高頻通道的測試.doc

高頻通道元件的測試方法一、高頻阻波器 1試驗(yàn)接線圖中： R1為去諧電阻；阻值1.53K R2為無感電阻；阻值100 P 為選頻電平表2阻抗特性試驗(yàn)按上圖接線，振蕩器輸出阻抗選擇“0”，輸出電平“0”dB。選頻表輸入阻抗選擇“”。表頭指示的是電壓電平。從84（或60、70）kHz500kHZ測試若干個(gè)點(diǎn)，振蕩器每改變一次頻率，選頻表就測試一次P1、P2值。在全部試驗(yàn)過程中，振蕩器輸出電平始終維持不變。然后按下式計(jì)算阻抗值。阻抗計(jì)算公式：要求：在84kHz500kHz的范圍內(nèi)，阻抗值不小于570（廠家出廠標(biāo)準(zhǔn)）。二、結(jié)合濾波器1工作衰耗測試 （1）電纜側(cè) 試驗(yàn)接線： 圖中： R1 75無感電阻，模擬高頻電纜輸出阻抗R2 300無感電阻，模擬線路輸入阻抗。如果線路為單根導(dǎo)線，R2取400。雙分裂導(dǎo)線取300 C 5000pf電容，模擬結(jié)合電容器電容（以現(xiàn)場實(shí)際電容值選?。㏕ 結(jié)合濾波器在50kHz500kHz之間，選取若干個(gè)點(diǎn)測試，振蕩器每改變一次頻率，選頻表就測試一次P1、P2值。然后計(jì)算工作衰耗。測試時(shí)，振蕩器輸出阻抗選擇“0” ，輸出電平可以為“0”dB，但是在測試中應(yīng)始終維持不變。選頻表輸入阻抗選擇無窮大。選頻表所讀數(shù)值為電壓電平。工作衰耗計(jì)算公式：功率電平 （dBm） * 關(guān)于上述公式的推導(dǎo)：用電壓表測量： 因?yàn)槭菧y量工作衰耗，所以，結(jié)合濾波器的輸入阻抗與電阻R1相等。因此結(jié)合濾波器電纜側(cè)輸入端的功率為： 結(jié)合濾波器線路側(cè)負(fù)載阻抗R2所得到的功率為： 工作衰耗為： 用電平表測量： （2）線路側(cè)試驗(yàn)接線：圖中： R1 300無感電阻 R2 75無感電阻C 5000pf電容 T 結(jié)合濾波器測試方法與電纜側(cè)相同。工作衰耗計(jì)算公式： 功率電平 2輸入阻抗測試 （1）電纜側(cè) 試驗(yàn)接線 圖中：R1 無感電阻 75 R2 無感電阻 300（400） C 模擬耦合電容器一般5000pf或以銘牌為準(zhǔn) 振蕩器輸出阻抗為“0”，輸出電平為“0”或大于“0”dB 。選頻表輸入阻抗選擇“無窮大”，跨接測量。 在50500kHz之間，每隔30kHz測試一點(diǎn)，計(jì)算輸入阻抗。按下式計(jì)算： 輸入阻抗： 用選頻表測量： 代入上式： （2）線路側(cè) 試驗(yàn)接線： 圖中： R2 無感電阻 300（400） R1 無感電阻 75 C 模擬耦合電容器振蕩器輸出阻抗為“0”，輸出電平為“0”或大于“0”dB 。選頻表輸入阻抗選擇“無窮大”，跨接測量。 在50500kHz之間，每隔30kHz測試一點(diǎn)，計(jì)算輸入阻抗。按下式計(jì)算： 輸入阻抗： 用選頻表測量： 代入上式： 3工作頻率下的特性阻抗試驗(yàn) （1）電纜側(cè)試驗(yàn)接線圖中： R1 75無感電阻 K 短路開關(guān) T 結(jié)合濾波器試驗(yàn)時(shí)合上短路開關(guān)K，測試P1d、P2d，然后將K打開，測試P1k、P2k，最后計(jì)算電纜側(cè)的特性阻抗。本項(xiàng)試驗(yàn)可以只在收發(fā)信機(jī)工作頻率下測試，振蕩器和選頻表的輸入輸出阻抗與上相同。特性阻抗計(jì)算公式： 公式中：ZT：特性阻抗 Zk：負(fù)載開路時(shí)的輸入阻抗 Zd：負(fù)載短路時(shí)的輸入阻抗 特性阻抗應(yīng)為75 *關(guān)于特性阻抗特性阻抗反應(yīng)四端網(wǎng)絡(luò)與負(fù)載的匹配條件。所謂匹配，主要是指當(dāng)一個(gè)負(fù)載與電源連接時(shí)，負(fù)載從電源獲取最大功率的條件。關(guān)于這一點(diǎn)在電工學(xué)中已有論述，此處只做簡單的介紹。如圖2所示電路。 圖 2 電源與負(fù)載的連接在這個(gè)無分支電路中，負(fù)載阻抗r中所流過的電流及獲得的功率很容易求出： I = P= 當(dāng)電源電勢E和r0為給定以后，負(fù)載所接收的功率只決定于負(fù)載電阻r的大小。為了尋求負(fù)載電阻r上獲得最大功率的條件，即當(dāng)P=Pmax時(shí)，r的阻值。將式對(duì)r求導(dǎo)數(shù)并令其為零 求出： 可見，要從給定的電源獲得最大功率，就必須使負(fù)載的等效阻抗與電源的內(nèi)阻相等。這稱為負(fù)載與電源的匹配。如圖3所示，當(dāng)一個(gè)四端網(wǎng)絡(luò)做為負(fù)載與電源連接時(shí)，若要從電源獲取最大功率，則必須使四端網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗與電源的內(nèi)阻相等，即Z1=Z入 。而若要使四端網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載從四端網(wǎng)絡(luò)獲取最大功率，則四端網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗必須與負(fù)載阻抗相等。因此，當(dāng)四端網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出阻抗分別與電源和負(fù)載相等時(shí)，就在電源與負(fù)載之間傳輸了最大功率。而這時(shí)四端網(wǎng)絡(luò)的輸入阻抗就稱為特性阻抗。 圖3特性阻抗表示了四端網(wǎng)絡(luò)本身傳輸最大功率的條件。實(shí)際上它也是輸入阻抗，只不過是輸入阻抗的一個(gè)特例。對(duì)稱的四端網(wǎng)絡(luò)，因輸入阻抗和輸出阻抗相等，則兩端的特性阻抗也相等。由圖4可得 Z入1=Z入2=ZC（ZC為特性阻抗）。圖4的電路即為四端網(wǎng)絡(luò)的等效電路。根據(jù)該等效電路，可求出四端網(wǎng)絡(luò)的特性阻抗。圖4由于當(dāng)輸入阻抗等于特性阻抗時(shí)，Z入1=ZC ，于是有： 整理上式，得： 14用上式計(jì)算特性阻抗往往不方便。在現(xiàn)場一般用測量四端網(wǎng)絡(luò)的開路輸入阻抗和短路輸入阻抗的方法。即將負(fù)載側(cè)開路，測量四端網(wǎng)絡(luò)電源側(cè)的輸入阻抗，稱為Zr1k。然后將四端網(wǎng)絡(luò)負(fù)載側(cè)短路，測量電源側(cè)的輸入阻抗，稱為Zr1d。將Zr1k與Zr1d相乘后開方，即為輸入端的特性阻抗ZC。證明如下：由圖4可知： 當(dāng)負(fù)載阻抗開路時(shí)， =Z+ 當(dāng)負(fù)載阻抗短路時(shí)， = = =因此 15上式雖然是根據(jù)對(duì)稱四端網(wǎng)絡(luò)推導(dǎo)出來的，但對(duì)于計(jì)算不對(duì)稱四端網(wǎng)絡(luò)從理論上說也是適合的。但有一點(diǎn)須注意，不對(duì)稱四端網(wǎng)絡(luò)兩側(cè)的特性阻抗并不相等，需分別計(jì)算。試驗(yàn)時(shí)也要分別測量。即： 16 17特性阻抗反應(yīng)的是四端網(wǎng)絡(luò)本身的特性。因此，是由四端網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)在條件、因素所決定的。它只與四端網(wǎng)絡(luò)本身的結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，而與外電路無關(guān)。輸入阻抗則不同，如前所述，輸入阻抗不僅與四端網(wǎng)絡(luò)有關(guān)系，而且還與負(fù)載有關(guān)。但負(fù)載開路及短路時(shí)的輸入阻抗也就與負(fù)載無關(guān)了。所以，特性阻抗從數(shù)值上可以用負(fù)載開路及短路時(shí)的輸入阻抗來計(jì)算。 （2）線路側(cè)試驗(yàn)接線 圖中 R1 300無感電阻 C 5000pf電容 T 結(jié)合濾波器 K 短路開關(guān) 試驗(yàn)方法與電纜側(cè)相同。特性阻抗計(jì)算公式： 特性阻抗應(yīng)為300（400）三、高頻電纜試驗(yàn)1工作衰耗 試驗(yàn)接線： 在50500kHz頻帶中，每隔30kHz測試一點(diǎn)計(jì)算工作衰耗。 工作衰耗計(jì)算公式 2工作頻率下的特性阻抗試驗(yàn)試驗(yàn)接線 圖中： K為短路開關(guān)特性阻抗計(jì)算公式： 四、兩側(cè)通道傳輸衰耗bt和輸入阻抗Zi的測試測試接線如上圖, 使兩側(cè)收發(fā)信機(jī)輪流長發(fā)信，分別記錄高頻電流表I1及電平表（電壓表）L1（U1）、L3（U3）讀數(shù)。根據(jù)P1=U1I1及P3=U32/R計(jì)算發(fā)信及收信功率。（按L3=20lg(U3/0.775)可計(jì)算出U3）若無高頻電流表，可在電流表處用一只小電阻r=5（5W）代替，用電平表測出r兩端相對(duì)電平Lr（電平表用平衡輸入方式），折算出電流值（I1=0.775H10Lr/20/r）。根據(jù)下式，兩側(cè)分別計(jì)算出傳輸衰耗bt和輸入阻抗Zi：bt=10lgP1/P3=10lgU1I1R/U32Zi=U1/I1R取收發(fā)信機(jī)輸入阻抗值（一般為75、無感）兩側(cè)的數(shù)據(jù)相差應(yīng)不大于2.17dB，且兩側(cè)數(shù)值與計(jì)算值相比不大于2.6 dB，通道總衰耗的計(jì)算公式如下：bt=kL+2(bCF+bLT+bT)+bC= kL+T+(Lm+Ln)(dB)f工作頻率（KHz）；L線路長度（km）；k取決于線路類型（220kV：k=6.510-3；500kV：k=