Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 168

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

которые могли бы существенно исказить результат изме­ рений. Требуется, чтобы переходное затухание между линиями Лі и Л 2 не менее чем на 20 дБ превышало из­ меряемую величину ас. Поэтому для низких частот до­ пустимо образовывать шлейф из пар одного кабеля, а для высоких приходится брать одинаковые пары из раз­ ных кабелей. Если это осуществить .нельзя, то можно прибегнуть к методу сравнения, но при измерениях с двух концов [34].

Характеристическое затухание, для точного контроля которого необходимо соблюдать на всех частотах ра­ венство Zn= Z cг, измеряется значительно реже, чем ра­ бочее затухание, определяющее режим работы в задан­ ных рабочих условиях.

7.2. Принципы измерения рабочего затухания

Под рабочим затуханием ар понимается ре­ зультат сравнения кажущихся мощностей P t и Р 2 , из ко­ торых первая берется при заданном генераторе с некото­ рой эдс Е и заданным внутренним сопротивлением Z 4 на согласованной нагрузке, подключенной к нему непосред­ ственно (рис. 7.2а — случай, рассматриваемый как иде-

Pdic. 7.2. Мощности, сравниваемые при измерениях ра­ бочего затухания:

а) Я ,; б) Р-,

 

 

берется

на заданной на­

альный), а вторая мощность

грузке четырехполюсника Z 2,

если на

его вход включен

тот же генератор (рис. 7.2

б

— случай, имеющий место,

 

когда четырехполюсник находится в заданных

Едля него

рабочих условияхPi/Pz,— между 'источником с эдс

и внут­

ренним сопротивлением Z t и нагрузкой с сопротивлением

Z2): ар=10

lg

 

 

дБ (ар= 0 ,5 In / У Р 2,т оНп).

 

ар

Так

как в схеме рис.

7.2

а

ііі Е/2,

, выражая

 

, получим:

 

ачерез соотношение напряжений,

 

(7.3)

ln

 

ЕUo

 

ln

z 2Zi

ДБ;

 

 

2

+ —

 

 

 

 

р = 201g

 

 

+

101g

Нп.

 

 

(7.4)

 

 

2Ui

 

2

 

 

 

 

110


ZТаким2 Е

образом, для измерения рабочего затухания нужЕ­

но: 1)

знать заданные условия работы, т. е. величины Z b

«

(для линейных четырехполюсников величина

E/2U2.

 

 

роли не играет), и 2) найти-в этих условиях отношение

 

Величина 101g|Z2/Zi| (или 0,5

ln |Z2/Zi |) опреде­

ляется расчетом.

четырехполюсни­

Характеристические сопротивления

ка для измерения рабочего затухания знать нет надоб­ ности.

7.3. Измерение рабочего затухания методом «известного генератора»

В соответствии с ф-лами (7.3) и і(7.4) для из­ мерения рабочего затухания можно использовать гене­ ратор с внутренним сопротивлением Z\, если таковой имеется. Схема с «известным генератором» представле­ на на рис. 7.3. В нижнем положении ключа К контроли-

Р'ис. 7.3. Схема измерения рабочего затухания методом «иввестного генератора»

руется уровень ръ соответствующий значению Е/2, в верхнем -— уровень р2, соответствующий напряжению U2 на рабочей нагрузке четырехполюсника, питающего­ ся от того же генератора:

аР = Pi — Р 2+ l°lg

Zi

,

дБ;

(7.5)

a p = Pi — Р а + Y

ln

Zi

, Hn

Существенно отметить, что UBXj как правило, не рав­ но El2, иначе говоря, выходной вольтметр генератора (обычно таковой имеется) не должен в обоих положе­ ниях ключа обязательно показывать одну и ту же ве-

личину, и поэтому нельзя менять регулировку выходного напряжения генератора при втором замере (в верхнем положении ключа), подгоняя величину £/вх к величине Е/2. Схема измерении рабочего затухания методом «из­ вестного генератора» при определении ар путем срав­ нения его с затуханием образцового магазина затуханий (что исключает ошибки отсчетов по шкале И У и дает бо­ лее точные результаты) используется в измерительных пультах Л А Ц (рис. 7.4). В этой схеме измеряемый объ-

N3-13$

N3-600

Рис. 7.4. Схема .измерения рабочего затухания по методу «из­ вестного генератора», используемая в измерительных пультах Л А Ц

ект включается в гнезда Вх' и Вых'. Если измерения про­ изводятся для линии, расположенной между двумя Л А Ц , то на передающей станции линия включается в гнезда Вх', а на приемной станции — в гнезда Вых'.

Сопротивление генератора (на передающем конце) устанавливается в соответствии с заданным Zi. Возмож­ ны Z i= 1 3 5 Ом и Zi = 600 Ом. (Для схем с другими Z t потребуется перейти к «методу с использованием за­ параллеленных гнезд а и дополнительных магазинов со­ противления.)

Если при измерении используется метод сравнения и последовательно с генератором включается магазин за­ туханий, а характеристическое сопротивление послед­

11


него выбрано согласованным с заданным сопротивлени­ ем нагрузки, то согласование магазина с генератором можно произвести с помощью согласовывающего звена или трансформатора, 'имеющихся в схеме коммутацион­

ной

панели пульта. Сопротивление индикатора

2

(ИУ)

во

всяком случае устанавливается в положении

 

клю­

ча (когда контролируется уровень на выходе измеряе­ мого четырехполюсника), равным заданному значению его нагрузочного сопротивления Z% а в положении 1 ключа (когда контролируется уровень на выходе мага­ зина) — равным характеристическому сопротивлению примененного магазина (гнезда Вх" и Вых" соединя­ ются накоротко).

Для подсчета величины измеренного рабочего зату­ хания следует в таких случаях пользоваться общей фор­

мулой

Рг

+ атр "Ь асз +

ам+ lOIg

 

 

 

 

(7.6)

° р — Ріі

 

 

 

 

 

где Р

— показание ИУ

в2положении 1 ключа; рч — по­

казание И У в положении

 

ключа; атр — собственное за­

тухание

 

трансформатора

(имеется

амв паспорте

пульта;

порядка

 

0,5 дБ »0 ,0 5 Нп);

асз

— затухание согласовы­

вающего звена (1,5 Н н = 13,03 дБ);

— затухание, ус­

тановленное на магазине. Если отсчет величин

р±

и

рч,

а

также

а

с3 и ам для данной

аппаратуры производится в

 

неперах, то для получения результата в децибелах удоб­

нее сперва

\g\Zz/Zi\найти сумму

і—/зг + атр+асз + Ям) в непе­

рах, а уж затем подсчитать ар в децибелах, добавив ве­

личину 10

(см. задачу № 95). ——

7.4. Измерение рабочего затухания «методом

Если в распоряжении измеряющего нет гене­ ратора с требующимся внутренним сопротивлением Z\, то для измерения рабочего затухания создают схемы ис­ точников тока, эквивалентных такому генератору. Это может быть схема рис. 7.5, где после генератора с лю­ бым внутренним сопротивлением Z x включен магазин затуханий с требуемым характеристическим сопротивле­ нием Z b (Обычно Zi и Z 2 задаются чисто активными.) Ве­ личина затухания магазина должна быть не менее 20 дБ. В этом случае входное сопротивление источника со сторо­ ны измерительной схемы пренебрежимо мало зависит от

113


фактического сопротивления используемого генератора Z x и практически равно характеристическому сопротивле­ нию магазина Zj. Такой эквивалент заданного генерато­ ра может быть с успехом использован в схеме рис. 7.3, однако требует наличия свободного магазина.

--------з—

Рис. 7.5.

Схема получения

■ "*-*/

ßизмерит.

генератора

с заданным внут-

схему

затухалий

 

 

рениш-м сопротивлением пу-

тем 'иепользоваіния магазина

Весьма распространенным способом создания источ­ ника, эквивалентного генератору с внутренним сопро­ тивлением Zb является схема, собранная по так назы­ ваемому «методу (рис. .7.6). Сопоставляя схемы рис.

Рмс. 7.6. Схемы, поясняющие получение генератора с заданным внутренним сопротивлением «по методу

7.6, нетрудно видеть, что, если перед входом четы­ рехполюсника включено сопротивление, равное Zj, то при равенстве U ' = U = E токи, поступающие на вход четырехполюсника, и следовательно, напряжения на его выходной нагрузке Z 2 для всех этих схем окажутся оди­ наковыми (для первой схемы 7.6 эти токи найдутся по закону Ома для всей цепи, а для второй и третьей — по закону Ома для участка цепи).

Таким образом, для создания заданных рабочих усло­ вий достаточно включить последовательно со входом че­ тырехполюсника требуемое сопротивление генератора Z h а за эдс принять напряжение V на выходе любого фактически действующего источника (перед включенным Zi), питающего созданную схему; на выходе же четырех­ полюсника надо включить заданное сопротивление Z 2.

Схема измерений рабочего затухания по «методу представлена на рис. 7.7. Она дает возможность опреде­ лить Яр как методом двух отсчетов (по разности уровней

аналогично схеме рис.

7.1Ui

а), так н методом сравнения.

В нижнем положении ключа высокоомный индикатор

фиксирует напряжение

 

(или уровень по напряжению

114


Pi) на выходе согласованно нагруженного магазина за­ туханий. В верхнем же положении ключа контролирует­ ся напряжение U2 на заданной рабочей нагрузке четы­ рехполюсника Z 2. Если ам— 0, то U i= E / 2 и

flp= 2 0 lg^ - + lOlg Zj

= Pi — Ps+

10Ig

h .

(7.7)

ZL

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.7. Схема ламераніня рабочего зату­ хаем я «по «методу с -использованием ма­ гаайна затухании

ЕслиU i =измеренияU 2 (Р1 — Р2 производились)

методом сравнения,

то регулировкой затухания магазина добиваются равен­

ства

ам+

101g

и

(7.8)

flp=

 

Z., ДБ;

В общем случае

 

яр =

Рі — Рз + Ям +

lOlg

 

ар = Рі — Р-i + ям+ — Іп Zy , Ни

 

(7.9)

7.5. Типичные ошибки при измерении

 

рабочего затухания

\gZ2/Zi

 

 

 

Требование определить при измерении рабоче­

го затухания величину ар= 2 0 lg'E/27/2+ Ю

 

неред­

ко оказывается выполненным с существенной погрешно­

стью, если измеряющий допускает

(«для упрощения»)

ошибки в схемах или процессе

измерений

(рис. 7.3,

7.4,

7.7).

 

 

 

 

 

 

 

При измерении по схеме рис. 7.3 наиболее часто до­

пускаются следующие ошибки:

вольтметру

генератора

K

 

а) установка по выходному

одинаковых напряжений в

обоих

положениях ключа

 

(U BX=E/2,

что не нужно).

Из-за

этого в нижнем по­

 

 

 

ложении ключа может контролироваться половина од-

115