[发明专利]一种频域反射法中阻抗变化类型判断的方法

权利要求书

1.一种频域反射法中阻抗变化类型判断的方法，其特征在于，包括：

S1、根据电缆等效分布参数电路模型，计算得到在高频下的电缆特性阻抗；

S2、根据电缆特性阻抗和电缆末端负载阻抗，并基于欧拉公式展开得到电缆的反射系数实部的各频率分量；

S3、基于HSCW的FFT插值算法识别得到反射系数谱实部中各频率分量的频率和相位；

S4、采用FDR测试下限频率的相位修正和频变波速的相位修正，分别得到相位修正角和相位修正角，包括：

采用FDR测试下限频率的相位修正，得到相位修正角：

其中，f_min为设定的下限频率，F_floor表示向下取整；

采用频变波速的相位修正，得到相位修正角：

其中，为电缆末端反射波的频变波速相位修正角，为电缆末端反射波下限频率的相位修正角，为电缆末端反射波的频率分量的相位，为电缆末端反射波的频率分量的频率；

S5、根据相位修正角和相位修正角对相位进行相位修正，求解得到反射系数实部中各频率分量的初始相位，并根据求解得到的初始相位判断波形极性，当=0°时，反射波形为正极性；当=180°时，反射波形为负极性；

S6、通过对电缆的仿真模拟和实验模拟，验证步骤S1-步骤S5的有效性和正确性。

2.根据权利要求1所述的频域反射法中阻抗变化类型判断的方法，其特征在于，所述S1中根据电缆等效分布参数电路模型，计算得到在高频下的电缆特性阻抗，包括：

基于等效分布参数电路模型，分别计算得到电阻R、电感L、电导G、电容C：

其中，为角频率，为频率；r_c和r_s分别为电缆缆芯半径和屏蔽层内半径；分别为电缆的缆芯和屏蔽层电阻率；为真空磁导率；分别为电介质的电导率和介电常数；

设电缆上某一点距离首端为x，根据基尔霍夫定律，并取Δx→0，可得：

其中，为缆芯电压，为泄漏电流；

入射信号在电缆距离首端x处的反射系数为：

其中，Zx为电缆x点处的等效阻抗，Z₀为电缆特性阻抗，且Z₀为：

高频下Z₀表示为：

。