TDR هو اختصار لـ "قياس الانعكاس في النطاق الزمني". وهي تقنية قياس عن بُعد تُحلل الموجات المنعكسة وتتعرف على حالة الجسم المُقاس في موضع التحكم عن بُعد. بالإضافة إلى ذلك، هناك قياس الانعكاس في النطاق الزمني؛ ومُرحِّل التأخير الزمني؛ ومسجل بيانات الإرسال. يُستخدم سجل بيانات الإرسال بشكل رئيسي في صناعة الاتصالات في مراحلها المبكرة للكشف عن موضع نقطة انقطاع كابل الاتصالات، ولذلك يُطلق عليه أيضًا "كاشف الكابلات". مقياس الانعكاس في النطاق الزمني هو جهاز إلكتروني يستخدم مقياس انعكاس في النطاق الزمني لتحديد الأعطال وتحديد مواقعها في الكابلات المعدنية (مثل الكابلات المجدولة أو الكابلات المحورية). كما يُمكن استخدامه لتحديد نقاط الانقطاع في الموصلات أو لوحات الدوائر المطبوعة أو أي مسار كهربائي آخر.
واجهة مستخدم E5071c-tdr تُمكّنك من إنشاء خريطة عين محاكاة دون الحاجة إلى مُولّد رموز إضافي؛ إذا كنت بحاجة إلى خريطة عين فورية، فأضف مُولّد إشارات لإكمال القياس! يحتوي جهاز E5071C على هذه الميزة.
نظرة عامة على نظرية نقل الإشارة
في السنوات الأخيرة، ومع التحسن السريع لمعدل بت معايير الاتصالات الرقمية، على سبيل المثال، وصل أبسط معدل بت للمستهلك USB 3.1 إلى 10 جيجابت في الثانية؛ ويحصل USB4 على 40 جيجابت في الثانية؛ يؤدي تحسين معدل البت إلى ظهور مشكلات لم يسبق لها مثيل في النظام الرقمي التقليدي. يمكن أن تتسبب مشكلات مثل الانعكاس والفقد في تشويه الإشارة الرقمية، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء في البت؛ بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لانخفاض هامش الوقت المقبول لضمان التشغيل الصحيح للجهاز، يصبح انحراف التوقيت في مسار الإشارة مهمًا للغاية. ستؤدي الموجة الكهرومغناطيسية الإشعاعية والاقتران الناتج عن السعة الشاردة إلى تداخل الإشارات وجعل الجهاز يعمل بشكل خاطئ. ومع صغر حجم الدوائر وإحكامها، تصبح هذه مشكلة أكبر؛ ومما يزيد الأمور سوءًا، أن انخفاض جهد الإمداد سيؤدي إلى انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء، مما يجعل الجهاز أكثر عرضة للضوضاء؛
الإحداثيات الرأسية لـ TDR هي المعاوقة
يُغذي مُحلل الشبكة المتجهة (TDR) موجةً متدرجةً من المنفذ إلى الدائرة، ولكن لماذا تُعتبر الوحدة الرأسية في مُحلل الشبكة المتجهة (TDR) هي الممانعة وليس الجهد؟ إذا كانت الممانعة هي الممانعة، فلماذا يُمكن رؤية الحافة الصاعدة؟ ما هي القياسات التي يُجريها مُحلل الشبكة المتجهة (TDR) باستخدام مُحلل الشبكة المتجهة (VNA)؟
جهاز VNA هو جهاز لقياس استجابة التردد للجزء المقيس (DUT). عند القياس، تُدخل إشارة إثارة جيبية إلى الجهاز المقيس، ثم تُحصل على نتائج القياس بحساب نسبة سعة المتجه بين إشارة الدخل وإشارة الإرسال (S21) أو الإشارة المنعكسة (S11). يمكن الحصول على خصائص استجابة التردد للجهاز بمسح إشارة الدخل في نطاق التردد المقيس. يُزيل استخدام مرشح تمرير النطاق في مستقبل القياس الضوضاء والإشارات غير المرغوب فيها من نتائج القياس، مما يُحسّن دقة القياس.
مخطط تخطيطي لإشارة الإدخال والإشارة المنعكسة وإشارة الإرسال
بعد فحص البيانات، تبيّن أن جهاز TDR قام بمعايرة سعة جهد الموجة المنعكسة، ثم كافئها بالممانعة. معامل الانعكاس ρ يساوي الجهد المنعكس مقسومًا على جهد الدخل؛ ويحدث الانعكاس عندما تكون الممانعة متقطعة، ويتناسب الجهد المنعكس عكسيًا مع الفرق بين الممانعتين، ويتناسب جهد الدخل عكسيًا مع مجموعهما. وبالتالي، لدينا الصيغة التالية: بما أن منفذ خرج جهاز TDR هو 50 أوم، فإن Z0 = 50 أوم، لذا يمكن حساب Z، أي منحنى معاوقة TDR الناتج عن الرسم البياني.
لذلك، في الشكل أعلاه، تكون الممانعة المرئية في مرحلة السقوط الأولى للإشارة أقل بكثير من 50 أوم، ويكون الميل مستقرًا على طول الحافة الصاعدة، مما يشير إلى أن الممانعة المرئية تتناسب طرديًا مع المسافة المقطوعة أثناء الانتشار الأمامي للإشارة. خلال هذه الفترة، لا تتغير الممانعة. أعتقد أنه من غير المنطقي القول إن الحافة الصاعدة قد تم امتصاصها بعد انخفاض الممانعة، ثم تباطأت في النهاية. في مسار الممانعة المنخفضة اللاحق، بدأت تُظهر خصائص الحافة الصاعدة واستمرت في الارتفاع. ثم تتجاوز الممانعة 50 أوم، فتتجاوز الإشارة قليلاً، ثم تعود ببطء، وتستقر أخيرًا عند 50 أوم، وتكون الإشارة قد وصلت إلى المنفذ المقابل. بشكل عام، يمكن اعتبار المنطقة التي تنخفض فيها الممانعة على أنها تحتوي على حمل سعوي على الأرض. يمكن اعتبار المنطقة التي تزداد فيها الممانعة فجأة على أنها تحتوي على محث موصول على التوالي.
وقت النشر: ١٦ أغسطس ٢٠٢٢
