[发明专利]电缆转移阻抗时域测试系统及测试方法

权利要求书

1.电缆转移阻抗时域测试系统，其特征在于，包括下列组成部分：

用于产生激励信号的高压脉冲信号发生器；

用于接收注入信号和响应信号的示波器，带有用于接收注入信号的通道和接收响应信号的通道；

用于衰减激励信号的衰减器；

用于同时观察注入信号和响应信号的同轴结构电流探头，带有与高压脉冲信号发生器相连的输入端口、与示波器相连的监测端口和与阻抗电路相连的输出端口；

用于固定被测电缆的同轴夹具；

阻抗匹配网络。

2.根据权利要求1所述的电缆转移阻抗时域测试系统，其特征在于，所说的高压脉冲信号发生器选自能够产生前沿小于3ns的双指数脉冲信号和方波信号的高压脉冲信号发生器。

3.根据权利要求1所述的电缆转移阻抗时域测试系统，其特征在于，所说的同轴结构电流探头选自罗氏线圈。

4.根据权利要求1所述的电缆转移阻抗时域测试系统，其特征在于，所说的同轴夹具上套有屏蔽管套，两端带有BNC接头。

5.电缆转移阻抗的时域测试方法，其特征在于，包括下列步骤：

1)高压脉冲发生：通过高压脉冲信号发生器产生幅度和周期可控的高压脉冲激励信号；

2)读取激励信号：将步骤1)中产生的高压脉冲激励信号通过同轴结构电流探头的监测端口输出至示波器，接收并读取测试系统获得的注入脉冲；

3)激励被测电缆：将步骤1)中产生的高压脉冲激励信号，通过同轴结构电流探头的输出端口输出至由被测电缆的屏蔽层和芯线组成的内电路，对内电路施加方波信号进行激励；

4)确定阻抗匹配网络：根据被测电缆及同轴夹具构成的装置的特性阻抗以及示波器的阻抗计算并确定阻抗匹配网络中电阻的阻值；

5)接收响应信号：将由被测电缆的屏蔽层和同轴夹具组成的外电路连接至示波器，接收并读取测试系统获得的响应脉冲；

6)获得被测电缆的转移阻抗：根据步骤2)和步骤5)所得的注入脉冲和响应脉冲，通过运算获得被测电缆的转移阻抗；

运算方式如下：

根据测量到的注入系统的电压U₁(t)及内电路的特性阻抗R₁，得到内电路中的电流为：

I1(t)=U·1(t)R1---(3)]]>

分别将采集到的U₂(t)和I₁(t)做快速傅里叶变换，得到电流和电压的频域值和由式(4)求得电缆的转移阻抗的频谱；

Zt(jω)=U^2(jω)LI^1(jω)---(4)]]>

7)建立转移阻抗计算模型：根据步骤2)和步骤5)所得的注入脉冲I₁(t)和响应脉冲U₂(t)，采用参数估计的方法获得转移阻抗的系统传递函数模型。

H(z)=b0+b1z-1+···+bnz-M1+a1z-1+···+aNz-N]]>