时域反射仪的硬件设计与实现----关键电路设计（五）

4.1时域反射测试

经过较长时间的硬件调试，以及软硬件电路的相互配合，时域反射仪基本实现了电缆测试的功能，下面将分不同情况对时域反射测量进行验证。

4.1.1无电缆下的测试

在进行电缆故障测量前一般需要对反射仪做粗略的设置，即选定一个脉冲信号，使其在屏幕上方可以看到分别从两个通道上输入的发射脉冲信号，以确保时域反射仪处于正常工作状态。图5-1给出了在没有接被测电缆情况下，在屏幕上显示的波形。

从图中可以看到，两个通道波形基本相同，都看不到有反射信号的产生，从两个角度可以分析该现象。

传输线理论分析：因为脉冲信号经过放大以后为8V，通过功率分配器分别送到两个输入端口，则经过均分以后，每个脉冲的幅度变成了4V左右。当没有被测电缆的情况相当于被测电缆长度为0m，测量通道形成了负载开路的状态，在脉冲输入口处即发生了脉冲信号的反射，由于时间间隔很短，反射脉冲和发射脉冲完全重叠，幅度增加一倍;而参考通道由于内部接了一个50Ω的电阻，相当于负载完全匹配，则不会有反射脉冲信号，显示出的幅度不变，则恰好对应了屏幕上测量通道的脉冲信号幅度为参考通道脉冲信号幅度的两倍。

电子线路理论分析：脉冲信号经过放大以后为8V，不考虑传输线上的阻抗特性，从图4-14中可以看到，脉冲信号在进入通道之前，经过了一个二分之一电阻分压网络，则实际上参考通道上的脉冲信号幅度只有原脉冲信号幅度的一般，即4V左右;脉冲进入测量通道前由于没有分压网络，且没有连接电缆，由测量通道为高阻输入，从信号测量角度来讲，相当于输入测量通道的信号就是原脉冲信号，即为SV左右的发射脉冲信号。这样也能合理的解释为什么在屏幕上看到的测量通道的脉冲信号幅度是参考通道脉冲信号幅度的两倍左右。

4.1.2电缆校准测试

在进行正常电缆测试前，一般先要对电缆做一次校准，即对一根已知长度(20m)且与被测电缆材料(50Ω高频同轴电缆)相同的电缆做一次测试，通过对该电缆的测试，可以计算出一个波速因子NVP，即脉冲信号在电缆中的传输速度与电信号在真空中的传输速度的比值。图5-2所示为利用标准电缆来校准波速因子的显示图形，采用的是50ns的脉冲信号。

当接上标准校准用电缆(50Ω同轴电缆)以后，通过选择合适的脉冲信号，此时只用测量通道即可完成波速因子的校准。通过调整两个垂直光标的位置，当两个光标与两个脉冲沿基本对齐以后，屏幕上显示了校准所得的波峰因子NVP为0.65，为了保证测量结果的准确性，最好是进行多次校准，因为NVP的大小变化是以0.01为步进，如果NVP的偏差0.01，则测量结果就会偏差±1%.经过多次校准