[发明专利]适用于FDR测试的首端阻抗匹配方法及电缆阻抗不匹配位置反射状态评估方法

权利要求书

1.一种基于首端阻抗匹配的电缆中间接头反射状态评估方法，其特征在于，采用三角函数叠加法实现阻抗不匹配位置反射类型和反射极性的有效判断，具体步骤如下：

L1基于FDR定位方法，测量电缆首端反射系数Γ₀(ω)并获取被测电缆中的阻抗不匹配位置；

L2通过首端阻抗匹配方法对测量得到的电缆首端反射系数Γ₀(ω)处理得到首端阻抗匹配情况下的反射系数Γ₁(ω)；该步骤包括以下分步骤：

S1以高斯脉冲作为入射信号，对连接有分叉引线的电缆进行FDR测试，获取电缆首端反射系数Γ₀(ω)，然后分别依据反射系数和高斯脉冲信号，获取频域反射信号；再依据频域反射信号得到的首次反射脉冲信号和高斯脉冲信号获取电缆首端的反射系数ρ₁；

S2采用枚举法获取电缆特性阻抗Z₀；

S3依据电缆首端的反射系数ρ₁、电缆特性阻抗Z₀，按照以下公式得到可变串联阻抗Z_s：

式中，R₀为测试仪与电缆之间连接的同轴电缆特性阻抗；

S4依据可变串联阻抗Z_s，按照以下公式计算得到电缆首端的输入阻抗Z_in：

式中，Z′_in(ω)为测试仪测量得到的电缆首端输入阻抗；

S5依据得到的ρ₁、Z₀，按照以下公式得到首端阻抗匹配情况下的反射系数Γ₁(ω)：

L3提取Γ₁(ω)的实部并得到FDR定位图谱，记录步骤L1中阻抗不匹配位置的信号强度A₀；

L4以ω为自变量构造步骤L1中对应阻抗不匹配位置的余弦函数g(ω)，g(ω)幅值取为步骤L3中对应位置信号强度A₀；

L5将Γ₁(ω)的实部与g(ω)进行求和、求差；

L6提取求和求差后信号的FDR定位图谱，记录对应阻抗不匹配位置的信号强度分别为A₁、A₂；

L7若满足min{A₁，A₂}≤0.5A₀且max{A₁，A₂}≥1.5A₀，则反射类型记为过渡电阻，否则反射类型记为中间接头；其中min{·}、max{·}分别为最小值、最大值函数；

L8若满足A₁A₂，则对应阻抗不匹配位置反射极性为负，记α＝-1；否则反射极性为正，记α＝1。

2.根据权利要求1所述的基于首端阻抗匹配的电缆中间接头反射状态评估方法，其特征在于，步骤S1具体包括以下分步骤：

S11以高斯脉冲作为入射信号，由测试仪测量首端反射信号与入射信号比值得到电缆首端的反射系数Γ₀(ω)；

S12利用以下公式产生高斯脉冲信号y₀(t)：

式中，w为高斯脉冲脉宽；t为时间；

S13对高斯脉冲信号y₀(t)进行快速傅里叶变换FFT处理得到Y₀(ω)；

S14利用以下公式计算得到反射信号频域表达式Y₁(ω)：

Y₁(ω)＝Y₀(ω)·Γ₀(ω)

S15对反射信号Y₁(ω)进行快速傅里叶反变换IFFT处理得到y₁(t)；

S16利用时间窗截取y₁(t)中首次反射脉冲y₂(t)；

S17对首次反射脉冲y₂(t)进行FFT处理得到Y₂(ω)；

S18利用下式即可计算得到ρ₁：