高频通道输入阻抗测试——模拟器及阻抗换算表设计

程 涛

湖北省黄冈供电公司检修公司 湖北黄冈 438000

1 高频通道输入阻抗技术参数要求

1）收发信机输出、输入阻抗及通道阻抗：75±25Ω；

2）收信灵敏电平：10±1dBm(收信输入阻抗为标称值时)；

3）收信裕度：12dB ～18dB；

4）通信裕度告警：（收信灵敏电平+5.68dBm）；

5）通道异常告警：（正常收信电平-5dB）。

通过上面的参数指标，可以看到高频通道的阻抗是判定通道是否合格的关键数据。在实际工作中，高频通道的阻抗是校验及处理通道问题的必测数据。但是，由于原有设备的限制及传统的计算方法，造成我们在该数据的测试工程中花费大量的时间和精力，经常是需要反复多次的测量、计算，才能确定最后数据的正确。使我们对通道的合格性的判定难度加大，原来的每次测量计算花费近2 个小时，大家知道，220KV 线路送电有时候继电人员经常会通宵工作，经常就是因为高频通道的对调中测试通道阻抗数据不准确，而测试计算又会消耗大量的时间造成的。我们希望通过测量计算方法的改进将时间缩短至半个小时以内。

我们需要介绍两个电平的概念：

（1）功率绝对电平

（2）电压绝对电平

从前面我们看到的上级部门指定的参数标准中可以看到dB 与dBm 这两个单位是都会用到，在实际的测量计算中是经常需要进行换算，如果通道阻抗是不合格的，那么上面的等式是不成立的，所有的数据将全部不正确。

从前面我们看到的技术参数标准中可以看到dB 与dBm 这两个单位是都会用到，在实际的测量计算中是经常需要进行换算，如果通道阻抗不是75Ω 或者不合格的，那么公式的换算出就不是9 dB 关系，计算出的数据将不准确。

2 输入阻抗原理图及计算公式

1）在老的计算方法中，我们需要测取上图中P1、P2 两个数据，然后还要通过函数公式计算输入阻抗；

2）在新计算方法中，我们需要测取上图中P1、P2 两个数据，然后还要通过公式：

改进新的通道阻抗测试方法，总结经验数据，将函数公式转化成算术公式。即△P=P2-P1P2 通道端电平、P1 电阻端电平，转换成对照表。

P1 测到的是我们串联在高频通道电缆芯线上的标准75Ω电阻两端的电压电平，P2 是我们测量的通道上的电压电平，如果通道阻抗是标准的75Ω 阻抗，那么上面的公式就很简单，P2-P1=0，那么10 的0 次方为1，很容易得出Z=R1。但是我们在实际工作中是不可能使得通道阻抗是标准的75Ω。遇到P2＜P1＜0.5，存在负数乘方后再开20 次方，计算程度会相当繁琐。

我们希望有一个新的方法，只需要测取上图中P1、P2 两个数据，然后通过计算△P= P2-P1，由△P 值来确定通道电阻。我们假设通道阻抗Z 为某一数值，并用电阻进行模拟试验，测取P1 和P2 值，考虑到P2 与P1 的差值直接关系到最后的阻抗计算值，没有其余参数的影响，那么直接用△P 值来判定最后的阻抗值是可行的。

在具体的实施阶段，我们做了相当大的数据测量、记录、计算、整理、比对、总结工作。通过对通道阻抗的细微的改变，记录每次测量的数据，进行对比，得出以下总结表： P2 通道端电平、P1 电阻端电平、△P= P2- P1。

换算后各电平差值情况下的电阻计算对照表

通过现场对测试数据进行反复的演算、推理，总结经验数据，摸索新的通道阻抗方法是否复合要求。同时对串联电阻的通道模拟器进行改进。对模拟器进行制作。

3 模拟器制作

P1 测到的是我们串联在高频通道电缆芯线上的标准75Ω电阻两端的电压电平，P2 是我们测量的通道上的电压电平，如果通道阻抗是标准的75Ω 阻抗，那么上面的公式就很简单，P2—P1=0，那么10 的0 次方为1，很容易得出Z=R1。但是我们在实际工作中是不可能使得通道阻抗是标准的75Ω。遇到P2＜P1＜0.5，存在负数乘方后再开20 次方，计算程度会相当繁琐。

我们希望有一个新的方法，只需要测取上图中P1、P2 两个数据，然后通过计算△P= P2- P1，由△P 值来确定通道电阻。我们假设通道阻抗Z 为某一数值，并用电阻进行模拟试验，测取P1 和P2 值，考虑到P2 与P1 的差值直接关系到最后的阻抗计算值，没有其余参数的影响，那么直接用△P 值来判定最后的阻抗值是可行的。

△P= P2- P1 中P1 和P2 测量值通过切换按钮完成。

在具体的实施阶段，我们做了相当大的数据测量、记录、计算、整理、比对、总结工作。通过对通道阻抗的细微的改变，记录每次测量的数据，进行对比，得出以下总结表P2 通道端电平、P1 电阻端电平、△P= P2- P1。

换算后各电平差值情况下的电阻计算对照表。

注：△P= P2- P1 正负0.1 至2.5 为合格 正负3 至5为合格

[1]郭耀珠，石光，丁卫华，刘巍，吴春红.带电线路高频通道状态测试方法研究.电力系统保护与控制.2010(24).

[2]陈鹏，蔡金燕，马少闯，杜敏杰.在线测试模拟通道的隔离设计与分析.测控技术，2012(6).