Импульсные рефлектометры с единичным перепадом

Переход к рефлектометрам с единичным перепадом напряжения характерен, как уже отмечалось, при измерениях неоднородностей в трактах и устройствах СВЧ. Эти тракты не имеют большой про­тяженности, но зато разрешающая способность при обнаружении неоднородностей должна быть очень высокой (единицы и доли сантиметра). Поскольку частотные характеристики СВЧ трактов не накладывают принципиальных ограничений на длительность зондирующего импульса (как в ли­ниях большой протяженности), появляется возможность приме­нять зондирующие импульсы пикосекундной длительности. Одна­ко технически проще реализовать зондирующий сигнал в виде единичного перепада напряжения с фронтом пикосекундной длительности. Тогда сигналы, отраженны, от неоднородностей, будут иметь вид коротких импульсов, накладываемых на изображение зондирующего сигнала (рис. 11.15).

Использование зондирующих сигналов пикосекундной длительности связано с анализом формы отраженных сигналов, занимающих полосу частот до 5...10 ГГц. Наиболее эффективным с учетом периодичности сигналов будет применение для этой цели стробоскопических осциллографов. В остальном структурная схема рефлектометров с единичным перепадом напряжения аналогична рис. 11.14.

 

Дальнейшее расширение функциональных возможностей им­пульсных рефлектометров может быть достигнуто при сопряжении рефлектометра с цифровым АС, реализующим алгоритм ДПФ. С помощью ДПФ измерительная информация из временной области трансформируется в частотную и может быть представлена в виде частотных характеристик S-параметров каждой неоднородности. Однако точность представления информации в частотной области уступает измерителям S-параметров.

Специфическим при устранении неоднородностей в трактах и устройствах СВЧ является применение тех или иных способов их компенсации. В связи с этим возникает задача определения экви­валентных схем неоднородностей по их рефлектограммам. Эти эквивалентные схемы далеко не всегда могу быть представлены в виде простых двухполюсником с известными элементами. Поэтому интерпретация рефлектограмм реальных трактах и устройств СВЧ может оказаться сложной задачей и требует известного опыта работы с рефлектометром. В табл. 11.1 приведены примеры рефлектограмм простейших неоднородностей и их эквивалентные схемы.

Функциональные возможности и достоинства временной рефлектометрии с зондирующими сигналами пикосекундной длительности еще только внедряются в серийную аппаратуру. В целом в ряде случаев достаточную информацию о качестве устройств СВЧ можно получить с помощью более простых и точных измерений S – параметров. Поэтому область применения импульсных рефлектометров ограничится, очевидно, исследованием характеристик трактов и устройств СВЧ конечной протяженности