В процессе эксплуатации различных кабельных линий, в том числе антенно-фидерных устройств (АФУ), в них могут возникать различные неисправности, которые требуется обнаружить и устранить.
Неисправности
Основными дефектами кабелей могут быть:
короткое замыкание между жилой и экраном;
возникновение токов утечки;
обрывы;
изменение сопротивления.
Причинами возникновения таких неоднородностей могут быть повреждения кабеля, ухудшение изоляции от старости или ее нарушение из-за действия влаги. Для определения типа дефекта и места его расположения используются приборы, использующие методы отражения сигналов от неоднородности в кабеле - рефлектометры.
Промышленность выпускает такие приборы двух типов импульсные и векторные.
Прием сигнала, отраженного от неоднородностей волнового сопротивления (и мест повреждения).
Фильтрация сигнала на фоне помех.
Определение по задержке времени расстояния до места отражения.
На индикаторе прибора отражается рефлектограмма процесса. Анализ этой кривой позволяет сделать вывод о наличии или отсутствии в кабеле повреждений. Поскольку кабель обладает некоторой амплитудно-частотной характеристикой, то происходит затухание импульса и изменение его формы.
Для точных измерений надо правильно выбирать характеристики зондирующего импульса.Кроме того, необходимо точно установить коэффициент укорочения волны (КУВ). Этот параметр зависит от вида диэлектрика в кабеле. Для данного кабеля КУВ можно также определить с помощью ИР по обрезку кабеля известной длины.
Векторный рефлектометр (ВР)
ВР представляют собой серию более современных приборов, позволяющих измерять потери в кабеле, комплексный коэффициент отражения S11. При использовании двух приборов возможны измерения и других коэффициентов матрицы рассеивания (S12, S21,S22). ВР работают с использованием программного обеспечения внешнего компьютера. Связь прибора с компьютером осуществляется через порт USB. Принцип действия ВР состоит в следующем:
Генератор генерирует основной испытательный и гетеродинный сигналы высокой частоты (fг=65 МГц…14 ГГц)).
Часть основного сигнала через ответвитель подается в кабельную линию. Этот падающий сигнал отражается от неоднородности кабеля.
Падающий и отраженный сигналы поступают на 2 смесителя, где они преобразуются в промежуточную частоту (180 кГц) и далее обрабатываются в двухканальном приемнике.
Происходит фильтрация сигналов и преобразование их в цифровой вид.
Цифровые сигналы вновь фильтруются. Определяются амплитуды и разность фаз падающего и отраженного сигналов.
Информация поступает на процессор и далее на монитор.
Выводы
Существует два класса рефлектометров:
Прибор с зондирующим импульсом, имеющим очень широкий частотный спектр, позволяющий в удовлетворительных условиях определить расстояние до дефекта и его тип.
Прибор с синусоидальным сигналом с очень узким спектром. Такой прибор позволяет локализовать дефект в тяжелых условиях, но он не сможет распознать тип дефекта.
