高頻通道輸入阻抗測試——模擬器及阻抗換算表設計

程 濤

湖北省黃岡供電公司檢修公司 湖北黃岡 438000

1 高頻通道輸入阻抗技術參數要求

1）收發信機輸出、輸入阻抗及通道阻抗：75±25Ω；

2）收信靈敏電平：10±1dBm(收信輸入阻抗為標稱值時)；

3）收信裕度：12dB ～18dB；

4）通信裕度告警：（收信靈敏電平+5.68dBm）；

5）通道異常告警：（正常收信電平-5dB）。

通過上面的參數指標，可以看到高頻通道的阻抗是判定通道是否合格的關鍵數據。在實際工作中，高頻通道的阻抗是校驗及處理通道問題的必測數據。但是，由于原有設備的限制及傳統的計算方法，造成我們在該數據的測試工程中花費大量的時間和精力，經常是需要反復多次的測量、計算，才能確定最后數據的正確。使我們對通道的合格性的判定難度加大，原來的每次測量計算花費近2 個小時，大家知道，220KV 線路送電有時候繼電人員經常會通宵工作，經常就是因為高頻通道的對調中測試通道阻抗數據不準確，而測試計算又會消耗大量的時間造成的。我們希望通過測量計算方法的改進將時間縮短至半個小時以內。

我們需要介紹兩個電平的概念：

（1）功率絕對電平

（2）電壓絕對電平

從前面我們看到的上級部門指定的參數標準中可以看到dB 與dBm 這兩個單位是都會用到，在實際的測量計算中是經常需要進行換算，如果通道阻抗是不合格的，那么上面的等式是不成立的，所有的數據將全部不正確。

從前面我們看到的技術參數標準中可以看到dB 與dBm 這兩個單位是都會用到，在實際的測量計算中是經常需要進行換算，如果通道阻抗不是75Ω 或者不合格的，那么公式的換算出就不是9 dB 關系，計算出的數據將不準確。

2 輸入阻抗原理圖及計算公式

1）在老的計算方法中，我們需要測取上圖中P1、P2 兩個數據，然后還要通過函數公式計算輸入阻抗；

2）在新計算方法中，我們需要測取上圖中P1、P2 兩個數據，然后還要通過公式：

改進新的通道阻抗測試方法，總結經驗數據，將函數公式轉化成算術公式。即△P=P2-P1P2 通道端電平、P1 電阻端電平，轉換成對照表。

P1 測到的是我們串聯在高頻通道電纜芯線上的標準75Ω電阻兩端的電壓電平，P2 是我們測量的通道上的電壓電平，如果通道阻抗是標準的75Ω 阻抗，那么上面的公式就很簡單，P2-P1=0，那么10 的0 次方為1，很容易得出Z=R1。但是我們在實際工作中是不可能使得通道阻抗是標準的75Ω。遇到P2＜P1＜0.5，存在負數乘方后再開20 次方，計算程度會相當繁瑣。

我們希望有一個新的方法，只需要測取上圖中P1、P2 兩個數據，然后通過計算△P= P2-P1，由△P 值來確定通道電阻。我們假設通道阻抗Z 為某一數值，并用電阻進行模擬試驗，測取P1 和P2 值，考慮到P2 與P1 的差值直接關系到最后的阻抗計算值，沒有其余參數的影響，那么直接用△P 值來判定最后的阻抗值是可行的。

在具體的實施階段，我們做了相當大的數據測量、記錄、計算、整理、比對、總結工作。通過對通道阻抗的細微的改變，記錄每次測量的數據，進行對比，得出以下總結表： P2 通道端電平、P1 電阻端電平、△P= P2- P1。

換算后各電平差值情況下的電阻計算對照表

通過現場對測試數據進行反復的演算、推理，總結經驗數據，摸索新的通道阻抗方法是否復合要求。同時對串聯電阻的通道模擬器進行改進。對模擬器進行制作。

3 模擬器制作

P1 測到的是我們串聯在高頻通道電纜芯線上的標準75Ω電阻兩端的電壓電平，P2 是我們測量的通道上的電壓電平，如果通道阻抗是標準的75Ω 阻抗，那么上面的公式就很簡單，P2—P1=0，那么10 的0 次方為1，很容易得出Z=R1。但是我們在實際工作中是不可能使得通道阻抗是標準的75Ω。遇到P2＜P1＜0.5，存在負數乘方后再開20 次方，計算程度會相當繁瑣。

我們希望有一個新的方法，只需要測取上圖中P1、P2 兩個數據，然后通過計算△P= P2- P1，由△P 值來確定通道電阻。我們假設通道阻抗Z 為某一數值，并用電阻進行模擬試驗，測取P1 和P2 值，考慮到P2 與P1 的差值直接關系到最后的阻抗計算值，沒有其余參數的影響，那么直接用△P 值來判定最后的阻抗值是可行的。

△P= P2- P1 中P1 和P2 測量值通過切換按鈕完成。

在具體的實施階段，我們做了相當大的數據測量、記錄、計算、整理、比對、總結工作。通過對通道阻抗的細微的改變，記錄每次測量的數據，進行對比，得出以下總結表P2 通道端電平、P1 電阻端電平、△P= P2- P1。

換算后各電平差值情況下的電阻計算對照表。

注：△P= P2- P1 正負0.1 至2.5 為合格 正負3 至5為合格

[1]郭耀珠，石光，丁衛華，劉巍，吳春紅.帶電線路高頻通道狀態測試方法研究.電力系統保護與控制.2010(24).

[2]陳鵬，蔡金燕，馬少闖，杜敏杰.在線測試模擬通道的隔離設計與分析.測控技術，2012(6).