[發明專利]射頻電纜故障定位檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201510765477.3
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN105510766A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 祝林林;朱偉;張曉來;王凱;孫林;鄭恢康
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種射頻電纜故障定位檢測裝置，其特征在于，包括激勵源、功分器、定向耦合器、測量端口、混頻器、濾波放大模塊、A/D轉化模塊、FPGA處理器和CPU，其中：

激勵源，用于產生線性掃頻信號，并將該線性掃頻信號傳輸至功分器；

功分器，用于接收激勵源傳來的線性掃頻信號，并將線性掃頻信號分別傳輸至所述定向耦合器和混頻器；

定向耦合器，用于接收功分器送來的線性掃頻信號，并將該信號傳輸到測量端口；同時接收測量端口傳來的反射信號并傳輸到混頻器；

測量端口，用于將從定向耦合器接收的線性掃頻信號輸出到被測射頻電纜；同時接收被測射頻電纜傳輸的反射信號并傳輸至定向耦合器；

混頻器，用于將功分器傳輸的線性掃頻信號和定向耦合器傳輸的反射信號混頻得到差頻信號，并將該差頻信號傳輸到濾波放大模塊；

濾波放大模塊，將接收的差頻信號濾波、放大后傳輸至A/D轉化模塊；

A/D轉化模塊，將接收的差頻信號轉化為數字信號后傳輸至FPGA處理器；

FPGA處理器，對接收的數字信號進行處理，隨后傳輸至CPU；

CPU，對接收的數字信號進行傅里葉變換，得到差頻信號的頻率f_IF及功率P_IF，根據得到的頻率和功率計算電纜故障點離測量端口的距離及故障點的駐波比。

2.根據權利要求1所述射頻電纜故障定位檢測裝置，其特征在于：所述激勵源產生的線性掃頻信號頻率為780MHz～820MHz。

3.一種射頻電纜故障定位檢測方法，使用如權利要求1或2中的射頻電纜故障定位檢測裝置，其特征在于：向射頻電纜發射掃寬ΔF、掃描時間ΔT的掃頻信號，隨后接收射頻電纜返回的反射信號，將反射信號與掃頻信號進行混頻、濾波放大得到反射信號與掃頻信號之間的差頻信號，將該差頻信號依次通過A/D模數轉換、FPGA計算處理和CPU的傅里葉變換計算處理，得到差頻信號的頻率f_IF和功率P_IF，根據公式(1)可計算得到故障點離測量端口的距離d：

d＝f_IF×ΔT/ΔF×1.5×10⁸×V_p；(1)

其中，ΔF為掃頻信號的掃寬，ΔT為掃頻信號的掃描時間，V_p為被測射頻電纜的速率因子。

4.根據權利要求3所述射頻電纜故障定位檢測方法，其特征在于：將A/D轉化模塊接收到的差頻信號的功率P_IF、反射信號從測試端口到A/D轉化模塊前的增益S₂₁，代入公式(2)可以計算測量端口接收的反射信號的實際功率P_in：

P_in＝S₂₁+P_IF(2)

隨后將P_in代入下述公式(3)可計算出故障點的回波損耗RL：

RL＝P_out-P_in+d×loss(3)

其中，P_out為測量端口向被測射頻電纜輸出的線性掃頻信號的功率、loss為被測射頻電纜的單位距離電纜損耗，d為故障點離測量端口的距離。