Рефлектометры: коэффициент распространения и методы его определения
Как уже говорилось, прибор определяет расстояние до неоднородности, исходя из скорости распространения сигнала в кабеле и времени его прохождения до неоднородности и обратно. В большинстве случаев скорость представляется в виде коэффициента, показывающего, насколько скорость распространения сигнала в данном кабеле отличается от скорости света; она берется из таблиц или определяется опытным путем. В импортных приборах чаще всего задается «коэффициент распространения» VOP (PVF). Обычно подобная характеристика выражается в виде доли от скорости света и может иметь значение от 0,30 до 1,00. Например, кабель со значением VOP = 0,66 позволяет передавать электрический сигнал со скоростью, равной 66% от скорости света. Иногда этот параметр кабеля выражается в виде фактической скорости и может иметь значение от 45 до 150 м/мс. В отечественных же приборах используется «коэффициент укорочения» g, являющийся безразмерной величиной (> 1).
Коэффициент распространения и коэффициент укорочения связаны между собой следующим соотношением:
g = 1/VOP, где VOP выражен в виде доли от скорости света.
Данное соотношение позволяет определить неизвестный коэффициент укорочения при известном коэффициенте распространения импортного кабеля, и наоборот.
Правильность коэффициента распространения оказывает значительное влияние на точность любого сделанного измерения, следовательно, для получения как можно более правильных результатов необходимо знать методы определения коэффициента распространения для каждого конкретного кабеля.
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
Если коэффициент распространения импульса для проверяемого кабеля неизвестен, то его можно определить расчетным или экспериментальным способом.
1. Известна диэлектрическая константа (?) изоляционного материала
VOP = 1/??,
где ? представляет собой относительную диэлектрическую постоянную для данного кабеля. Например, для полиэтилена ? = 2,25. Следовательно, VOP = 1/?2,25 = 0,667.
2. Имеется небольшой отрезок кабеля того же типа, что и тестируемый кабель
Подключите рефлектометр к отрезку кабеля и настройте его таким образом, чтобы на дисплее можно было видеть импульс, отраженный от конца кабельного отрезка. Переместите курсор в начало импульса и изменяйте коэффициент VOP до тех пор, пока значение расстояния до конца кабельного отрезка не будет равно его реальной длине (с учетом тестовых выводов прибора).
Чем длиннее отрезок кабеля, тем точнее окажется значение коэффициента распространения VOP.
3. Известна длина кабеля, и имеется недефектная пара
Подключите рефлектометр к паре и настройте его таким образом, чтобы на дисплее можно было видеть импульс, отраженный от конца кабеля. Переместите курсор в начало импульса. Изменяйте коэффициент VOP до тех пор, пока значение расстояния до дальнего конца кабеля, выводимое на дисплей, не будет равно реальной длине кабеля (с учетом тестовых выводов прибора).
Если данная технология будет применяться к большим многопарным кабелям, то необходимо следить за тем, чтобы эталонная и проверяемая пары принадлежали к одному повиву кабеля. Длина пары, принадлежащей к его внешнему повиву, значительно превышает длину пары внутреннего повива.
4. Известна длина кабеля, но нет пары, подходящей для сравнения
В данном случае необходимо иметь доступ к кабелю с обеих сторон.
Используя любое значение коэффициента VOP, определите приблизительное расстояние (l1) до места повреждения со стороны А. При помощи того же VOP установите приблизительное расстояние (l2) до места повреждения со стороны В.
После этого можно рассчитать точное расстояние до повреждения.
Со стороны А по формуле:
(l1/(l1 + l2)) x l, где l - известная длина кабеля.
Со стороны В по формуле:
(l2/(l1 + l2)) x l, где l - известная длина кабеля.
