Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Электрические измерения на линиях связи..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
29.46 Mб
Скачать

конце м е т о д о м р а з н о с т и у р о в н е й . Измерение прово­ дят в следующей последовательности:

а) создают схему измерения (рис. 2.39);

б) фиксируют показания измерителя уровней в первой LKi й

второй L,i2 позициях переключателя;

 

 

 

 

в)

рассчитывают

затухание асимметрии

на

дальнем

конце

 

 

 

 

AI/ = AI2— Аи + ^и + З,

 

 

(2.94)

где L„2 — абсолютный уровень

по напряжению

сигнала в

конце

искусственной

цепи, дБн; Ьщ — абсолютный уровень по напряже­

нию помехи

в

конце

основной

цепи, дБн;

Ли — собственное зату­

хание искусственной цепи, дБ.

 

 

 

 

 

В

справедливости

(2.94)

убедимся,

сделав

преобразование

формулы (2.83):

 

 

 

 

 

 

 

4 / = Ю lg (Pao/Pni) = Ю lg [(Ul0/ZbM)/(U2j Z Bо)] = 20 lg (U jU nl) +

-f 10 lg(ZB0/ZB. J = L i i m

L iuul +

3 = ( I „ . Hi +

A ,)— Lluni+ 3 —•LnMi

 

 

 

 

 

— ^н.п / + ЛИ+ 3,

 

 

 

 

где Рщ — полная мощность помехи в конце основной цепи;

Un —

напряжение

помехи

в конце

основной цепи;

LH.Hо— абсолютный

уровень по

напряжению

сигнала в начале

искусственной

цепи,

дБн;

LH.„i — абсолютный

уровень по напряжению помехи в конце

основной цепи,

дБн;

L H.H; — абсолютный уровень

по напряжению

сигнала в конце искусственной цепи, дБн.

Если в качестве измерительного прибора используется вольт­ метр", то расчет затухания асимметрии на дальнем конце произ­ водят по формуле Aaz = 2 0 lg (UwifUni) +Л„ + 3, где U„i — напряже­ ние сигнала в конце искусственной цепи.

Контрольные вопросы и задачи

1.Какими характеристиками оценивают степень взаимного влияния между цепями?

2.Как нормируются параметры взаимного влияния?

3.Какими методами измеряют переходное затухание, защищенность и за­

тухание асимметрии? В чем суть этих методов?

4. Почему при измерении характеристик взаимного влияния используют из«-

бирательные,

а не

широкополосные измерители напряжении (уровнен)?

З а д а ч а

31.

Определить'минимально допустимую защищенность для воз­

душной цепи на длине одного усилительного участка, если вся магистраль со­ стоит из 30 усилительных участков.

О т в е т :

Лп.у .у= 64,7 дБ.

 

З а д а ч а

32. Во сколько раз мощность полезного сигнала должна быть

больше мощности помехи, чтобы обеспечить защищенность 52 дБ?

О т в е т :

158,5 -103.

 

З а д а ч а

33. Чему равна мощность помехи, если мощность сигнала равна

0,83 нВт, а защищенность равна 95 дБ?

О т в е т :

Р а== 0,262*10-9

нВт.

З а д а ч а

34. Рассчитать

переходное затухание на ближнем конце, если при

измерении по схеме рис. 2.33 вольтметр в первой позиции переключателя пока­ зал 13 В, а во второй — 21 мВ.‘Волновое сопротивление влияющей цепи 800 Ом, подверженной влиянию цепи 600 Ом.

О т в е т : А 0='54,5 дБ.

З а д а ч а

35.

Рассчитать затухание асимметрии на дальнем конце, если пои

измерении /по

схеме рис. 2.39 вольтметр в /первой /позиции

переключателя

по

казал 18 В, а во

второй — 0,15 В. Собственное затухание

искусственной

цепи

23 дБ.

 

67,6 дБ.

 

 

О т в е т : Л*1=

 

 

2 .8 . Панорамные измерители электрических характеристик цепей связи

Электрические сигналы с разными частотами при передаче по •цепям затухают по-разному. Так, собственное, рабочее и.вносимое затухания с увеличением частоты сигнала увеличиваются, а пе­ реходные затухания и защищенность с увеличением частоты уменьшаются. Поэтому измерение этих характеристик произво­ дят во всем диапазоне частот используемых систем передачи. Все методы измерения характеристик затухания сводятся к сравне­ нию напряжений измерительных сигналов на выходе объекта из­ мерения с напряжением сигнала на его входе. В результате из­ мерений получают различные частотные характеристики (ЧХ) ‘объекта.

Для измерений сначала измерительный генератор и избира­ тельный измеритель уровня (избирательный вольтметр) настра­ ивают на первую частоту измерительного сигнала (первая точка) и после производят измерение методом сравнения или методом разности уровней. Затем перестраивают измерительные приборы на вторую частоту измерительного сигнала (вторая точка) и про­ должают измерения. Метод измерения ЧХ по отдельным точкам обладает рядом недостатков: высокую точность измерения мож­ но получить только при большом количестве точек, что занимает длительное время и может привести к ошибкам, связанным с из­ менением внешних условий (температура окружающей среды, пи­ тающие напряжения и др .); возможны «упущения» резких изме­ нений характеристики в промежутках между точками. Для уско­ рения и увеличения точности измерений созданы специальные из­ мерители частотных характеристик (ИЧХ), называемые харак­

териографами или панорамными (визуальными) приборами. С помощью панорамных приборов можно на экране электронно­ лучевой трубки наблюдать частотные характеристики затухания •(усиления), фазочастотные характеристики, амплитудно-времен­ ные характеристики, характеристики комплексных напряжений. Принцип действия характериографов различных типов рассматри­ вается в [5]. В этом параграфе будут рассмотрены упрощенная -структурная схема и порядок измерения характеристик взаимно­ го влияния с помощью визуальных измерителей затухания типа ©ИЗ (ВИЗ-2А, ВИЗ-2Б, ВИЗ-З, ВИЗ-600).

Приборы типа ВИЗ состоят из генераторной и индикаторной •частей. На рис. 2.40 приведена упрощенная структурная схема характериографа для измерения переходного затухания на ближ­ нем конце.

Генераторная часть состоит из генератора развертки {ГPi),

Рис. 2.40. Схема измерения переходного затухания на ближнем конце с по­ мощью ИЧХ

 

вырабатывающего пилообразное напряженйе (см. рис. 2.42, а},

 

и генератора качающейся частоты (ГКЧ), вырабатывающего па­

 

кеты

изменяющихся

(качающихся) по частоте, но

неизменных

 

по амплитуде

колебаний

(см. рис. 2.42,6). Изменение

частоты из­

 

мерительных сигналов происходит под действием пилообразного

 

напряжения, изменяющего емкость варикапа, включенного в ко­

 

лебательный контур возбудителя ГКЧ. Период качания опреде­

 

ляется длительностью воздействия пилообразного напряжения на

 

варикап, а

диапазон

качания частоты зависит от амплитуды пи-

Г Генератор

At,

 

лБ

 

 

 

[

гр гкч

"

[

Влияющ ая

1 П [j

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

j i i L i

o

 

 

 

Н - . Ь

 

 

 

 

ДТ Подверженная

Т|Ц

 

h

 

 

 

M

i l

; i P r

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

I Япр2

 

 

 

Рис.

2.41.

Схема измерения

защи­

 

 

щенности

на

дальнем

конце

с

по­

 

 

 

 

мощью ИЧХ

 

 

 

 

J

_

Рис. 2.42. Временные диаграммы на­ пряжений в различных точках ИЧХ

лообразного напряжения. Для исследования воздушных линий связи диапазон качания устанавливают в пределах 12— 150 кГц,

а для кабельных линий связи в зависимости от используемой си­

стемы передачи 15—300

или 20— 600

кГц. Период

качания уста­

навливается 1— 1,5 с. При

этом

не

наблюдаются

искажения ча­

стотных характеристик

за

счет

неустановившихся

(переходных)

процессов в измеряемых цепях, но для получения на экране не­ подвижного изображения ЧХ в приборах ВИЗ приходится ис­ пользовать ЭЛТ с большим временем послесвечения. В состав

генератора входит также корректирующий контур

(/(/<)

(рис.

2.41), который включается на входе влияющей цепи

при

изме­

рении защищенности на дальнем конце. Частотные характеристи­ ки затуханий корректирующего контура и влияющей цепи долж­ ны иметь обратный характер. При этом контрольная характери­

стика на экране ЭЛТ будет занимать горизонтальное

положе­

ние, так же как и при измерении переходного затухания на ближ­

нем конце.

 

Индикатор имеет два входа: Х\ — вход контрольного

канала

для подключения влияющей цепи и Хг — вход измерительного ка­ нала для подключения цепи, подверженной влиянию. Делитель напряжения (ДЯ) обеспечивает возможность уменьшать напря­ жение сигналов, поступивших на вход Х\. Шкалы переключате­ лей ДН проградуированы в логарифмических единицах. Элек­ тронный коммутатор (З/С) производит поочередное подключение входов обоих каналов к групповой части индикатора.

На рис. 2.42, б и в показаны диаграммы напряжений соответ­ ственно на первом и втором входах ЭК, а на рис. 2.42 г — диаг­ рамма напряжений на входе усилителя приходящих сигналов. Усилитель приходящих сигналов (УПС) обеспечивает заметное отклонение луча ЭЛТ по вертикали даже от очень слабых сигна­ лов, приходящих с подверженной влиянию цепи. Так как при прохождении через измеряемый объект сигнал качающейся ча­ стоты изменяется по амплитуде в соответствии с частотной ха­ рактеристикой переходного затухания, то для наблюдения ЧХ необходимо получить огибающую колебаний. Эту функцию вы­ полняет детектор (Д ), выпрямляющий усиленные сигналы (рис. 2.42, д), и фильтр нижних частот (ФНЧ), подавляющий высоко­ частотные продукты детектирования и пропускающий к верти­

кально отклоняющим пластинам ЭЛТ только огибающую

(посто­

янную составляющую)

выпрямленных сигналов

(рис. 2.42,

е).

Электронно-лучевая

трубка и генератор развертки (ГР 2)

(см.

рис. 2.42,

а)

(либо

устройство,

формирующее

пилообразное

на­

пряжение

из

пакета

сигналов,

приходящих по

контрольному

ка-

'налу) обеспечивают одновременное отображение на экране ЭЛТ частотной характеристики измеряемого параметра влияния и ча­ стотной характеристики контрольного канала.

Пересечение контрольной (горизонтальной) и измерительной (наклонной) характеристик в какой-либо точке экрана (см. рис. 2.40) свидетельствует о том, что на данной частоте амплитуды

напряжений

сигналов, поступивших

на первой и

второй

входы

электронного

коммутатора, одинаковы, т. е. UBXшк — UBX2

Амп­

литуда напряжения сигналов

UBxX

поступивших

на Х\,

умень­

шена делителем напряжения

на Aail= 20\g(UBxXJU BXiSK.)-

Но так

как Uвх2эк = Uвхх г* то

Адп= 2 0 \g UnxX)(UBXX

В этом заключается

сущность измерения

затуханий с помощью

характериографа.

Если изменить затухание ДН, то контрольная характеристика

сместится

по вертикали

и пересечет измеряемую

характеристику

в другой

точке экрана,

соответствующей другой

частоте сигна­

ла. Таким образом, можно измерить переходное затухание на лю­ бой частоте. Благодаря жесткой синхронизации генераторов раз­ вертки (импульсы синхронизации вырабатываются в промежутках

времени 12, 3—4 и т.

д.) момент начала развертки луча (ле­

вая часть экрана ЭЛТ)

всегда совпадает с моментом начала ка­

чания частоты сигналов

(низкочастотные колебания). Конец раз­

вертки луча (правая часть экрана) совпадает с концом периода качания (высокочастотные колебания). Для получения частотных меток в пределах экрана в индикаторе имеется маркерное уст­ ройство {МУ), с помощью которого молено получить на контроль­ ной характеристике амплитудную или яркостную метку на инте­ ресующей измерителя частоте. Для обеспечения высокой помехо­ защищенности в панорамных приборах используется многократ­

ное преобразование

частот (преобразователи

частоты на схеме не

показаны).

 

 

П о р я д о к и з м е р е н и я п е р е х о д н о г о з а т у х а н и я на

б л и ж н е м к о н ц е

6 п о м о щ ь ю И Ч Х .

Измерение проводят

в следующей последовательности:

 

а) создают схему измерения (см. рис. 2.40);

 

б)

выставляют на переключателях делителя напряжений ин­

дикаторной части прибора ожидаемое переходное

затухание;

в)

если измерительная характеристика не будет пересекать­

ся с контрольной, то переходное затухание в норме;

 

г)

пересечение характеристик свидетельствует о

том, что из­

меряемое переходное затухание на ближнем конце норме не удов­ летворяет.

Аналогично измеряют защищенность на дальнем конце (см. рис. 2.41).

Контрольные вопросы

1. Какйми недостатками обладают методы измерения частотных характе­ ристик по точкам?

 

2.

Из каких основных

узлов

состоит

генераторная

часть

ИЧХ?

Назначение

этих

узлов.

 

узлов

состоит

индикаторная

часть

„ „ „

Назначение

 

3.

Из каких основных

ИЧХ?

этих

узлов.

порядок измерения

характеристик взаимного влияния

с помощью

 

4.

Каков

панорамных приборов?

•5 О чем свидетельствует пересечение измерительной и контрольной харак­ теристик на экране ЭЛТ индикатора?