УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ В МНОГОПРОВОДНЫХ ЛИНИЯХ ПЕРЕДАЧИ
APPARATUS FOR DETECTING PULSES IN MULTIWIRE TRANSMISSION LINES

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно - к устройствам обнаружения импульсных сигналов в многопроводных линиях передачи.
Наиболее близким по техническому решению является устройство обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи (патент РФ на изобретение №2386964), применяемое для обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи, выбранное за прототип, содержащее блок управления, предназначенный для координации работ всех узлов, входящих в состав устройства, генератор импульсов, предназначенный для генерации зондирующих сигналов, приемный блок, предназначенный для приема сигналов с входа/выхода подключаемой линии, блок обработки, предназначенный для обработки сигналов, принятых с входа/выхода подключаемой линии, подключаемую линию между генератором импульсов и приемным блоком, отличающееся тем, что в результирующей структуре, образованной подключаемой линией и внешними проводниками в неоднородном диэлектрическом заполнении, зондирующий сигнал возбуждает моды, распространяющиеся в результирующей структуре с неравными задержками, причем минимальная разность этих задержек больше длительности зондирующего сигнала.
Недостатком этого устройства является его применение только в целях обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи.
Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.1.
Устройство обнаружения импульсов в многопроводных линиях передачи, содержащее блок управления 1, предназначенный для координации работ узлов, входящих в состав устройства, генератор импульсов 2, соединенный с подключаемой линией, приемный блок 3, блок обработки 4, предназначенный для обработки сигналов, подключаемую линию 5, внешние проводники 6, образующие с подключаемой линией такую результирующую структуру в неоднородном диэлектрическом заполнении, что возбуждаемые импульсами моды распространяются в структуре с неравными задержками, причем минимальная разность этих задержек больше длительности импульса, отличается тем, что генератор импульсов не имеет связи с блоком управления, приемный блок принимает сигналы с конца, по крайней мере, одного из внешних проводников.
Техническим результатом является создание устройства, позволяющего производить обнаружение импульсов в многопроводных линиях передачи, длительность которых меньше минимальной разности мод результирующей структуры. Такое обнаружение не требует подключения приемного блока к двум проводникам подключаемой линии.
Поставленная задача решена за счет того, что при распространении импульса в многопроводной структуре с неоднородным диэлектрическим заполнением, из N проводников (не считая опорного), он может подвергаться модальным искажениям в виде разложения на N импульсов меньшей амплитуды из-за различия погонных задержек мод в линии. Таким образом, если проводники подключаемой линии имеют различные электрические и магнитные связи с внешними проводниками (что приводит к различию задержек мод), то информацию об импульсных сигналах, распространяющихся в подключаемой линии, можно получить по форме сигнала во внешних проводниках.
Краткое описание чертежей, в котором приводится перечень фигур с кратким пояснением того, что изображено на каждой из них, приведено ниже.
На фиг.2 показана структурная схема связанной линии.
На фиг.3 показаны формы сигнала на входе подключаемой линии и на конце внешних проводников при различной ширине спектра воздействующего сигнала.
акт
пас
Принцип работы устройства обнаружения импульсов в многопроводных линиях передачи пояснен на примере компьютерного моделирования распространения импульса в отрезке связанных линий. Структурная схема приведена на фиг.2. Значения резисторов R соответствуют волновому сопротивлению линии (100 Ом), значения сопротивлений R соответствуют режиму холостого хода. В качестве сигнала воздействия выбран гауссов импульс с шириной спектра 0-2,3 ГГц; 0-20 ГГц. Результаты моделирования приведены на фиг.3.
вх
вых
По результатам моделирования видно, что, при ширине спектра воздействующего сигнала 0-2,3 ГГц в начале подключаемой линии (U), сигнал на конце внешних проводников (U) отсутствует. Это объясняется тем, что длительность импульса, распространяющегося в подключаемой линии, больше, чем минимальная разность задержек мод результирующей структуры. При ширине спектра воздействующего сигнала 0-20 ГГц на конце внешних проводников появляется два импульса разной полярности. Таким образом, по форме сигналов на конце внешних проводников можно обнаруживать импульсы в подключаемой линии без гальванической связи с ней.