Výsledky výzkumu a další informace nejen
z oblasti přístupových telekomunikačních sítí.
Access server ISSN 1214-9675
Server vznikl za podpory Grantové agentury ČR.
15. ročník
Dnešní datum: 24. 11. 2017  Hlavní stránka | Seznam rubrik | Ke stažení | Odkazy  

Doporučujeme
Knihu o FTTx

Matlab server - on-line výpočty a simulace

E-learning - on-line kurzy

Trainingpoint - školení z oblasti TELCO a ICT

Kontakt
KTT FEL ČVUT
Napište nám

Redakční rada - pokyny pro autory a recenzenty

Copyright

Měření

* Diagnostika přípojek metodou TDR

Vydáno dne 29. 07. 2004 (7764 přečtení)

Popis metody pro diagnostiku metalických přípojek a zaměřování závad. Jsou uvedeny typické příklady aplikací.

TDR je zkratka pro Time Domain Reflectometry. Zařízení, která pracují na principu TDR měří dobu, kterou potřebuje signál k dosažení místa a jeho návratu zpět. Ze známé rychlosti šíření v daném prostředí toho signálu lze pak určit vzdálenost hledané chyby. Měřič odrazu dokáže měřit délky párů, lokalizovat impedanční nehomogenity, zjišťovat polohu pupinačních cívek, odboček, vodu vniklou do kabelu, záměnu párů a další měření.

Vzdálené odrazy, ztráta energie.

V místě každé poruchy, změny impedance kabelu, se část pulsu odráží zpět. Následkem toho faktu je puls, který prochází dál, čím dál tím více zeslaben. To znamená, že velmi vzdálená chyba např. otevřený konec, nebo zkrat, který by se projevil totálním odrazem se zobrazí jen s malou amplitudou. Situaci ukazuje obrázek, kde je patrný odraz od impedanční závady a odraz z otevřeného konce vedení.

TDR 1

Rychlost a doba šíření

Abychom mohli nalezenou chybu lokalizovat musíme znát rychlost šíření signálu měřeným kabelem. Puls se šíří kabelem rychlostí, která je pro daný kabel specifická, daná izolačním materiálem, přesněji jeho permitivitou. Pro popis šíření v určitém kabelu se také používá poměr rychlosti šíření v daném kabele ku rychlosti šíření světla ve vakuu, označovaný jako NVP (Nominal Velocity of Propagation) nebo bývá také uváděna rychlost VOP (Velocity of Propagation), která odpovídá poloviční rychlosti šíření kabelem.

Změřením doby tX, kterou potřebuje signál k dosažení místa poruchy a zpět můžeme za předpokladu, že známe rychlost šíření v daném kabelu (tedy jeho eR), získat vzdálenost poruchy lX:

TDR 2

Měřící přístroje TDR bývají dvojího typu. Jedny zobrazují stopu odraženého signálu, tak jak bylo principielně popsáno výše například na LCD displeji. Druhý typ pouze numericky zobrazuje vzdálenost chyby nebo délku kabelu.

Blokové schéma přístroje

Testovací zařízení se skládá z pulsního generátoru, obvodu pro oddělení a osciloskopu. Oddělení vysílaného signálu od přijímaného může být provedeno mnoha způsoby např. telekomunikační vidlicí. Tento obvod potlačí vysílaný signál, který by znemožňoval měření odraženého signálu. Takto je možné zobrazit a měřit odrazy přímo z výstupu TDR měřidla bez mrtvé zóny.

TDR 3

Vlivy na měření

Největší vliv na dosah měření má amplituda a šířka vysílaného pulsu. Čím větší amplituda vysílaného pulsu, tím vzdálenější poruchy můžeme měřit. Příliš velká amplituda, ale způsobí deformaci signálů a nalezení polohy chyby bude velmi obtížné. Pro metalické páry se používají pulsy s amplitudou do 20 voltů. Šířka impulsu ovlivňuje dosah měření tak, že použijeme-li širší puls má signál větší energii a dosah bude tedy také větší, ale nezměříme chyby blízko měřidla a také nejsme schopni změřit dvě chyby, které jsou blízko sebe. Budeme je detekovat pouze jako chybu jednu. Přístroje proto používají různé šířky impulsů v závislosti na tom, v jaké vzdálenosti měříme. Měřidla TDR mají většinou nastavitelnou šířku pulsu například 2, 10, 100, 1000, 2000, 4000 a 6000 ns.

Puls generovaný TDR činí určitý časový úsek od počátku neviditelný. Tento úsek nazýváme slepý. Délka slepého úseku závisí na šířce vysílaného pulsu. Pokud je chyba na prvních metrech kabelu můžeme si pomoci zařazením kusu vedení mezi TDR a měřený kabel. Chyby, které byly ve slepém úseku budou nyní snadněji změřitelné. Délka zařazeného kabelu se musí brát v úvahu při určení polohy chyby. Charakteristická impedance toho pomocného kabelu by měla být stejná jako ta, kterou má měřený kabel.

Druhy měření

Jak už vyplývá se samotného principu měření TDR je toto měření přímo určeno k nalezení nehomogenit na měřeném páru. Pokud detekujeme odražený impuls v jiném páru než do kterého impuls vysíláme, můžeme tímto přístrojem měřit přeslechy na blízkém konci NEXT. TDR dokáže nalézt i chyby, které jsou jinými měřidly takřka nezjistitelné. Jedna z takových chyb je voda v kabelu. S TDR, ale nelze měřit vysokoohmové zkraty větší než jeden kiloohm.

Měření délek kabelů

Na konci úseku vedení vzniká odraz, který detekujeme při jeho návratu zpět. Ze známé rychlosti šíření vedením po zkalibrování časové osy můžeme určit délku měřeného úseku vedení. Pro měření délek je výhodné, pokud je jejich vzdálený konec impedančně nepřizpůsoben. Ideální je, pokud je vzdálený konec otevřený nebo zkratován.

Lokalizace pupinačních cívek

U dlouhých místních a spojovacích kabelů a u uzlových kabelů se ke snížení útlumu vedení používá pro nf pásmo pupinačních cívek vkládaných po pravidelných úsecích s do vedení. Tyto úseky tvoří vlastně p články s charakterem dolní propusti. Při nasazování digitálních přípojek (např. ISDN, ADSL), které vyžadují širší kmitočtové pásmo je nutné depupinovat. Pomocí TDR určíme polohu prví pupinační cívky, tedy náběhovou sekci lnáb = s/2 . Další pupinační cívky nemohou být na měřidle zobrazeny, neboť se puls obsahující i vysokofrekvenční složky bude po průchodu první sekcí odfiltrován.

Záměna vodičů

Záměna mezi vodiči páru je velmi obtížně zjistitelná závada v kabelových rozvodech. Takové chyby se projevují zvýšením přeslechů mezi páry. Místo prohození vodičů může být zobrazeno měřičem TDR jak kladným tak záporným odraženým pulsem při režimu vysílání do jednoho páru a příjmu z druhého páru (režim pro měření přeslechů - Crosstalk).

TDR 4

Další metodou jak odhalit místo prohození je využít možnosti některých přístrojů měřit dva páry vedení najednou v porovnávacím režimu měření. Testujeme páry tak, že je porovnáváme se známým, dobrým párem (Reference Pair).

TDR 5

Lokalizace vody v kabelu

Navzdory mnoha zábranám vnikání vody a vlhkosti do kabelů při výrobě je voda v kabelu jednou z nejčastějších chyb. Vniknutí vody je na TDR měřidle zobrazeno typicky podle následujícího obrázku.

TDR 6

Lokalizace odboček

Podobným způsobem se projeví tzv. slepé odbočky (Bridged Taps). Pokud je na měřený pár připojena někde na cestě v rozvaděči odbočka, projeví se toto místo snížením impedance, a tedy odrazem, a zároveň bude patrný další odraz od volného konce odbočky.



Autor:        J. Vodrážka
Pracoviště: České vysoké učení technické v Praze, FEL

Informační e-mail Vytisknout článek
Projekty a aktuality
01.03.2012: PROJEKT
Výzkum a vývoj nového komunikačního systému s vícekanálovým přístupem a mezivrstvovou spoluprací pro průmyslové aplikace TA02011015

01.01.2012: PROJEKT
Vývoj adaptabilních datových a procesních systémů pro vysokorychlostní, bezpečnou a spolehlivou komunikaci v extrémních podmínkách VG20122014095

09.10.2010: PROJEKT
Výzkum a vývoj datového modulu 10 Gbit/s pro optické a mikrovlnné bezdrátové spoje, FR-TI2/621

09.01.2010: PROJEKT
Sítě s femtobuňkami rozšířené o řízení interference a koordinaci informací pro bezproblémovou konektivitu, FP7-ICT-2009-4 248891

09.11.2008: PROJEKT
Ochrana člověka a techniky před vysokofrekvenčním zářením, FI-IM5/202

20.06.2008: Schválení
Radou pro výzkum a vývoj jako recenzovaný časopis

01.04.2007: PROJEKT
Pokročilá optimalizace návrhu komunikačních systémů pomocí neuronových sítí, GA102/07/1503

01.07.2006: Doplnění sekce pro registrované

12.04.2005: Zavedeno recenzování článků

30.03.2005: Výzkumný záměr
Výzkum perspektivních informačních a komunikačních technologií MSM6840770014

29.11.2004: Přiděleno ISSN

04.11.2004: Spuštění nové podoby Access serveru

18.10.2004: PROJEKT
Optimalizace přenosu dat rychlostí 10 Gbit/s, GA102/04/0773

04.09.2004: PROJEKT
Specifikace kvalitativních kritérií a optimalizace prostředků pro vysokorychlostní přístupové sítě, NPV 1ET300750402

04.06.2004: PROJEKT
Omezující faktory při širokopásmovém přenosu signálu po metalických párech a vzájemná koexistence s dalšími systémy, GA102/03/0434

Web site powered by phpRS PHP Scripting Language MySQL Apache Web Server

NAVRCHOLU.cz

Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.