设置被测件最大长度
设置被测件最大长度,记为 L,单位 m(米)。最大可测被测件的长度由电磁波传输速度、频率范围、和频率点数决定:
F1为扫频起始频率,F2为终止频率
RIGOL频谱仪VNA功能,默认电磁波在传输线的传播速度为光速2.997925×10^8m/s传播。另外常见介质的速度因子是: 聚乙烯介质为0.66,聚四氟乙烯介质为 0.7。
执行校准及反射系数测量
在频域反射系数测量前,先要使用标准开路件、短路件、匹配件,进行系统校准。
2、加窗技术
在理想的情况下,频域测量应该能在无限的频率范围连续地进行测试。由于FDR技术只能在有限的频率范围内进行测量,测量结果将出现旁瓣增大现象。而加窗技术可以优化测量结果,用户可以根据实际的测量需求,选择合适的窗类型,如下表所示:
表3:FFT窗函数
下图比较了3种不同窗函数对测量结果的影响,矩形窗有明显的旁瓣电平起伏,汉宁窗消除了大部分旁瓣电平起伏,高斯窗口消除了绝大部分旁瓣电平,使得动态范围得到改善,但是拓宽了冲激宽度,如下图所示:
图4 FDR 加窗优化
总结
没有一种传输线能做到完全阻抗匹配。例如由于劣质接头、电缆受压变形以及逐年腐蚀老化等原因而引起,都会引起阻抗失配,入射信号的一部分能量将被反射回源端。表现在设备的工作状态上,就会出现断线、混线、接地等障碍, 使信号传输质量降低, 因此需要有TDR和FDR这样的故障检测技术来进行检测和定位。
文章试着对TDR和FDR原理进行对比分析, 使用图表等分析方法使得结果展现更简便和直观,方便您针对应用场景来选用。
除了在通信行业用于传输线故障定位,FDR和TDR这两种技术还都可以用于电力行业电缆检测、航空航天飞行器专用电缆检测、地质灾害防治、土壤水份分析等领域。经过实际验证, TDR和 FDR技术都能很好地满足现场应用的需求, 有较大的应用价值。