一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置，包括：對輸入的電磁波信號進行耦合輸出的定向耦合器，所述定向耦合器的輸入端口1通過射頻電纜與信號源相連接，所述定向耦合器的輸出端口2通過射頻電纜與負載相連接，所述定向耦合器的輸出端口3與功率檢測單元I相連接，所述定向耦合器的輸出端口4與功率檢測單元II相連接，所述功率檢測單元I的輸出端與模數轉換器I相連接，所述功率檢測單元II的輸出端與模數轉換器II相連接，所述模數轉換器I和模數轉換器II分別與控制單元相連接。對定向耦合器輸入端口1和輸出端口2兩端連接的射頻電纜的傳輸信號進行信號耦合、功率檢測、功率數據分析從而判斷射頻電纜是否發(fā)生故障。
【專利說明】一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于通信【技術領域】，尤其涉及射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法。【背景技術】
[0002]隨著科學技術的不斷進步，通信網絡的覆蓋面積越來越廣，在通信網絡中微波射頻電纜傳輸線得到廣泛的應用，以此來保證信息的安全高效的傳輸，然而由于微波射頻電纜存在外界因素容易損壞，造成在信息傳輸過程中信號中斷的現象。一旦這種情況發(fā)生給人們的正常生活和工作帶來很大麻煩。這就需要我們實時檢測電纜是否存在故障，保證第一時間對故障電纜進行搶修。
[0003]在實際通信過程中，電纜數量較多并且電纜長度較長，采用傳統(tǒng)的人員線下檢測電纜的方法消耗大量的人力物力，檢測過程中需要很長時間、并且容易造成檢測結果不準確的現象。
[0004]通信系統(tǒng)的射頻電纜起著傳輸信號的功能，由于信號在進入通信電纜之前需要進行功率放大，放大后的信號進入通信電纜進行傳輸，由于電纜存在阻抗，從而信號的功率會隨著傳輸距離的增加而不斷降低，由微波傳輸理論可知通信射頻電纜發(fā)生損壞時，無論是短路還是斷路都會造成輸入輸出端的阻抗失配從而引起能量反射。因此通過檢測端口參數并進行計算實現通信射頻電纜狀態(tài)的監(jiān)測是一個優(yōu)選的方法。
【發(fā)明內容】
[0005]根據現有技術存在的問題，本發(fā)明公開了一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置包括:對輸入的電磁波信號進行耦合輸出的定向耦合器，所述定向耦合器的輸入端口 I通過射頻電纜與信號源相連接，所述定向耦合器的輸出端口 2通過射頻電纜與負載相連接，所述定向耦合器的輸出端口 3與功率檢測單元I相連接，所述定向耦合器的輸出端口 4與功率檢測單元II相連接，所述功率檢測單元I的輸出端與模數轉換器I相連接，所述功率檢測單元II的輸出端與模數轉換器II相連接，所述模數轉換器I和模數轉換器II分別與控制單元相連接；
[0006]工作狀態(tài)下:所述定向耦合器的輸出端口 4將信號源一端的射頻電纜的電磁波信號進行耦合傳送至功率檢測單元II，定向耦合器的輸出端口 3將負載一端的射頻電纜的電磁波信號進行耦合傳送至功率檢測單元I，所述功率檢測單元I和功率檢測單元II將檢測到的功率數據傳送至模數轉換器I和模數轉換器II進行數據轉換后傳送至控制單元內，所述控制單元對接收到的功率進行數據分析:在信號源正常工作的情況下，如果輸出端口3—端的功率值和輸出端口 4 一端的功率值都為零時，則信號源一端的電纜出現故障；如果輸出端口 4 一端有輸出功率值，輸出端口 3—端沒有輸出功率值，則信號源和負載兩端的射頻電纜均正常工作；如果輸出端口 3和輸出端口 4兩端都有輸出功率，并且輸出端口 3—端的輸出功率與輸出端口 4 一端的輸出功率比值小于I時,貝U負載一端的射頻電纜出現故障。
[0007]一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括以下步驟:[0008]步驟1:定向耦合器的輸出端口 4將信號源一端的射頻電纜的功率信號進行耦合后輸出，該輸出功率信號記作P1，利用功率檢測單元II對P1進行功率檢測后記作Pb ；
[0009]步驟2:定向耦合器的輸出端口 3將負載一端的射頻電纜的功率信號進行耦合后輸出，該輸出功率信號記作P2，利用功率檢測單元I對P2經進行功率檢測后記作Pa ；
[0010]步驟3:將功率信號Pa和功率信號Pb分別通過模數轉換器I和模數轉換器II進行模數轉換后輸入至控制單元內進行數據分析、進行電纜故障判斷:
[0011]如果信號源正常工作，當Pa=Pb=O,則定向耦合器沒有耦合信號，定向耦合器的輸入端口 I和輸出端口 2均無輸入信號，判斷結果為信號源一端的射頻電纜出現故障；
[0012]iPA=0、Pb古0，說明定向耦合器的輸入端口 I信號輸入正常，輸入端口 2無輸入信號，判斷結果為信號源和負載兩端的射頻電纜均正常工作；
[0013]當ΡΑ#0、ΡΒ#0，且0<ΡΑ/ΡΒ< 1，則定向耦合器的輸出端口 2有輸入信號并產生反射，使得Pa古0，判斷結果為負載一端的射頻電纜出現故障。
[0014]由于采用了上述技術方案，本發(fā)明提供的射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，采用定向耦合器通過射頻電纜與信號源和負載相連接，通過利用定向耦合器對信號源和負載兩端的電磁波信號進行耦合后輸出，并對輸出后的信號進行功率檢測，將檢測到的功率的模擬信號轉化成數字信號后輸送至控制單元內，所述控制單元判斷是信號源一端的射頻電纜出現故障還是負載一端的電纜出現故障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明中射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置的結構示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明中監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚完整的描述:
[0019]如圖1所示:射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置包括:定向耦合器1、信號源8、負載9、功率檢測單元13、功率檢測單元114、模數轉換器15、模數轉換器116和控制單元7。所述定向耦合器I具有4個端口，分別為輸入端口 1、輸出端口 2、輸出端口 3和輸出端口 4。所述定向耦合器I的輸入端口 I通過射頻電纜與信號源8相連接，定向耦合器I的輸出端口 2通過射頻電纜與負載9相連接，定向耦合器I的輸出端口 3與功率檢測單元13相連接，所述定向耦合器I的輸出端口 4與功率檢測單元114相連接，功率檢測單元13的輸出端與模數轉換器15相連接，功率檢測單元114的輸出端與模數轉換器116相連接，所述模數轉換器15和模數轉換器116分別與控制單元7相連接。本發(fā)明公開的電纜故障監(jiān)測裝置將定向耦合器I的輸入端口 I和輸出端口 2兩端連接上射頻電纜，根據檢測射頻電纜的信號的功率值判斷電纜是否存在故障。[0020]由于定向耦合器I的輸出端口 4為輸入端口 I的耦合端，輸出端口 3為輸出端口2的耦合端。將定向耦合器I通過射頻電纜與信號源8和負載9連接后。工作狀態(tài)下:所述定向耦合器I的輸出端口 4將信號源8 —端的射頻電纜的電磁波信號進行耦合傳送至功率檢測單元114，定向耦合器I的輸出端口 3將負載9 一端的射頻電纜的電磁波信號進行耦合傳送至功率檢測單元13，所述功率檢測單元13和功率檢測單元114對接收到的電磁波信號中所含的功率值進行檢測，將檢測到的功率數據傳送至模數轉換器15和模數轉換器116進行數據轉換后傳送至控制單元7內，所述控制單元7對接收到的功率進行數據分析:在信號源8正常工作的情況下:如果輸出端口 3 —端的功率值和輸出端口 4 一端的功率值都為零時，說明信號源8 —端的射頻電纜沒有輸出信號，則信號源8 —端的電纜出現故障。如果輸出端口 4 一端有輸出功率值，輸出端口 3—端沒有輸出功率值，而輸出端口 4輸出的功率值為信號源8 —端的射頻電纜的輸出信號所含的功率值，而輸出端口 3輸出的功率值為負載9 一端的射頻電纜的輸出信號所含的功率值，則信號源8和負載9兩端的射頻電纜均正常工作。如果輸出端口 3和輸出端口 4兩端都有輸出功率，并且輸出端口 3—端的輸出功率與輸出端口 4 一端的輸出功率比值小于I時,則負載9 一端的射頻電纜出現故障。因為負載一端的射頻電纜出現故障時，會產生反射使定向耦合器I的輸出端口 2有輸入信號。
[0021]進一步的，功率檢測單元13和功率檢測單元114可以采用用于檢測功率大小的裝置或者芯片實現功率值的檢測。控制單元7可以采用單片機控制，利用單片機對數據進行分析和判斷。
[0022]一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，如圖2所示，包括以下步驟:
[0023]一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0024]步驟1:定向耦合器的輸出端口 4將信號源一端的射頻電纜的功率信號進行耦合后輸出，該輸出功率信號記作P1，利用功率檢測單元II對P1進行功率檢測后記作Pb ；
[0025]步驟2:定向耦合器的輸出端口 3將負載一端的射頻電纜的功率信號進行耦合后輸出，該輸出功率信號記作P2，利用功率檢測單元I對P2經進行功率檢測后記作Pa ；
[0026]步驟3:將功率信號Pa和功率信號Pb分別通過模數轉換器I和模數轉換器II進行模數轉換后輸入至控制單元內進行數據分析、進行電纜故障判斷:
[0027]如果信號源正常工作，當Pa=Pb=O,則定向耦合器沒有耦合信號，定向耦合器的輸入端口 I和輸出端口 2均無輸入信號，判斷結果為信號源一端的射頻電纜出現故障；
[0028]當PA=0、Pb幸0，說明定向耦合器的輸入端口 I信號輸入正常，輸入端口 2無輸入信號，判斷結果為信號源和負載兩端的射頻電纜均正常工作；
[0029]當Pa關O,Pb關0，且O < PA/PB < I,則定向耦合器的輸出端口 2有輸入信號并產生反射，使得Pa古0，判斷結果為負載一端的射頻電纜出現故障。
[0030]本發(fā)明公開的射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置，將定向耦合器I通過射頻電纜與信號源8和負載9相連接，通過定向耦合器I對其輸入端口 I和輸出端口 2兩端連接的射頻電纜的電磁波信號進行耦合后輸出，并對輸出的電磁波信號進行功率檢測，檢測出功率的具體數值后通過模數轉換器I進行數據轉換后輸送至控制單元7內，所述控制單元7對數據進行分析，判斷是信號源8—端的射頻電纜出現故障還是負載9一端的射頻電纜出現故障。從而實現對通信狀態(tài)下的射頻電纜進行實時監(jiān)測。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置，其特征在于:包括:對輸入的電磁波信號進行耦合輸出的定向I禹合器(I)，所述定向I禹合器(I)的輸入端口 I通過射頻電纜與信號源(8)相連接，所述定向耦合器(I)的輸出端口 2通過射頻電纜與負載(9)相連接，所述定向耦合器(I)的輸出端口 3與功率檢測單元I (3)相連接，所述定向耦合器(I)的輸出端口 4與功率檢測單元II (4)相連接，所述功率檢測單元I (3)的輸出端與模數轉換器I (5)相連接，所述功率檢測單元II (4)的輸出端與模數轉換器II (6)相連接，所述模數轉換器I (5)和模數轉換器II (6)分別與控制單元(7)相連接； 工作狀態(tài)下:所述定向耦合器(I)的輸出端口 4將信號源(8)—端的射頻電纜的電磁波信號進行耦合傳送至功率檢測單元II (4)，定向耦合器(I)的輸出端口 3將負載(9) 一端的射頻電纜的電磁波信號進行耦合傳送至功率檢測單元I (3)，所述功率檢測單元I (3)和功率檢測單元II (4)將檢測到的功率數據傳送至模數轉換器I (5)和模數轉換器II (6)進行數據轉換后傳送至控制單元(7)內，所述控制單元(7)對接收到的功率進行數據分析:在信號源(8)正常工作的情況下，如果輸出端口 3—端的功率值和輸出端口 4 一端的功率值都為零時，則信號源(8)—端的電纜出現故障；如果輸出端口 4 一端有輸出功率值，輸出端口 3—端沒有輸出功率值，則信號源(8)和負載(9)兩端的射頻電纜均正常工作；如果輸出端口 3和輸出端口 4兩端都有輸出功率，并且輸出端口 3—端的輸出功率與輸出端口 4 一端的輸出功率比值小于I時，則負載(9) 一端的射頻電纜出現故障。
2.根據權利要求1所述的一種射頻電纜在線故障監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，包括以下步驟: 步驟1:定向耦合器(I)的輸出端口 4將信號源(8)—端的射頻電纜的功率信號進行耦合后輸出，該輸出功率信號記作P1，利用功率檢測單元II (4)對P1進行功率檢測后記作Pb ； 步驟2:定向耦合器(I)的輸出端口 3將負載(9)一端的射頻電纜的功率信號進行耦合后輸出，該輸出功率信號記作P2，利用功率檢測單元I (3)對P2經進行功率檢測后記作Pa ； 步驟3:將功率信號Pa和功率信號Pb分別通過模數轉換器I (5)和模數轉換器11(6)進行模數轉換后輸入至控制單元(7)內進行數據分析、進行電纜故障判斷: 如果信號源(8)正常工作，當Pa=Pb=O,則定向耦合器(I)沒有耦合信號，定向耦合器(I)的輸入端口 I和輸出端口 2均無輸入信號，判斷結果為信號源(8) —端的射頻電纜出現故障； iPA=0、Pb古0，說明定向耦合器(I)的輸入端口 I信號輸入正常，輸入端口 2無輸入信號，判斷結果為信號源(8)和負載(9)兩端的射頻電纜均正常工作； 當ΡΑ#0、ΡΒ#0，且0<ΡΑ/ΡΒ< I,則定向耦合器(I)的輸出端口 2有輸入信號并產生反射，使得Pa古0，判斷結果為負載(9) 一端的射頻電纜出現故障。
【文檔編號】H04B17/00GK103916202SQ201410141553
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權日:2014年4月9日
【發(fā)明者】陳鵬, 劉大同, 閻東慧, 法斌斌 申請人:大連海事大學