當(dāng)一個(gè)工程師準(zhǔn)備測(cè)量一條傳輸線上各處阻抗值時(shí),以及檢查傳輸線特征在時(shí)間域或距離域中的不連續(xù)性時(shí),一般可以有 2種技術(shù)供選擇:TDR(時(shí)域反射測(cè)量技術(shù))和FDR(頻域反射測(cè)量技術(shù))。
TDR與FDR技術(shù)有何區(qū)別呢?今天就由“RIGOL技術(shù)站”為您講述,TDR與FDR技術(shù)的差別及優(yōu)化。
1、TDR技術(shù)
時(shí)域反射測(cè)量技術(shù)(TDR)是在20世紀(jì)60年代初引入的,采用與一維雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)距離相似的工作原理:用寬帶發(fā)射機(jī),把一個(gè)快速階躍或沖擊激勵(lì)信號(hào)發(fā)送到被測(cè)傳輸線,當(dāng)該傳輸線上存在故障點(diǎn)或阻抗不連續(xù)點(diǎn)時(shí),部分或全部激勵(lì)信號(hào)便會(huì)被反射回寬帶接收機(jī)(即測(cè)試儀表)。通過(guò)測(cè)量入射電壓與反射電壓之比,便能計(jì)算出傳輸線上該點(diǎn)處的阻抗值,同時(shí)可以確定阻抗不連續(xù)性的性質(zhì)(電容性或電感性)。另外,這個(gè)故障或阻抗不連續(xù)點(diǎn)的位置則可以通過(guò)計(jì)算反射信號(hào)在傳輸線上的傳播時(shí)間,再乘以信號(hào)沿著傳輸線傳播的速度換算得出。
圖1:TDR工作原理
2、FDR技術(shù)
頻域反射測(cè)量技術(shù)(FDR)是在20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來(lái)的,工作原理如下圖所示:通過(guò)掃頻信號(hào),得到傳輸線在一段頻率范圍內(nèi)的反射系數(shù),然后對(duì)此作IFFT操作,得到時(shí)域信息。通過(guò)電磁波在被測(cè)件內(nèi)的傳播速度,將時(shí)域信息換算成距離信息;同時(shí),運(yùn)用被測(cè)件的單位距離的衰減參數(shù)來(lái)補(bǔ)償傳播損耗。
圖2:FDR工作原理
TDR與FDR技術(shù)的區(qū)別
TDR和FDR技術(shù)在實(shí)際中都有大量的應(yīng)用,各有特點(diǎn),主要異同點(diǎn)如下表所示:
表1:TDR與FDR對(duì)比
1、分 辨 率
TDR測(cè)量結(jié)果在空間上的分辨率與采樣速率有關(guān),采樣速率FS越高,故障分辨率將越細(xì):

其中電磁波傳播速度因子,在常見(jiàn)介質(zhì)中的數(shù)值是: 聚乙烯介質(zhì)為 0.66,聚四氟乙烯介質(zhì)為 0.7。FDR 測(cè)量結(jié)果的分辨率取決于掃頻范圍,掃頻范圍越大,故障分辨率將越細(xì):
同軸線分辨率公式:

波導(dǎo)分辨率公式:
