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tdr是什么材质,tdoa定位原理

admin 05-12 20:35 194次浏览

说明

60年代时域反射计TDR(time-domainreflectometry )技术应运而生。 这种技术包括产生沿传输路径传播的时间步进电压。 用示波器检测来自阻抗的反射,通过测量输入电压和反射电压比来计算不连续的阻抗。

传统时域反射计TDR的缺点

传统的TDR可以用作定性工具,以下是影响精度和实用性的限制。

1 .有限的上升时间

2 .采样示波器的同步抖动

3 .差信噪比

4 .大阶跃电压破坏有源器件

5 .需要直流通道

传统时域反射计的工作原理

时域反射计TDR是测量传输线特性阻抗最常见的仪器,利用时域反射原理进行特性阻抗的测量。

图1是传统的TDR工作原理图。

图1时域反射计TDR的工作原理

TDR由以下三部分组成:

1 )快边缘信号发生器)典型的发送信号特征是幅度200mv、上升时间35ps、频率250KHz的方波。

2 )采样示波器:通用采样示波器。

3 )探测系统)连接受检者和TDR设备。

测试信号的工作特性如图2所示。 来自阶跃源的快边缘信号被注入到被测量传输线中,并且当传输线阻抗连续时,快边缘信号沿着传输线向前传播。 当传输线具有阻抗变化时,阶跃信号的一部分反射,一部分继续向前传播。 反射的信号叠加在注入的阶跃信号上,示波器可以收集该信号。 由于反射的信号和注入的信号之间存在一定的时间差,示波器采集的该叠加信号的边缘具有台阶,该台阶反映了信号传播反射的时间关系,与传输线的电长度相对应。

图2 TDR测试信号在传输线中的运动特征

图3是计算被测量传输路径的特性阻抗的计算公式。 示波器收集到这个叠加信号后,容易去除注入的信号。 (部分TDR设备的注入信号为-200mv至0v,因此示波器收集的边缘步进为反射信号。 这样,容易根据图中的公式计算反射系数,根据反射系数根据图中的公式(测试系统的阻抗为50欧姆)容易计算发生反射电压的点的负载阻抗。

图3基于TDR的被测物特性阻抗的计算公式

TDR的意义在于,示波器收集各点的反射电压(如果为了阻抗匹配而没有反射,则将反射的电压设为0v ) ),在示波器的画面上显示与传输线的各点具有一对一对应关系的TDR曲线。 从该曲线可以读取传输线路上各点的特性阻抗。 如果知道有效介电常数,则如图4所示,可以计算/读出各点距测试点的具体长度。

因此,TDR设备不仅有助于测量传输线的特性阻抗,还有助于确定断点和短路点的特定位置。 例如,一些工程师使用TDR检查计算机、家电设备的软接线是否存在断点或短路点。 计算机和家用电器使用许多软排线传输高速信号。 例如,与显示器连接软排线。 这条软排线的各线是小同轴电缆,因为很小,所以生产时容易短路和短路。 可以用TDR设备帮助检查和定位问题。

图4的TDR曲线与被测量传输路径一一对应

传输线路上有寄生电容、电感(通孔等)时,TDR曲线反映寄生参数引起的阻抗不连续。 另外,由于这些阻抗不连续曲线与电容、电感或它们组合的模型等效,所以如图5所示,TDR读取直接寄生在设备上的电感或电容,在模拟软件中更详细地进行

可以根据图TDR曲线上的波动计算寄生电容和电感

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