高频通道元件及收发信机的测试方法

高频通道元件及收发信机的测试方法湖南省电力公司试验研究院继电保护所高频通道元件及收发信机的测试方法一、高频阻波器 1．试验接线图中： R1为去谐电阻；阻值1.5～3K Ω R2为无感电阻；阻值100Ω P 为选频电平表2．阻抗特性试验按上图接线，振荡器输出阻抗选择“0”Ω，输出电平“0”dB。

选频表输入阻抗选择“∞”。

从84（或60、70）kHZ～500kHZ 测试若干个点，振荡器每改变一次频率，选频表就测试一次P1、P2值。

然后按下式计算阻抗值。

阻抗计算公式：2)21(05.0)110(R Z p p ×−=−要求：在84kHZ ～500kHZ 的范围内，阻抗值不小于570Ω（厂家出厂标准）。

补充知识：1、如果是相相偶合的,那么一个通道需要两相线路用来载波,那么就要两相都装.如果是两通道合用三相（一般B 相公用），那么三相都要装。

2、如果是相地偶合，那么一个通道只需要一相线路用来载波,那么就只要一相安装.3、有的地区为了频率分区，需要全阻塞，那么相关线路（甚至该线路没有高频保护）三相都要装，此时不需结合设备。

二、结合滤波器（常规试验做线路侧和电缆侧的）*工作衰耗的定义：R ’（a） （b）工作衰耗为当负载阻抗R 与电源阻抗R S 相等并直接相连时，如图所示，负载 R 所获得的最大接收功率P max 与经过四端网络后负载R’上所获得功率P 2，取Pmax 与P 2之比常用对数的10倍称为工作衰耗，即：max210lgW P b P = 对于四端口网络当看进去的输入阻抗与电源阻抗相等即匹配时，输入阻抗上获得的功率最大。

用电压表测量：因为是测量工作衰耗，所以，结合滤波器的输入阻抗与电阻R1相等。

因此结合滤波器电缆侧输入端的功率为：1211214)2(R U R U P M ==结合滤波器线路侧负载阻抗R2所得到的功率为：222U P R =工作衰耗为：㏒10=g b 211222()210log 10M U P R U P R ==㏒212210U U +㏒124R R 1122210.77520log10log 20log 10log 440.775W U U Rb U U R =+=+21R R1120log0.775U P =，2220log0.775U P =212110log4W R b P P R =−+ 1．电缆侧工作衰耗测试（要求<1.3dB ） 试验接线：R1CR2振荡器图中： R1 75Ω无感电阻，模拟高频电缆输出阻抗R2 300Ω无感电阻，模拟线路输入阻抗。

如果线路为单根导线，R2取400Ω。

双分裂导线取300ΩC 5000pf 电容，模拟结合电容器电容（以现场实际电容值为准）T 结合滤波器在50kHZ ～500kHZ 之间，选取若干个点测试，振荡器每改变一次频率，选频表就测试一次P1、P2值。

然后计算工作衰耗。

测试时，振荡器输出阻抗选择“0” Ω，输出电平可以为“0”dB(推荐5dB 结果更准确)，但是在测试中应始终维持不变。

选频表输入阻抗选择无穷大。

选频表所读数值为电压电平。

工作衰耗计算公式：电压电平 12214log10R R p p b g +−= （dB ） 2．线路侧工作衰耗（要求<1.3dB ） 试验接线：R2TC图中： R1 300Ω无感电阻 R2 75Ω无感电阻C 5000pf 电容 T 结合滤波器测试方法与电缆侧相同。

工作衰耗计算公式：电压电平 12214log 10R R p p b g +−= 3.电缆侧输入阻抗R1 75Ω无感电阻，模拟高频电缆输出阻抗R2 300Ω无感电阻，模拟线路输入阻抗。

如果线路为单根导线，R2取400Ω。

双分裂导线取300ΩC 5000pf 电容，模拟结合电容器电容（以现场实际电容值为准）T 结合滤波器输入阻抗：对于一个四端口网络，从输入侧看进去得到的阻抗即为输入阻抗，即P3处阻抗。

33313414U U U R R I U R U === 343420log,20log0.7750.775U U P P ==34320410P P U U −= 3420110P P R R −=在结合滤波器工作频带内，选取两个边频和额定工作频率测试即可，振荡器每改变一次频率，选频表就测试一次P3、P4值。

在测量P4值的时候，应该选用“平衡输入”测量。

测量P3时选用平衡输入或者不平衡输入区别不大。

（注意：这里选用P4必须选用平衡输入，否则结果会有很大差别。

不平衡输入是一次地、二次地和测试仪器的外壳地短接再可靠接地，以大地作为公共端，平衡输入就像测P4这样，在同一端与P3没有以地做公共端，在有些情况下不允许接地输出，就只能用平衡输入或输出。

不平衡输入输出是用输出端和地构成回路，平衡输入输出是两个输出端构成回路而不是和地）然后计算输入阻抗。

测试时，振荡器输出阻抗选择“0” Ω，输出电平可以为“0”dB(推荐5dB 结果更准确)，但是在测试中应始终维持不变。

选频表输入阻抗选择无穷大。

也可以多选几个点测，一般只有在某个频带附近能够做到比较好的输入阻抗匹配，不可能在整个频带范围都做到，一般测量值在正负10％范围内就可以。

例如电缆侧测得的输入阻抗应该在75Ω正负10％范围内。

4.线路侧的输入阻抗R1 300Ω无感电阻 R2 75Ω无感电阻C 5000pf 电容 T 结合滤波器测试方法及计算公式同电缆侧输入阻抗。

5．工作频率下的特性阻抗试验电缆侧特性阻抗试验接线R1Tk图中： R1 75Ω无感电阻 K 短路开关T 结合滤波器试验时合上短路开关K ，测试P1d 、P2d ，然后将K 打开，测试P1k 、P2k ，最后计算电缆侧的特性阻抗。

本项试验可以只在收发信机工作频率下测试，振荡器和选频表的输入输出阻抗与上相同。

特性阻抗计算公式：d K T Z Z Z =751010)20/2()20/1(×=K P K P K Z 751010)20/2()20/1(×=d P d P Zd线路侧特性阻抗试验接线TCk图中 R1 300Ω无感电阻 C 5000pf 电容 T 结合滤波器 K 短路开关试验方法与电缆侧相同。

特性阻抗计算公式：d K T Z Z Z =3001010)20/2()20/1(×=K P K P K Z 3001010)20/2()20/1(×=d P d P Zd6．结合滤波器内放电器绝缘检查放电器放电电压应该在1300伏～1600伏。

拆开放电器与一次侧端子的连线，用1000伏摇表测绝缘电阻应该>100M Ω，2500伏摇表会击穿。

三、高频电缆试验1．工作频率下的工作衰耗 试验接线：R1=75R2=75高频电缆工作衰耗计算公式 12214log10R R p p b g +−= 2．工作频率下的特性阻抗试验试验接线R1=75高频电缆K图中： K 为短路开关特性阻抗计算公式：d K T Z Z Z =751010)20/2()20/1(×=K P K P K Z 751010)20/2()20/1(×=d P d P Zd四、高频收发信机的测试1．简述专用高频收发信机一般为单频制。

即发信和收信为同一频率信号，且能够自发自收。

线路对端的收发信机与本侧收发信机型号、频率完全相同。

因此，本侧的收发信机除能够自发自收外，也能够接收对端的信号。

发信部分包括：晶体振荡、前置放大、功率放大、输出滤波等 收信部分包括：收信滤波、混频、变频、放大、检波、收信输出等对于LFX —912型收发信机，测试项目不多，对于有些收发信机，则需要测试较多项目，如许昌继电器厂生产的SF —600型收发信机，还要测试收信带宽、混频变频输出等一些项目。

现在只以LFX —912为例，叙述它的测试项目和方法。

2．测试项目和方法发信输出电平测试：收发信机的输出就是指高频信号的输出。

输出信号的单位用“dB ” 或“dBm ” 即：电压电平或功率电平。

收发信机高频信号输出端子为装置背面的“38”和“40”号端子。

“38”为高频电缆的“芯”，“40”为高频电缆的“地（即屏蔽层）”。

测试输出电平时，用选频电平表的“∞”档，测试档位要放的大些（防止撞表针），测试线加在“38”和“40”上，也可以将测试线插在装置前面的测试插孔上。

如果没有接入通道，则要将收发信机背面的插头选择在“本机—负载”上。

选频表频率选在收发信机的工作频率上。

然后启动发信。

读选频表的指针读数。

所读的选频表读数为电压电平。

高频收发信机的输出阻抗为75Ω，因此，若要将所读的电压电平换算为功率电平，则应按下列公式换算：975600log10+=+=u u g p p p （dBm ） 式中：Pu ：电压电平 Pg ：功率电平对于与RCS —901A 组屏的LFX —912收发信机，在测试发信电平时（未接入通道，选择“本机—负载”），应短接发信机背面“10”和“12”端子，使发信机发信。

收信灵敏电平测试：收信灵敏电平也称为收信启动电平。

即能使收信回路正常工作的最小电平，称为收信启动电平。

正确的测试方法按下图接线：振荡器LFX —912收发信机收信启动电平测试接线图图中：R1=75Ω振荡器输出阻抗选择“0” Ω，选频表输入阻抗选择“∞”振荡器及选频表的频率均选择为收发信机的工作频率。

由于收发信机具有远方启动功能，因此，测试启动电平时，应设法将远方启动功能解除。

对于LFX —912收发信机，应将收发信机背面端子“10”上的连线摘掉。

然后逐步增加振荡器的输出电平，监视收发信机面板上“收信启动”灯，灯亮时，读选频电平表的指示读数，该读数即是收发信机的“收信启动”电平（电压电平）。

按下面的公式换算为功率电平：975600log10+=+=u u g p p p （dBm ） 收发信机的收信启动电平一般为 +4～+5 dBm 。

3．通道两侧对试（1）通道总衰耗测试：收发信机背后选择插头放置“本机—通道”，选频电平表测试线接背后端子“38、40”，或接装置前面的测试插孔“本机—通道”。

选频表输入阻抗选择“∞”。

两侧轮流发信，记录本侧的发信电平和接收电平（对侧）。

并询问对侧的发信电平和接收电平，然后计算高频通道总衰耗。

计算公式为：b=本侧发信电平-对侧收信电平 或 b=对侧发信电平-本侧收信电平 （2）3dB 告警整定：根据接收电平，在收信插件上整定衰耗器。

一般的要求，收信回路的输入电平不宜过高，只要满足收信回路的需要就可以。

这也是为了延长装置的使用寿命。

按华北地区的要求和习惯，收信入口电平一般在20dBm 左右。

如果收信电平过高，可以在收信插件上加入衰耗器使收信回路的输入电平在20dBm 左右。

加入衰耗器后，再次检查收信时插件面板上的收信指使灯。