TDR הוא ראשי תיבות של רפלקטומטריית תחום זמן (time-domain Reflectometry). זוהי טכנולוגיית מדידה מרחוק המנתחת גלים מוחזרים ולומדת את מצב האובייקט הנמדד במיקום השלט רחוק. בנוסף, קיימת רפלקטומטריית תחום זמן; ממסר השהיית זמן; אוגר נתונים משדרים, המשמש בעיקר בתעשיית התקשורת בשלב מוקדם כדי לזהות את מיקום נקודת השבירה של כבל תקשורת, ולכן הוא נקרא גם "גלאי כבלים". רפלקטומטר תחום זמן הוא מכשיר אלקטרוני המשתמש ברפלקטומטר תחום זמן כדי לאפיין ולאתר תקלות בכבלים מתכתיים (לדוגמה, כבלים זוגיים שזורים או כבלים קואקסיאליים). ניתן להשתמש בו גם כדי לאתר אי-רציפות במחברים, מעגלים מודפסים או כל נתיב חשמלי אחר.
ממשק המשתמש של E5071c-tdr יכול ליצור מפת עיניים מדומה ללא שימוש במחולל קוד נוסף; אם אתם זקוקים למפת עיניים בזמן אמת, הוסיפו מחולל אותות כדי להשלים את המדידה! ל-E5071C יש את הפונקציה הזו.
סקירה כללית של תורת העברת אותות
בשנים האחרונות, עם השיפור המהיר בקצב הסיביות של תקני תקשורת דיגיטלית, לדוגמה, קצב הסיביות הפשוט ביותר של USB 3.1 לצרכן הגיע אפילו ל-10 ג'יגה-ביט לשנייה; USB4 מגיע ל-40 ג'יגה-ביט לשנייה; השיפור בקצב הסיביות גורם לבעיות שמעולם לא נראו במערכות דיגיטליות מסורתיות להתחיל להופיע. בעיות כמו השתקפות ואובדן יכולות לגרום לעיוות אות דיגיטלי, וכתוצאה מכך לשגיאות סיביות; בנוסף, עקב הירידה במרווח הזמן המקובל להבטחת פעולה תקינה של המכשיר, סטיית התזמון בנתיב האות הופכת לחשובה מאוד. גל אלקטרומגנטי קרינה וצימוד הנוצר על ידי קיבול תועה יובילו לדיבור צולב ויגרמו למכשיר לפעול בצורה שגויה. ככל שהמעגלים הופכים קטנים ומהודקים יותר, זה הופך לבעיה גדולה יותר; וכדי להחמיר את המצב, הפחתה במתח האספקה תגרום ליחס אות לרעש נמוך יותר, מה שהופך את המכשיר לרגיש יותר לרעש;
הקואורדינטה האנכית של TDR היא העכבה
TDR מזין גל מדורג מהפורט למעגל, אבל מדוע היחידה האנכית של TDR אינה מתח אלא עכבה? אם זוהי עכבה, מדוע ניתן לראות את הקצה העולה? אילו מדידות מבוצעות על ידי TDR על סמך מנתח רשת וקטורי (VNA)?
VNA הוא מכשיר למדידת תגובת התדר של החלק הנמדד (DUT). בעת המדידה, אות עירור סינוסואידלי מוכנס למכשיר הנמדד, ולאחר מכן מתקבלות תוצאות המדידה על ידי חישוב יחס משרעת הווקטור בין אות הקלט לאות השידור (S21) או האות המוחזר (S11). ניתן לקבל את מאפייני תגובת התדר של המכשיר על ידי סריקת אות הקלט בטווח התדרים הנמדד. שימוש במסנן מעביר פס במקלט מדידה יכול להסיר רעש ואותות לא רצויים מתוצאות המדידה ולשפר את דיוק המדידה.
תרשים סכמטי של אות קלט, אות מוחזר ואות שידור
לאחר בדיקת הנתונים, נמצא שמכשיר ה-TDR מנורמל את משרעת המתח של הגל המוחזר, ולאחר מכן השווה אותה לעכבה. מקדם ההחזרה ρ שווה למתח המוחזר חלקי מתח הקלט; החזרה מתרחשת כאשר העכבה אינה רציפה, והמתח המוחזר חזרה פרופורציונלי להפרש בין העכבות, ומתח הקלט פרופורציונלי לסכום העכבות. לכן, יש לנו את הנוסחה הבאה. מכיוון שיציאת המוצא של מכשיר ה-TDR היא 50 אוהם, Z0 = 50 אוהם, כך שניתן לחשב את Z, כלומר, את עקומת העכבה של ה-TDR המתקבלת על ידי גרף.
לכן, באיור לעיל, העכבה הנראית בשלב הפגיעה הראשוני של האות קטנה בהרבה מ-50 אוהם, והשיפוע יציב לאורך הקצה העולה, דבר המצביע על כך שהעכבה הנראית פרופורציונלית למרחק שעבר במהלך התפשטות האות קדימה. במהלך תקופה זו, העכבה אינה משתנה. אני חושב שזה די עקיף לומר שזה נחשב כאילו הקצה העולה נשאב לאחר הפחתת העכבה, ולבסוף הואט. במסלול הבא של עכבה נמוכה, היא החלה להראות את המאפיינים של קצה עולה והמשיכה לעלות. ואז העכבה עוברת את 50 אוהם, כך שהאות חוצה מעט את המרחק, ואז חוזר לאט, ולבסוף מתייצב על 50 אוהם, והאות הגיע ליציאה הנגדית. באופן כללי, ניתן לחשוב על האזור שבו העכבה יורדת כבעל עומס קיבולי על הקרקע. ניתן לחשוב על האזור שבו העכבה עולה פתאום כבעל משרן בטור.
זמן פרסום: 16 באוגוסט 2022
