Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do pomiaru parametrów elektrycznych linii przesylowych wielkiej czestotliwosci a mianowicie wspólczynnika odbicia p, impedancji zreduko¬ wanej z, wspólczynnika fali stojacej WFS oraz wartosci bezwzglednych napiec. Sposób i uklad wedlug wynalazku oparte sa na zasadzie pracy woltomierza wektorowego sprzezonego z linia przemyslowa wielkiej czestotliwosci.Stan techniki. Znane i stosowane sa sposoby pomiaru modulu i argumentu wartosci w liniach przesylowych wielkiej czestotliwosci, w których sygnaly zmiennonapieciowe przetwarza sie w przetwornikach na sygnaly stalonapieciowe przetwarza sie w przetwornikach na sygnaly stalona- pieciowe i poprzez calkowanie wyznacza sie wartosci modulu wymienionych napiec, zas argument wyznacza sie przez bezposredni pomiar fazy sygnalów zmiennonapieciowych. W znanych sposo¬ bach po pomiarze modulu i argumentu napiec w linii przesylowej, wielkosc takich parametrówjak wspólczynnik odbicia p, wspólczynnik fali stojacej WFS zredukowana impedacje charakterysty¬ czna z wyznacza sie droga odrebnych przeliczen arytmetycznych dokonywanych przez osobe dokonujaca pomiaru lub przez wbudowany do przyrzadu blok arytmetyczny lub blok nieliniowy.Znane przyrzady pomiarowe wykorzystywane do pomiaru parametrów linii przesylowych wielkiej czestotliwosci sa dwuwejsciowymi odbiornikami pomiarowymi zwanymi woltomierzami wektorowymi, które moga jednoczesnie przyjmowac dwa sygnaly pomiarowe o zaleznosciach amplitudowych oraz fazowych odzwierciadlajacych warunki istniejace w linii przesylowej i wyzna¬ czaja wartosci poszczególnych napiec wielkiej czestotliwosci i róznice faz miedzy nimi, jak na przyklad przyrzad firmy Helwett Packard badz dodatkowo umozliwiaja pomiar stosunku tych dwóch napiec jak na przyklad przyrzad firmy Rohden Schwarz. Przyrzady te sa utworzone z jednego lub dwóch przetworników sygnalów zmiennonapieciowych na stalonapieciowe, z których tp przetworników kazdy ma jedno wyjscie i które sa polaczone z woltomierzem pradu stalego, przy czym wejscia pomiarowe sa bezposrednio polaczone z miernikiem fazy.Wada znanych sposobów i ukladów jest albo ich ograniczenie do pomiaru modulu i argu¬ mentu sygnalów zmiennonapieciowych lub tez i ich stosunku oraz zwiazana z tym koniecznosc stosowania zmudnych przeliczen dla uzyskania znajomosci wielkosci pozostalych parametrów,2 128 762 badz tez znacznie rozbudowany i skomplikowany uklad bloku arytmetycznego w przypadku przyrzadów zaopatrzonych w elektroniczny blok przeliczeniowy.Istota wynalazku. Sposób pomiaru parametrów elektrycznych linii przesylowych wielkiej czestotliwosci wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze w kazdym pomiarowym cyklu, w obydwu przetwornikach, wytwarza sie stalonapieciowe, o dodatniej polaryzacji sygnaly oraz stalonapieciowe, o ujemnej polaryzacji sygnaly proporcjonalne do wektorowych sum i róznic wielkosci fali padajacej i odbitej przy pomiarze zredukowanej impedancji z, zas proporcjonalne do wielkosci fali padajacej i odbitej przy pomiarze pozostalych parametrów i z kolei tak otrzymane stalonapieciowe, wymienione sygnaly poddaje sie procesowi podwójnego, kluczowanego calkowa¬ nia w trójwejsciowym ukladzie podwójnego calkowania przy pomiarze wspólczynnika odbicia p, wspólczynnika fali stojacej WFS oraz impedacji zredukowanej z.Natomiast przy pomiarze wartosci bezwzglednych napiec wymienionemu procesowi podwój¬ nego, kluczowanego calkowania poddaje sie wymienione stalonapieciowe sygnaly wraz z napie¬ ciem odniesienia. Czas pierwszego calkowania wyznaczany jest rodzajem mierzonego parametru w ukladzie sterowania kluczami. Czas drugiego calkowania wyznacza wartosc modulu mierzonego parametru. Argument mierzonej wartosci przy pomiarze zredukowanej impedancji linii dlugiej wyznacza sie w cyfrowym mierniku fazy w wektorowej wielkosci sumy i róznicy zmiennopamiecio- wych sygnalów uprzednio uworzonych w wektorowym sumatorze. W kazdym cyklu pomiarowym pierwsze wejscie ukladu podwójnego calkowania kluczuje sie w okresie czasu pierwszego calkowa¬ nia, zas drugie wejscie kluczuje sie w okresie czasu drugiego calkowania, natomiast trzecie wejscie ukladu podwójnego calkowania kluczuje sie w okresie lacznego czasu pierwszego i drugiego calkowania.Uklad do pomiaru parametrów elektrycznych linii przesylowych wielkiej czestotliwosci wed¬ lug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze kazdy z dwóch przetworników ma dwa odrebne wyjscia, jedno wyjscie o dodatniej polaryzacji zas drugie o ujemnej polaryzacji i wyjscia te wraz z wyjsciem zródla napiecia odniesienia sa polaczone poprzez drugi przelaczajacy uklad z trzema odrebnymi kluczowanymi, pomiarowymi wejsciami ukladu podwójnego calkowania, którego sterujace wejs¬ cia sa polaczone z wyjsciami ukladu sterowania kluczami. Wejscia ukladu sterowania kluczamijest polaczone z wyjsciem ukladu wyboru rodzaju mierzonego parametru, sterujacego jednoczesnie dwoma sprzezonymi, przelaczajacymi ukladami. Wejscia miernika fazy sa polaczone z wejsciami obydwu przetworników.Rozwiazania wedlug wynalazków dzieki zastosowaniu procedury podwójnego calkowania, przy jednoczesnym stosowaniu stalonapieciowych sygnalów wyjsciowych z przetworników posia¬ dajacych zarówno dodatnia jak i ujemna polaryzacje, oraz pomiaru argumentu z wektorowej sumy i róznicy zmiennonapieciowych sygnalów wejsciowych w przypadku pomiaru zredukowanej impe¬ dancji charakterystycznej umozliwiaja latwy, prosty i bezposredni pomiar wspólczynnika odbicia p, wspólczynnika fali stojacej WFS, zredukowanej, charakterystycznej impedancji z oraz wartosci bezwzglednych napiec w mierzonej linii i to w warunkach bardzo duzej prostoty ukladu pomiarowego.Objasnienie rysunku. Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania za pomoca rysunku, który przedstawia schemat blokowy ukladu polaczen.Przyklady realizacji wynalazków. W sposobie wedlug wynalazku zmiennonapieciowe sygnaly elektryczne z wyjscia ukladu sprzegajacego z linia przesylowa wielkiej czestotliwosci, na przyklad z reflektometru, proporcjonalne do wielkosci fali padajacej i fali odbitej w linii przesylo¬ wej sa w kazdym pomiarowym cyklu, bezposrednio lub po uprzednim wektorowym zsumowaniu w wektorowym sumatorze 1 przetwarzane w dwóch przetwornikach 2 i 3 na stalonapieciowe, o dodatniej polaryzacji sygnaly + Spl i +Sp2 oraz stalonapieciowe, o ujemnej polaryzacji sygnaly -Spl i -Sp2 proporcjonalne do wielkosci zmiennonapieciowych sygnalów Up i U0, lub w przypadku pomiaru zredukowanej, charakterystycznej impedancji z proporcjonalne do wielkosci wektorowej sumy obydwu sygnalów Up + U0 oraz wektorowej róznicy Up—U0 omawianych, zmiennonapiecio¬ wych sygnalów Up, U0. Stalonapieciowe sygnaly +Spl, -Spl, +Sp2, -Sp2, a przy pomiarze bezwzglednych wartosci napiec w linii przesylowej równiez sygnal napiecia odniesienia -Un ze zródla 4 tego napiecia poddaje sie procesowi podwójnego, kluczowanego calkowania w trójwejs¬ ciowym ukladzie 5 podwójnego calkowania. Czas Ati pierwszego calkowania jest wyznaczany128762 3 rodzajem mierzonego parametru linii przesylowej wielkiej czestotliwosci w ukladzie 6 sterowania kluczami. Czas Ati drugiego calkowania wyznacza wartosc modulu mierzonego parametru.W sposobie wedlug wynalazku, przy pomiarze wspólczynnika odbicia p i przy pomiarze zredukowanej, charakterystycznej impedancji z na pierwsze wejscie A trójwejsciowego ukladu 5 podwójnego calkowania podaje sie sygnal +Spl z wyjscia + Wl pierwszego przetwornika 2, na drugie wejscie B sygnal -Sp2 z wyjscia -W2 drugiego przetwornika 3, natomiast trzecie wyjscie C jest polaczone z masa ukladu. Analogicznie, przy pomiarze wspólczynnika fali stojacej WFS na wejscie A podaje sie sygnal -Sp2 z wyjscia -W2 drugiego przetwornika 3 a na wejscie B podaje sie sygnal +Sp2 z wyjscia + W2 drugiego przetwornika 3, zas na wejscie C podaje sie sygnal -Spl z wyjscia -Wl pierwszego przetwornika 2. Przy pomiarach wartosci bezwzglednej napiec podaje sie na wejscie A odpowiednio sygnal +Sp2 lub +Spl z wyjsc + W2, + W1 przetworników 3, 2, na wejscia B podaje sie sygnal napiecia -Un odniesienia z wyjscia zródla 4, a wejscie cjest uziemnione.W kazdym cyklu pomiarowym pierwsze wejscie A ukladu 5 podwójnego calkowania kluczuje sie w okresie czasu Ati pierwszego calkowania, drugie wejscie b kluczuje sie w okresie czasu At2 drugiego calkowania, natomiast trzecie wejscie C kluczuje sie w okresie lacznego czasu Ati +At2 pierwszego i drugiego calkowania, wynik pomiaru danego parametru z wyjscia podwójnie calku¬ jac, trójwejsciowego ukladu 5 jest wyswietlany wcyfrpwym mierniku 7 modulu. Argument mierzo¬ nej wartosci zredukowanej impedancji linii dlugiej wyznacza sie w cyfrowym mierniku 8 fazy z wektorowej sumy Up+U0 i wektorowej róznicy Up- UGzmiennonapieciowych sygnalów uprzednio wyznaczonych w wektorowym sumatorze 1. Argument pozostalych parametrów wyznacza sie w cyfrowym mierniku 8 fazy bezposrednio ze zmiennonapieciowych sygnalów.Uklad wedlug wynalazku ma dwa odrebne pomiarowe wejscia na które podaje sie odpowied¬ nio zmiennonapieciowe sygnaly Up i UG. Wejscia te sa jednoczesnie polaczone z wejsciami wektoro¬ wego sumatora 1 i z wejsciami pierwszego przelaczajacego ukladu 9. Dwa wyjscia wektorowego sumatora 1 sa polaczone z kolejnymi wejsciami pierwszego przelaczajacego ukladu 9. Wyjscie pierwszego przelaczajacego 9 odpowiadajace wejsciom przyporzadkowanym zmiennonapiecio- wym sygnalom U0 lub sumy sygnalów Up + Uojest polaczone z wejsciem pierwszegoprzetwornika 2 zmiennonapieciowych sygnalów na sygnaly stalonapieciowe. Odpowiednio drugie wyjscie pierw¬ szego przelaczajacego ukladu 9 jest polaczone z wejsciem drugiego, analogicznego przetwornika 3.Kazdy z przetworników 2 i 3 ma dwa odrebne wyjscia + W1 i -Wl, + W2 i -W2 z których jedno + Wl, + W2 ma polaryzacje dodatnia, zas drugie wyjscie -Wl, -W2 ma polaryzacje ujemna.Wyjscia te oraz wyjscia zródla 4 napiecia odniesienia -Un sa polaczone poprzez drugi przelaczajacy uklad 10 z trzema odrebnymi, kluczowanymi, pomiarowymi wejsciami A, B, C ukladu 5 podwój¬ nego calkowania. Sterujace wejscie ukladu 5 podwójnego calkowania sa polaczone z wyjsciami ukladu 6 sterowania kluczami. Wejscie ukladu 6 sterowania kluczami jest polaczone z wyjsciami ukladu 11 wyboru rodzaju mierzonego parametru, przy czym uklad 11 jest sprzezony z pierwszym i drugim przelaczajacym ukladem 9 i 10. Przelaczajace uklady 9 i 10 oraz uklad 6 sterowania kluczami realizuja strukture pomiarowa mierzonego parametru.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru parametrów elektrycznych linii przesylowych wielkiej czestotliwosci a mianowicie impedancji zredukowanej z, wspólczynnika odbicia p, wspólczynnika fali stojacej WFS oraz wartosci bezwzglednych napiec, w którym zmiennonapieciowe sygnaly elektryczne, propor¬ cjonalne do wielkosci wektorowej sumy i róznicy fali padajacej i fali odbitej w mierzonej linii dlugiej przy pomiarze zredukowanej impedancji z, zas proporcjonalne do wielkosci fali padajacej i odbitej przy pomiarze pozostalych parametrów linii dlugiej, poddaje sie przetworzeniu na proporcjonalne sygnaly/stalonapieciowe i tak otrzymane stalonapieciowe sygnaly poddaje sie z kolei procesowi calkowania celem uzyskania modulu mierzonego parametru, natomiast argument tego parametru uzyskuje sie przez pomiar fazy zmiennonapieciowych sygnalów, znamienny tym, ze w kazdym pomiarowym cyklu, w obydwu przetwornikach (2 i 3) wytwarza sie stalonapieciowe, o dodatniej polaryzacji sygnaly (+ Spl, + Sp2) oraz stalonapieciowe o ujemnej polaryzacji sygnaly (-Spl, -Sp2)4 128 762 proporcjonalne do wektorowych sum i róznic wielkosci fali padajacej i odbitej przy pomiarze zredukowanej impedancji z, zas proporcjonalne do wielkosci fali padajacej i fali odbitej przy pomiarze pozostalych parametrów i z kolei tak otrzymane stalonapieciowe, wymienione sygnaly poddaje sie procesowi podwójnego, kluczowanego calkowania w trójwejsciowym ukladzie (5) podwójnego calkowania przypomiarze wartosci bezwzglednych napiec wymienionemu procesowi podwójnego, kluczowanego calkowania poddaje sie wymienione stalonapieciowe sygnaly wraz z napieciem odniesienia (-Un), przy czym czas (Ati) pierwszego calkowania jest wyznaczany rodza¬ jem mierzonego parametru w ukladzie (6) sterowania kluczami, zas czas (At2) drugiego calkowania wyznacza wartosc modulu mierzonego parametru, przy czym argument mierzonej wartosci przy pomiarze zredukowanej impedancji linii dlugiej ^wyznacza sie w cyfrowym mierniku fazv (6) z wektorowej wielkosci sumy, Up+ U0) i z róznicy (Up-U0) zmiennonapieciowych sygnalów (Up, U0) uprzednio wytworzonych w wektorowym sumatorze (1). 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w kazdym cyklu pomiarowym pierwsze wejscie (A) ukladu (5) podwójnego calkowania kluczuje sie w okresie czasu (Ati) pierwszego calkowania, zas drugie wejscie (B) kluczuje sie w okresie czasu (At2) drugiego calkowania, natomiast trzecie wejscie (C) ukladu (5) podwójnego calkowania kluczuje sie w okresie lacznego czasu (Ati, +At2) pierwszego i drugiego calkowania. 3. Uklad do pomiaru parametrów elektrycznych linii przesylowych wielkiej czestotliwosci, w którym wejscia pomiarowe sa polaczone z wejsciami wektorowego sumatora i jednoczesnie poprzez pierwszy przelaczajacy uklad z wejsciami przetworników sygnalów zmiennonapieciowych na stalonapieciowe, zas wyjscia omamianych przetworników sa polaczone poprzezdrugi przelacza¬ jacy uklad z calkujacym ukladem, którego wyjscie z kolei jest polaczone z cyfrowym miernikiem modulu mi&rzonego parametru, a który to uklad pomiaru jest zaopatrzony w miernik fazy, znamienny tym, ze kazdy z dwóch przetworników (2 i 3) ma dwa odrebne wyjscia (+ Wl i -Wl, + W2 i -W2), jedno wyjscie (-I- Wl, + W2) o dodatniej polaryzacji zas drugie wyjscie (-W1, -W2) o ujemnej polaryzacji, przy czym wyjscia te wraz z wyjsciem zródla (4) napiecia (-Un) odniesienia sa polaczone poprzez drugi przelaczajacy uklad (10) z trzema odrebnymi wejsciami (A, B i C) ukladu (5) podwójnego calkowania, którego sterujace wejscia sa polaczone z wyjsciami ukladu (6) sterowa¬ nia kluczami, podczas gdy wejscie ukladu (6) sterowania kluczami jest polaczone z ukladem (11) wyboru rodzaju mierzonego parametru linii przesylowej, sprzezonego jednoczesnie z dwoma przelaczajacymi ukladami (9 i 10), natomiast wejscia cyfrowego miernika (8) fazy sa polaczone z wejsciami obydwu przetworników(2 i 3). /128762 PL