Το TDR είναι το αρκτικόλεξο για την Ανακλαστομετρία χρονικού πεδίου. Είναι μια τεχνολογία απομακρυσμένης μέτρησης που αναλύει τα ανακλώμενα κύματα και μαθαίνει την κατάσταση του μετρούμενου αντικειμένου στη θέση τηλεχειρισμού. Επιπλέον, υπάρχει η ανακλαστομετρία χρονικού πεδίου, το ρελέ χρονικής καθυστέρησης. Ο καταχωρητής δεδομένων μετάδοσης χρησιμοποιείται κυρίως στον κλάδο των επικοινωνιών σε πρώιμο στάδιο για την ανίχνευση της θέσης σημείου διακοπής του καλωδίου επικοινωνίας, επομένως ονομάζεται επίσης "ανιχνευτής καλωδίων". Ένα ανακλασόμετρο χρονικού πεδίου είναι ένα ηλεκτρονικό όργανο που χρησιμοποιεί ένα ανακλασόμετρο χρονικού πεδίου για να χαρακτηρίσει και να εντοπίσει σφάλματα σε μεταλλικά καλώδια (για παράδειγμα, καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους ή ομοαξονικά). Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό ασυνέχειων σε συνδετήρες, πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων ή οποιαδήποτε άλλη ηλεκτρική διαδρομή.
Η διεπαφή χρήστη E5071c-tdr μπορεί να δημιουργήσει προσομοιωμένο χάρτη ματιών χωρίς τη χρήση πρόσθετης γεννήτριας κώδικα. Εάν χρειάζεστε χάρτη ματιών σε πραγματικό χρόνο, προσθέστε γεννήτρια σήματος για να ολοκληρώσετε τη μέτρηση! Το E5071C διαθέτει αυτήν τη λειτουργία.
Επισκόπηση της θεωρίας μετάδοσης σήματος
Τα τελευταία χρόνια, με την ταχεία βελτίωση του ρυθμού μετάδοσης bit των προτύπων ψηφιακής επικοινωνίας, για παράδειγμα, ο απλούστερος ρυθμός μετάδοσης bit USB 3.1 για καταναλωτές έφτασε ακόμη και τα 10Gbps. Το USB4 φτάνει τα 40Gbps. Η βελτίωση του ρυθμού μετάδοσης bit κάνει να εμφανίζονται προβλήματα που δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ σε παραδοσιακά ψηφιακά συστήματα. Προβλήματα όπως η ανάκλαση και η απώλεια μπορούν να προκαλέσουν παραμόρφωση του ψηφιακού σήματος, με αποτέλεσμα σφάλματα bit. Επιπλέον, λόγω της μείωσης του αποδεκτού χρονικού περιθωρίου για να διασφαλιστεί η σωστή λειτουργία της συσκευής, η απόκλιση χρόνου στη διαδρομή του σήματος γίνεται πολύ σημαντική. Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα ακτινοβολίας και η σύζευξη που παράγεται από την αδέσποτη χωρητικότητα θα οδηγήσουν σε παρεμβολές και θα κάνουν τη συσκευή να λειτουργεί λανθασμένα. Καθώς τα κυκλώματα γίνονται μικρότερα και πιο σφιχτά, αυτό γίνεται μεγαλύτερο πρόβλημα. Για να χειροτερέψουν τα πράγματα, η μείωση της τάσης τροφοδοσίας θα οδηγήσει σε χαμηλότερο λόγο σήματος προς θόρυβο, καθιστώντας τη συσκευή πιο ευάλωτη στον θόρυβο.
Η κατακόρυφη συντεταγμένη του TDR είναι η σύνθετη αντίσταση
Το TDR τροφοδοτεί ένα βηματικό κύμα από τη θύρα στο κύκλωμα, αλλά γιατί η κάθετη μονάδα του TDR δεν είναι τάση αλλά σύνθετη αντίσταση; Αν είναι σύνθετη αντίσταση, γιατί μπορείτε να δείτε την ανοδική ακμή; Ποιες μετρήσεις γίνονται από το TDR με βάση τον Αναλυτή Διανυσματικού Δικτύου (VNA);
Το VNA είναι ένα όργανο για τη μέτρηση της απόκρισης συχνότητας του μετρούμενου μέρους (DUT). Κατά τη μέτρηση, ένα ημιτονοειδές σήμα διέγερσης εισάγεται στη μετρούμενη συσκευή και στη συνέχεια τα αποτελέσματα της μέτρησης λαμβάνονται υπολογίζοντας τον λόγο πλάτους διανύσματος μεταξύ του σήματος εισόδου και του σήματος μετάδοσης (S21) ή του ανακλώμενου σήματος (S11). Τα χαρακτηριστικά απόκρισης συχνότητας της συσκευής μπορούν να ληφθούν σαρώνοντας το σήμα εισόδου στην περιοχή μετρούμενων συχνοτήτων. Η χρήση φίλτρου διέλευσης ζώνης στον δέκτη μέτρησης μπορεί να αφαιρέσει τον θόρυβο και το ανεπιθύμητο σήμα από το αποτέλεσμα μέτρησης και να βελτιώσει την ακρίβεια της μέτρησης.
Σχηματικό διάγραμμα σήματος εισόδου, ανακλώμενου σήματος και σήματος μετάδοσης
Μετά τον έλεγχο των δεδομένων, διαπιστώθηκε ότι το όργανο TDR ομαλοποίησε το πλάτος τάσης του ανακλώμενου κύματος και στη συνέχεια το ισοδύναμε με την αντίσταση. Ο συντελεστής ανάκλασης ρ είναι ίσος με την ανακλώμενη τάση διαιρούμενη με την τάση εισόδου. Ανάκλαση συμβαίνει όταν η αντίσταση είναι ασυνεχής και η τάση που ανακλάται πίσω είναι ανάλογη με τη διαφορά μεταξύ των αντιστάσεων και η τάση εισόδου είναι ανάλογη με το άθροισμα των αντιστάσεων. Έτσι, έχουμε τον ακόλουθο τύπο. Δεδομένου ότι η θύρα εξόδου του οργάνου TDR είναι 50 ohms, Z0 = 50 ohms, επομένως το Z μπορεί να υπολογιστεί, δηλαδή η καμπύλη αντίστασης του TDR που προκύπτει από το διάγραμμα.
Επομένως, στο παραπάνω σχήμα, η αντίσταση που παρατηρείται στο αρχικό στάδιο πρόσπτωσης του σήματος είναι πολύ μικρότερη από 50 ohms και η κλίση είναι σταθερή κατά μήκος της ανοδικής ακμής, υποδεικνύοντας ότι η αντίσταση που παρατηρείται είναι ανάλογη με την απόσταση που διανύθηκε κατά την ορθή διάδοση του σήματος. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η αντίσταση δεν αλλάζει. Νομίζω ότι είναι μάλλον έμμεσο να πούμε ότι θεωρείται ότι η ανοδική ακμή αναρροφήθηκε μετά τη μείωση της αντίστασης και τελικά επιβραδύνθηκε. Στην επακόλουθη διαδρομή χαμηλής αντίστασης, άρχισε να δείχνει τα χαρακτηριστικά μιας ανοδικής ακμής και συνέχισε να αυξάνεται. Και στη συνέχεια η αντίσταση υπερβαίνει τα 50 ohms, έτσι το σήμα υπερβαίνει λίγο, στη συνέχεια επανέρχεται αργά και τελικά σταθεροποιείται στα 50 ohms και το σήμα έχει φτάσει στην αντίθετη θύρα. Γενικά, η περιοχή όπου η αντίσταση μειώνεται μπορεί να θεωρηθεί ότι έχει χωρητικό φορτίο στο έδαφος. Η περιοχή όπου η αντίσταση αυξάνεται ξαφνικά μπορεί να θεωρηθεί ότι έχει έναν επαγωγέα σε σειρά.
Ώρα δημοσίευσης: 16 Αυγούστου 2022
