SU738121A1

SU738121A1 - Correlation device for detecting inhomogeneuities in power transmission lines

Info

Publication number: SU738121A1
Application number: SU752127201A
Authority: SU
Inventors: Андрей Андреевич Горбачев; Александр Михайлович Сизьмин
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Радиофизический Институт
Priority date: 1975-04-22
Filing date: 1975-04-22
Publication date: 1980-05-31

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике измерения характеристик широкополосных высокочастотных линий передачи, и может использоваться для оценки качества переходных процессов линейных систем.The invention relates to radio engineering, and in particular to a technique for measuring the characteristics of broadband high-frequency transmission lines, and can be used to assess the quality of transients of linear systems.

Известны устройства для определения не- ⁵однородностей в линиях передачи, основанные на корреляционном методе анализа [ 1 ] и [2], выполненные с использованием коррелометров, логических элементов и нелинейных элементов.Known devices for determining the ⁵ non-homogeneity in the transmission lines based on correlation analysis method [1] and [2] made using correlators, logic elements and nonlinear elements.

Однако с помощью указанных устройств He-^t0возможно определить расстояние до неоднородности и ее характер.However, using these devices He- ^t0 is possible to determine the distance to the inhomogeneity and its nature.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является корреляционное устройство для определения взаимокорреляционных ¹функций, содержащее два канала, в одном из которых включена исследуемая линия передачи, а в другом - регулируемая линия задержки. Выходы каналов соединены с входами переМно- __ жителя, выход которого через интегратор соединен С индикатором [3].Closest to the proposed technical solution is a correlation device for determining the cross-correlation ¹ functions, containing two channels, one of which includes the studied transmission line, and the other is an adjustable delay line. The outputs of the channels are connected to the inputs of the multiplier __, whose output through the integrator is connected to the indicator [3].

Недостатком известного корреляционного устройства является невозможность определения . .. 2 местоположения исследуемой неоднородности в линии передачи и характера каждой неоднородности.A disadvantage of the known correlation device is the inability to determine. .. 2 locations of the investigated heterogeneity in the transmission line and the nature of each heterogeneity.

Целью изобретения является определение места и характера неоднородностей.The aim of the invention is to determine the location and nature of heterogeneities.

Цель достигается тем, что в корреляционное устройство обнаружения неоднородностей в линиях передачи, содержащее два капала, в одном из которых включена исследуемая линия передачи, а в другом - регулируемая линия задержки, выходы каналов соединены с входами перемножителя,выход которого через интегратор соединен с входом индикатора,введены две дополнительные линии задержки и согласованный разветвитель, при этом исследуемая линия передачи включена в канал через последовательно соединенные дополнительную линию задержки с временем задержки Т_о и согласованный разветвитель, а последовательно с регулируемой линией задержки включена другая дополнительная линия с временем задержки 2Г_О.The goal is achieved by the fact that in the correlation device for detecting inhomogeneities in transmission lines containing two drops, in one of which the studied transmission line is included, and in the other - an adjustable delay line, the channel outputs are connected to the inputs of the multiplier, the output of which through the integrator is connected to the indicator input , two additional delay lines and a matched splitter are introduced, while the studied transmission line is included in the channel through an additional delay line connected in series with the delay time T _o ki and consistent splitter, and in series with an adjustable delay line including other additional line with a time delay 2T _about.

На чертеже представлена блок-схема , предлагаемого корреляционного устройства обнаружения неоднородностей в линиях передачи.The drawing shows a block diagram of the proposed correlation device for detecting inhomogeneities in transmission lines.

Корреляционное устройство содержит два канала. Первый канал состоит из согласованного разветвителя 1, выход которого через дополнительную линию 2 задержки подключен к исследуемой линии 3 передачи. Время задерж·* ки дополнительной линии 2 равной _о.The correlation device contains two channels. The first channel consists of a coordinated splitter 1, the output of which through an additional delay line 2 is connected to the transmission line 3 under study. The delay time · * ki of the additional line 2 equal to _about .

Второй канал состоит из регулируемой линии 4 задержки и второй дополнительной линии 5 задержки с временем задержки, равным 2Τθ. Выходы согласованного разветвителя 1 и вто- ю рой дополнительной линии 5 подключены к входам перемножителя 6, выход которого через интегратор 7 подключен к индикатору 8.The second channel consists of an adjustable delay line 4 and a second additional delay line 5 with a delay time of 2Τθ. The outputs of the coordinated splitter 1 and the second additional line 5 are connected to the inputs of the multiplier 6, the output of which through the integrator 7 is connected to the indicator 8.

Испытательный сигнал U(t), интервал корреляции которого^ _к связан с временем задерж- |5 ки второй дополнительной линии 5 соотношением έ _к < 2^_0> поступает через регулируемую линию 4 и вторую дополнительную линию 5 на вход перемножителя 6. При нулевой задержке регулируемой линии 4 сигнал, поступающий на ₂0 первый вход перемножителя 6, задержан второй дополнительной линией 5 на время 2т₀, т.е. на первый вход перемножителя 6 поступает сигнал U (t-2t₀). На второй вход перемножителя 6 поступает суммарный сигнал 25 где ~ U(t) - сигнал, прошедший через разветвитель непосредственно на второй вход перемножителя; 30The test signal U (t), the correlation interval of which ^ _k is related to the delay time | 5 ky of the second additional line 5 by the ratio έ _k <2 ^ _0>, enters through the adjustable line 4 and the second additional line 5 to the input of the multiplier 6. At zero delay of the regulated line 4, the signal arriving at ₂ 0 the first input of the multiplier 6 is delayed by the second additional line 5 for the time 2t ₀ , i.e. the first input of the multiplier 6 receives the signal U (t-2t ₀ ). The second input of the multiplier 6 receives the total signal 25 where ~ U (t) is the signal that passed through the splitter directly to the second input of the multiplier; thirty

Uj (ί-2τ₀-2ΐ_Η) — сигнал, прошедший через разветвитель 1, дополнительную линию 2, исследуемую линию 3 до неоднородности и после отражения от нее прошедший вторично 35 дополнительную линию 2 и разветвитель 1 на второй вход перемножителя;Uj (ί-2τ ₀ -2ΐ _Η ) - the signal that passed through splitter 1, additional line 2, the investigated line 3 to heterogeneity and after reflection from it passed the second 35 additional line 2 and splitter 1 to the second input of the multiplier;

С _н - время прохождения сигнала от входа исследуемой линии 3 до 40 неоднородности.C _n is the signal transit time from the input of the investigated line 3 to 40 inhomogeneities.

При изменении задержки регулируемой линии 4 измеряется корреляционная функция сигналов, поступающих на оба входа перемножителя 6.When the delay of the adjustable line 4 changes, the correlation function of the signals arriving at both inputs of the multiplier 6 is measured.

На вход интегратора 7 поступает сигнал 45 -2τ_ο-2Х_нф где к — переменная задержка регулируемой линии 4.The input of the integrator 7 receives a signal 45 -2τ _ο -2X _n f where k is the variable delay of the adjustable line 4.

С выхода интегратора 7 усредненный по вре- 50 мени сигнал \ <U(t'2X_o-x)[iu(t>U^-2X_o-2X »4u(t-2VT>U(i)>+<u(t-2t₀x)u4i-2r_o-2t_Hy_: где Β_υυ (τ) - автокорреляционная функция испытательного сигнала;From the output of the integrator 7, the time-averaged signal \ <U (t'2X _o -x) [iu (t> U ^ -2X _o -2X »4u (t-2VT> U (i)> + <u ( t-2t ₀ x) u4i-2r _o -2t _H y _: where Β _υυ (τ) is the autocorrelation function of the test signal;

В_ци (<) - взаимокорреляционная функция * испытательного сигнала U(t) с сигналом 1½ (t), отраженным от неоднородности в линии 3, Поступает на регистрирующее устройство.In _qi (<), the inter-correlation function * of the test signal U (t) with the signal 1½ (t), reflected from the inhomogeneity in line 3, is transmitted to the recording device.

Поскольку 2С_О >τ к , то Β_υυ (2τ _ο-τ)-*0 и, следовательно, на выходе интегратора 7 будет только функция B_ULI (τ), которая и характеризует местоположение и характер неоднород- , ности.Since 2С _О > τ к, then Β _υυ (2τ _ο -τ) - * 0 and, therefore, at the output of the integrator 7 there will be only function B _ULI (τ), which characterizes the location and nature of the heterogeneity.

По значению задержки регулируемой линии 4, при которой функция взаимной корреляции максимальна, можно судить об удаленности неоднородности от входа исследуемой линии 3, а по форме этой фнукции - о характере неоднородности.By the value of the delay of the regulated line 4, at which the cross-correlation function is maximum, one can judge the remoteness of the inhomogeneity from the input of the studied line 3, and by the shape of this function - the nature of the heterogeneity.

При этом, возможны следующие случаи.In this case, the following cases are possible.

1. Индикатор 8 регистрирует подобие форм взаимокорреляционной и автокорреляционной функций. Это свидетельствует о том, что отраженный от неоднородности сигнал совпадает по форме (по амплитудно- и фазочастотному спектру) с испытательным сигналом U (t). Последнее, в свою очередь, означает, что неоднородность представляет собой активное сопротивление R, включенное последовательно в линию.1. Indicator 8 registers the similarity of the forms of cross-correlation and autocorrelation functions. This indicates that the signal reflected from the inhomogeneity coincides in shape (in the amplitude and phase frequency spectrum) with the test signal U (t). The latter, in turn, means that the heterogeneity is the active resistance R, connected in series in the line.

2. Индикатор 8 регистрирует взаимокорреляционную функций, в виде уменьшенного зеркального отображения автокорреляционной функции. Это свидетельствует о том, что отраженный сигнал отрицателен, а неоднородность представляет собой активное сопротивление, шунтирующее линию.2. Indicator 8 registers the inter-correlation functions in the form of a reduced mirror image of the autocorrelation function. This indicates that the reflected signal is negative, and the heterogeneity is an active resistance, shunting the line.

3. Функция взаимной корреляции на индикаторе 8 отлична от автокорреляционной функции испытательного сиг нала и имеет отрицательный максимум. Это означает, что отраженный от неоднородности сигнал отрицателен и по форме не совпадает с испытательным, т.е. неоднородность, имеет емкостный характер.3. The cross-correlation function on indicator 8 is different from the autocorrelation function of the test signal and has a negative maximum. This means that the signal reflected from the inhomogeneity is negative and does not coincide in shape with the test signal, i.e. heterogeneity, has a capacitive character.

4. Функция взаимной корреляции по форме отлична от. автокорреляционной функции и имеет положительный максимум. Это означает, что отраженный от неоднородности сигнал положителен, однако форма его не совпадает с испытательным сигналом, т.е. неоднородность имеет индуктивный характер.4. The cross-correlation function in shape is different from. autocorrelation function and has a positive maximum. This means that the signal reflected from the inhomogeneity is positive, however, its shape does not coincide with the test signal, i.e. heterogeneity is inductive.

Claims

1. Vvedensky Yu. V. Correlation method for studying transient characteristics of nanosecond pulse devices; range. Instruments and equipment of experiment, 1965, M 3, p. 117-119.

2. Author's certificate of the USSR N 346804, cl. H 04 B 3/46, 1972.

3.Vashny E. Dynamics of measuring circuits. M., Energy; 1969, p. 106 (prototype).