高頻通道元件及收發(fā)信機(jī)的測試方法

1、高頻通道元件 及收發(fā)信機(jī)的測試方法湖南省電力公司試驗(yàn)研究院 繼電保護(hù)所高頻通道元件及收發(fā)信機(jī)的測試方法一、高頻阻波器 1.試驗(yàn)接線 圖中: R1為去諧電阻;阻值 1.53K R2為無感電阻;阻值 100 P 為選頻電平表2.阻抗特性試驗(yàn)按上圖接線,振蕩器輸出阻抗選擇“ 0”,輸出電平“0”dB。選頻表輸入 阻抗選擇“” 。從 84(或 60、70kHZ500kHZ測試若干個點(diǎn),振蕩器每改變一 次頻率,選頻表就測試一次 P1、P2值。然后按下式計(jì)算阻抗值。阻抗計(jì)算公式:221(05. 0 110(R Z p p ×=要求:在 84kHZ 500kHZ的范圍內(nèi),阻抗值不小于 570(廠家

2、出廠標(biāo)準(zhǔn) 。 補(bǔ)充知識:1、如果是相相偶合的 , 那么一個通道需要兩相線路用來載波 , 那么就要兩相都裝 . 如果是兩通道 合用三相(一般 B 相公用 ,那么三相都要裝。2、如果是相地偶合,那么一個通道只需要一相線路用來載波 , 那么就只要一相安裝 .3、有的地區(qū)為了頻率分區(qū),需要全阻塞,那么相關(guān)線路(甚至該線路沒有高頻保護(hù)三相都 要裝,此時不需結(jié)合設(shè)備。二、結(jié)合濾波器(常規(guī)試驗(yàn)做線路側(cè)和電纜側(cè)的*工作衰耗的定義: R (a (b工作衰耗為當(dāng)負(fù)載阻抗 R 與電源阻抗 R S 相等并直接相連時,如圖所示,負(fù)載 R 所獲得的最大接收功率 P max 與經(jīng)過四端網(wǎng)絡(luò)后負(fù)載 R 上所獲得功率 P 2,

3、取 Pmax 與 P 2之比常用對數(shù)的 10倍稱為工作衰耗,即:max210lgW P b P = 對于四端口網(wǎng)絡(luò)當(dāng)看進(jìn)去的輸入阻抗與電源阻抗相等即匹配時,輸入阻抗上獲得 的功率最大。用電壓表測量: 因?yàn)槭菧y量工作衰耗,所以,結(jié)合濾波器的輸入阻抗與電阻 R1相等。因此結(jié)合濾波器電纜側(cè)輸入端的功率為:1211214(R U R U P M =結(jié)合濾波器線路側(cè)負(fù)載阻抗 R2所得到的功率為:222U P R =工作衰耗為: 10=g b 211222(10log 10M U P R U P R = 212210U U + 124R R 11222120log10log 20log 10log 44W

4、 U U Rb U U R =+=+21R R1120logU P =, 2220logU P =212110log4W R b P P R =+ 1.電纜側(cè)工作衰耗測試(要求 <1.3dB 試驗(yàn)接線:R1C R2振蕩器圖中: R1 75無感電阻,模擬高頻電纜輸出阻抗R2 300無感電阻,模擬線路輸入阻抗。 如果線路為單根導(dǎo)線, R2取 400。雙分裂導(dǎo)線取 300C 5000pf 電容,模擬結(jié)合電容器電容(以現(xiàn)場實(shí)際電容值為準(zhǔn)T 結(jié)合濾波器在 50kHZ 500kHZ 之間,選取若干個點(diǎn)測試,振蕩器每改變一次頻率,選頻 表就測試一次 P1、 P2值。然后計(jì)算工作衰耗。測試時,振蕩器輸出

5、阻抗選擇“ 0” ,輸出電平可以為“0”dB(推薦 5dB 結(jié)果更準(zhǔn)確,但是在測試中應(yīng)始終維持不 變。選頻表輸入阻抗選擇無窮大。選頻表所讀數(shù)值為電壓電平。工作衰耗計(jì)算公式:電壓電平 12214log10R R p p b g += (dB 2.線路側(cè)工作衰耗(要求 <1.3dB 試驗(yàn)接線: R2TC圖中: R1 300無感電阻 R2 75無感電阻C 5000pf電容 T 結(jié)合濾波器測試方法與電纜側(cè)相同。 工作衰耗計(jì)算公式:電壓電平 12214log 10R R p p b g += 3. 電纜側(cè)輸入阻抗 R1 75無感電阻,模擬高頻電纜輸出阻抗R2 300無感電阻,模擬線路輸入阻抗。 如

6、果線路為單根導(dǎo)線, R2取 400。雙分裂導(dǎo)線取 300C 5000pf 電容,模擬結(jié)合電容器電容(以現(xiàn)場實(shí)際電容值為準(zhǔn)T 結(jié)合濾波器輸入阻抗:對于一個四端口網(wǎng)絡(luò),從輸入側(cè)看進(jìn)去得到的阻抗即為輸入阻抗,即P3處阻抗。33313414U U U R R I U R U = 343420log, 20logU U P P =34320410P P U U = 3420110P P R R =在結(jié)合濾波器工作頻帶內(nèi),選取兩個邊頻和額定工作頻率測試即可,振蕩器每改 變一次頻率,選頻表就測試一次 P3、 P4值。在測量 P4值的時候,應(yīng)該選用“平 衡輸入”測量。測量 P3時選用平衡輸入或者不平衡輸入?yún)^(qū)別

7、不大。 (注意:這里 選用 P4必須選用平衡輸入,否則結(jié)果會有很大差別。不平衡輸入是一次地、二次 地和測試儀器的外殼地短接再可靠接地,以大地作為公共端,平衡輸入就像測 P4這樣,在同一端與 P3沒有以地做公共端,在有些情況下不允許接地輸出,就只能 用平衡輸入或輸出。不平衡輸入輸出是用輸出端和地構(gòu)成回路,平衡輸入輸出是 兩個輸出端構(gòu)成回路而不是和地 然后計(jì)算輸入阻抗。測試時,振蕩器輸出阻抗 選擇“ 0” ,輸出電平可以為“0”dB(推薦 5dB 結(jié)果更準(zhǔn)確,但是在測試中應(yīng) 始終維持不變。選頻表輸入阻抗選擇無窮大。也可以多選幾個點(diǎn)測,一般只有在 某個頻帶附近能夠做到比較好的輸入阻抗匹配,不可能在整

8、個頻帶范圍都做到, 一般測量值在正負(fù) 10%范圍內(nèi)就可以。例如電纜側(cè)測得的輸入阻抗應(yīng)該在 75正 負(fù) 10%范圍內(nèi)。4.線路側(cè)的輸入阻抗 R1 300無感電阻 R2 75無感電阻C 5000pf電容 T 結(jié)合濾波器測試方法及計(jì)算公式同電纜側(cè)輸入阻抗。5.工作頻率下的特性阻抗試驗(yàn)電纜側(cè)特性阻抗試驗(yàn)接線R1T k圖中: R1 75無感電阻 K 短路開關(guān)T 結(jié)合濾波器試驗(yàn)時合上短路開關(guān) K , 測試 P1d 、 P2d , 然后將 K 打開, 測試 P1k 、 P2k , 最后計(jì)算電纜側(cè)的特性阻抗。本項(xiàng)試驗(yàn)可以只在收發(fā)信機(jī)工作頻率下測試,振蕩器和選頻表的輸入輸 出阻抗與上相同。特性阻抗計(jì)算公式:d

9、K T Z Z Z =751010 20/2( 20/1(×=K P K P K Z 751010 20/2(20/1(×=d P d P Zd線路側(cè)特性阻抗試驗(yàn)接線TC k圖中 R1 300無感電阻 C 5000pf電容 T 結(jié)合濾波器 K 短路開關(guān)試驗(yàn)方法與電纜側(cè)相同。特性阻抗計(jì)算公式:d K T Z Z Z =3001010 20/2( 20/1(×=K P K P K Z 3001010 20/2(20/1(×=d P d P Zd6.結(jié)合濾波器內(nèi)放電器絕緣檢查放電器放電電壓應(yīng)該在 1300伏1600伏。拆開放電器與一次側(cè)端子的連線,用1000伏

10、搖表測絕緣電阻應(yīng)該 >100M, 2500伏搖表會擊穿。 三、高頻電纜試驗(yàn)1.工作頻率下的工作衰耗 試驗(yàn)接線:R1=75 R2=75高頻電纜工作衰耗計(jì)算公式 12214log10R R p p b g += 2.工作頻率下的特性阻抗試驗(yàn)試驗(yàn)接線R1=75高頻電纜 K圖中: K 為短路開關(guān)特性阻抗計(jì)算公式:d K T Z Z Z =751010 20/2( 20/1(×=K P K P K Z 751010 20/2(20/1(×=d P d P Zd四、高頻收發(fā)信機(jī)的測試1.簡述專用高頻收發(fā)信機(jī)一般為單頻制。即發(fā)信和收信為同一頻率信號,且能夠自 發(fā)自收。線路對端的收發(fā)

11、信機(jī)與本側(cè)收發(fā)信機(jī)型號、頻率完全相同。因此,本側(cè) 的收發(fā)信機(jī)除能夠自發(fā)自收外,也能夠接收對端的信號。發(fā)信部分包括 :晶體振蕩、前置放大、功率放大、輸出濾波等 收信部分包括 :收信濾波、混頻、變頻、放大、檢波、收信輸出等對于 LFX 912型收發(fā)信機(jī), 測試項(xiàng)目不多, 對于有些收發(fā)信機(jī), 則需要測試 較多項(xiàng)目,如許昌繼電器廠生產(chǎn)的 SF 600型收發(fā)信機(jī),還要測試收信帶寬、混 頻變頻輸出等一些項(xiàng)目?，F(xiàn)在只以 LFX 912為例,敘述它的測試項(xiàng)目和方法。2.測試項(xiàng)目和方法發(fā)信輸出電平測試 :收發(fā)信機(jī)的輸出就是指高頻信號的輸出。 輸出信號的單位用 “ dB ” 或 “ dBm ” 即:電壓電平或功率

12、電平。 收發(fā)信機(jī)高頻信號輸出端子為裝置背面的 “ 38” 和 “ 40” 號端子。 “ 38”為高頻電纜的“芯” , “ 40”為高頻電纜的“地(即屏蔽層 ” 。測試 輸出電平時,用選頻電平表的“”檔,測試檔位要放的大些(防止撞表針 ,測 試線加在“ 38”和“ 40”上,也可以將測試線插在裝置前面的測試插孔上。如果 沒有接入通道,則要將收發(fā)信機(jī)背面的插頭選擇在“本機(jī)負(fù)載”上。選頻表頻 率選在收發(fā)信機(jī)的工作頻率上。然后啟動發(fā)信。讀選頻表的指針讀數(shù)。所讀的選 頻表讀數(shù)為電壓電平。高頻收發(fā)信機(jī)的輸出阻抗為 75,因此,若要將所讀的電壓電平換算為功率 電平,則應(yīng)按下列公式換算:975600log10

13、+=+=u u g p p p (dBm 式中:Pu :電壓電平 Pg :功率電平對于與 RCS 901A 組屏的 LFX 912收發(fā)信機(jī),在測試發(fā)信電平時(未接入 通道,選擇“本機(jī)負(fù)載” ,應(yīng)短接發(fā)信機(jī)背面“ 10”和“ 12”端子,使發(fā)信機(jī) 發(fā)信。收信靈敏電平測試:收信靈敏電平也稱為收信啟動電平。即能使收信回路正常工作的最小電平,稱為收信啟動電平。正確的測試方法按下圖接線: 振蕩器LFX 912收發(fā)信機(jī)收信啟動電平測試接線圖圖中:R1=75振蕩器輸出阻抗選擇“ 0” ,選頻表輸入阻抗選擇“”振蕩器及選頻表的 頻率均選擇為收發(fā)信機(jī)的工作頻率。由于收發(fā)信機(jī)具有遠(yuǎn)方啟動功能,因此,測 試啟動電平

14、時, 應(yīng)設(shè)法將遠(yuǎn)方啟動功能解除。 對于 LFX 912收發(fā)信機(jī), 應(yīng)將收發(fā) 信機(jī)背面端子“ 10”上的連線摘掉。然后逐步增加振蕩器的輸出電平,監(jiān)視收發(fā) 信機(jī)面板上“收信啟動”燈,燈亮?xí)r,讀選頻電平表的指示讀數(shù),該讀數(shù)即是收 發(fā)信機(jī)的“收信啟動”電平(電壓電平 。按下面的公式換算為功率電平:975600log10+=+=u u g p p p (dBm 收發(fā)信機(jī)的收信啟動電平一般為 +4+5 dBm 。 3.通道兩側(cè)對試(1通道總衰耗測試:收發(fā)信機(jī)背后選擇插頭放置“本機(jī)通道” ,選頻電平表測試線接背后端子 “ 38、 40” ,或接裝置前面的測試插孔“本機(jī)通道” 。選頻表輸入阻抗選擇“” 。 兩

15、側(cè)輪流發(fā)信,記錄本側(cè)的發(fā)信電平和接收電平(對側(cè) 。并詢問對側(cè)的發(fā)信電平 和接收電平,然后計(jì)算高頻通道總衰耗。計(jì)算公式為:b=本側(cè)發(fā)信電平 -對側(cè)收信電平 或 b=對側(cè)發(fā)信電平 -本側(cè)收信電平 (2 3dB 告警整定:根據(jù)接收電平，在收信插件上整定衰耗器。 一般的要求，收信回路的輸入電平不宜過高，只要滿足收信回路的需要就可 以。這也是為了延長裝置的使用壽命。按華北地區(qū)的要求和習(xí)慣，收信入口電平 一般在 20dBm 左右。如果收信電平過高，可以在收信插件上加入衰耗器使收信回 路的輸入電平在 20dBm 左右。加入衰耗器后，再次檢查收信時插件面板上的收信 指使燈。按照指示燈所指示的電平數(shù)值整定 3d

16、B 告警。收信插件板上的整定插頭 整定在相應(yīng)的位置上。 （以上所述，說明書上敘述的很詳細(xì)） 五、電壓電平與功率電平換算 測試絕對電平：以 600電阻上消耗 1 毫瓦的功率定為零電平。測試時，選頻 表置無窮大檔，表頭指示即為電壓電平。若要換算為功率電平，則要根據(jù)被測點(diǎn) 的阻抗大小計(jì)算，計(jì)算公式為： Pg = Pu + 10 log 600 Zx 式中：Zx 為被測點(diǎn)的阻抗 六通道對調(diào) 通道對調(diào)時主要要測通道的傳輸衰耗， 即本側(cè)發(fā)信對側(cè)測收信電平和對側(cè)發(fā)信 本側(cè)測收信電平。計(jì)算本側(cè)發(fā)信電平和對側(cè)收信電平的差值即傳輸衰耗。其與估 算值的誤差應(yīng)該在正負(fù) 3dB 內(nèi)。超出應(yīng)該檢查是否存在問題。 相地耦合方式的通道總傳輸衰耗的估算經(jīng)驗(yàn)公式： b = kl f + 0.9 + ( I M + I N K：線型系數(shù) 35kV 線路 110 kV 線路 1.0 × 103 220 kV 線路 0.75 × 103 500 kV 線路