БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ ИРАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра метрологии и стандартизации

РЕФЕРАТ

На тему:

 

«Измерение параметров и характеристик четырехполюсников. Идентификация неоднородностей и повреждений в линиях связи»

МИНСК, 2008

Измерение параметров и характеристик четырехполюсников

 

Измерение группового времени запаздывания

Общие сведения. Классификация методов и приборов для измерения группового времени запаздывания

Отклонение частотной характеристики фазового сдвига от линейной называют фазовым искажением.

Многочастотный широкополосный сигнал проходя по линии связи искажается, т.е. его форма на выходе не совпадает с формой на входе. Это искажение возникает вследствие того, что различные частотные составляющие запаздывают на разное время. Для количественной оценки фазовых искажений введено понятие группового времени запаздывания (ГВЗ). Абсолютное ГВЗ определяется производной абсолютного фазового угла по групповой частоте

,                                                     (1)

где - абсолютный фазовый угол, на который изменяется фаза синусоидального сигнала при распространении его по какой-либо цепи за время tрас.

Абсолютный фазовый угол

.                                                   (2)

Подставляя (2.2) в (2.1), получаем

.                                                (3)

Второе слагаемое в формуле (3) показывает зависимость времени распространения сигнала от частоты.

При практических измерениях ГВЗ бесконечно малые приращения фазы и частоты заменяют конечными приращениями и определяют относительное ГВЗ

,                                                               (4)

где j¢ и j² – фазовые сдвиги на частотах w¢ и w² соответственно

Значение ГВЗ однозначно определяет величину фазовых искажений сигнала.

Четырехполюсник (ЧП) не вносит искажений, если ГВЗ сохраняется постоянным во всем диапазоне частот. В противном случае ЧП вносит фазовые искажения. При измерении ГВЗ наиболее часто используется два метода:

– метод измерения по точкам (по фазовой характеристике);

– метод передачи модулированных сигналов (метод Найквиста).

Измерение ГВЗ по фазовой характеристике

Суть метода заключается в измерении фазовых сдвигов четырехполюсника (ЧП) в различных частотных точках рабочей полосы частот. По результатам этих измерений строится ФЧХ ЧП (рисунок 1).

По этой характеристике определяется значение ∆φ и ∆f для различных участков частотного диапазона, а затем по формуле (2.4) вычисляется ГВЗ. В свою очередь по результатам этих вычислений строится зависимость tгр от частоты. Такой метод аппаратурно прост, но обладает большой трудоемкостью и относительно низкой точностью. Поэтом на практике чаще используют метод Найквиста.

Метод Найквиста

Суть метода заключается в сравнении фазового сдвига огибающих модулированных по амплитуде сигналов на входе и выходе исследуемого ЧП. На рисунке 2 приведена упрощенная структурная схема прибора, реализующего данный метод.

Высокочастотный генератор вырабатывает сигнал, который модулируется по амплитуде низкочастотным сигналом от внутреннего либо внешнего источника. ............