трансформированном частотном диапазоне, состоящее либо из цепочки последовательно включенных диффереицирующих операционных усилителей, либо из усилителя, охваченного обратной отрицательной связью

через четырехполюсник.

О