當(dāng)一個(gè)工程師準(zhǔn)備測(cè)量一條傳輸線上各處阻抗值時(shí)，以及檢查傳輸線特征在時(shí)間域或距離域中的不連續(xù)性時(shí)，一般可以有 2種技術(shù)供選擇：TDR(時(shí)域反射測(cè)量技術(shù))和FDR(頻域反射測(cè)量技術(shù))。
TDR與FDR技術(shù)有何區(qū)別呢？今天就由“RIGOL技術(shù)站”為您講述~
1、TDR技術(shù)
時(shí)域反射測(cè)量技術(shù)(TDR)是在20世紀(jì)60年代初引入的，采用與一維雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)距離相似的工作原理：用寬帶發(fā)射機(jī)，把一個(gè)快速階躍或沖擊激勵(lì)信號(hào)發(fā)送到被測(cè)傳輸線，當(dāng)該傳輸線上存在故障點(diǎn)或阻抗不連續(xù)點(diǎn)時(shí)，部分或全部激勵(lì)信號(hào)便會(huì)被反射回寬帶接收機(jī)（即測(cè)試儀表）。通過(guò)測(cè)量入射電壓與反射電壓之比，便能計(jì)算出傳輸線上該點(diǎn)處的阻抗值，同時(shí)可以確定阻抗不連續(xù)性的性質(zhì)(電容性或電感性)。另外，這個(gè)故障或阻抗不連續(xù)點(diǎn)的位置則可以通過(guò)計(jì)算反射信號(hào)在傳輸線上的傳播時(shí)間，再乘以信號(hào)沿著傳輸線傳播的速度換算得出。
圖1：TDR工作原理
2、FDR技術(shù)
頻域反射測(cè)量技術(shù)(FDR)是在20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來(lái)的，工作原理如下圖所示：通過(guò)掃頻信號(hào)，得到傳輸線在一段頻率范圍內(nèi)的反射系數(shù)，然后對(duì)此作IFFT操作，得到時(shí)域信息。通過(guò)電磁波在被測(cè)件內(nèi)的傳播速度，將時(shí)域信息換算成距離信息；同時(shí)，運(yùn)用被測(cè)件的單位距離的衰減參數(shù)來(lái)補(bǔ)償傳播損耗。
圖2：FDR工作原理
3、TDR與FDR技術(shù)的區(qū)別
TDR和FDR技術(shù)在實(shí)際中都有大量的應(yīng)用，各有特點(diǎn)，主要異同點(diǎn)如下表所示：
表1：TDR與FDR對(duì)比
（1）分 辨 率
TDR測(cè)量結(jié)果在空間上的分辨率與采樣速率有關(guān)，采樣速率FS越高，故障分辨率將越細(xì)：
其中電磁波傳播速度因子，在常見(jiàn)介質(zhì)中的數(shù)值是: 聚乙烯介質(zhì)為 0.66，聚四氟乙烯介質(zhì)為 0.7。FDR 測(cè)量結(jié)果的分辨率取決于掃頻范圍，掃頻范圍越大，故障分辨率將越細(xì)：
同軸線分辨率公式:
波導(dǎo)分辨率公式：
其中：Fc：波導(dǎo)截止頻率
F1: 掃頻起始頻率（單位 Hz）
F2: 掃頻截止頻率（單位 Hz)
（2）測(cè) 量 盲 區(qū)
●FDR 無(wú)測(cè)量盲區(qū)。
●TDR 的測(cè)量盲區(qū)取決于激勵(lì)信號(hào)的上升沿或下降沿寬度。
計(jì)算公式：
L： 測(cè)量盲區(qū)（米）
v：電磁波傳播速度（米/秒）
：脈沖上升沿或下降沿寬度
由于上升沿或下降沿寬度的存在使得TDR會(huì)產(chǎn)生測(cè)量盲區(qū)，從而當(dāng)傳輸線較短或故障點(diǎn)距離信號(hào)源較近時(shí)，無(wú)法得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
以電磁波在聚乙烯絕緣電纜中的傳播速度=1.98 × 10^8為例，不同邊沿寬度信號(hào)的近似測(cè)量盲區(qū)如下表所示：
表2：邊沿寬度以及其相應(yīng)的測(cè)量盲區(qū)
（3）測(cè) 量 精 度
●時(shí)基因素
TDR 技術(shù)的測(cè)量精度可以表示為：
v：脈沖信號(hào)在傳輸線中的傳播速度
t：發(fā)射脈沖與反射脈沖間的時(shí)間間隔
δv：波速誤差
δt ：時(shí)間間隔測(cè)量誤差
