频域反射计的原理与应用

预防性维护并不是新的概念。将频域反射计(FDR)应用于电缆/天线的例行维护则是一个新举措。随着新颖的便携式测试仪器技术的发展,使用基于FDR的测试仪器,已成为安装和维护电缆和天线系统的最好选择,它能使维修费用减少并能改善系统的性能。基层电台问题的60％～80％可归因于电缆。

频域反射计与时域反射计的比较

为什么说频域反射计(FDR)技术优于传统的电缆测试技术即时域反射计(TDR)技术?通常,当电缆的工作频率高于100MHz时,用FDR测量故障断点更为合适。本文着重分析了两种测量技术的基本原理,并对它们在射频(RF)天线系统测试中的实际结果进行了一一比较。

基于FDR的土壤水分探测系统与应用

根据中国气象局对农业气象观测的要求,采用频域反射技术(Frequency Domain Reflectometry,FDR)设计开发了一套土壤水分探测系统。系统共包括传感器测量、数据采集和远程数据管理等几个部分。FDR测量原理建立在传输线理论和谐振电路的基础上。数据采集部分充分考虑了信号的抗干扰能力以及纠错措施。系统采用无线通信模式将测量数据传送到中心数据库,并使用互联网将数据发送到各个用户。运行结果表明该系统能够连续稳定地测量,经过订正之后的数据与烘干法测量结果接近,误差小于2%,满足农业气象观测的需要。

新型FDR土壤水盐一体传感器标定研究与应用

运用新型频域反射（ FDR）技术和分频技术,实现传感器水盐同时测量。因土壤质地、容重等差异,土壤水盐标定是利用FDR监测土壤水盐过程中的必要环节。以东北壤土为试验对象,利用“由湿到干,由小到大”的土壤水盐运动规律,通过土柱试验,用烘干法和土壤溶液电导率法对FDR进行室内标定研究。同时,将时域反射（ TDR）式水盐传感器作为对照系,进行稳定性、精准度比较。结果表明：1）经土壤水分标定曲线校正后, FDR式水盐一体传感器具有很高的测量精度,可达±1%-3%；2）在土壤里对同一水盐含量进行百次重复测定, TDR传感器水分平均值为20．07%,相对标准偏差为0．18%；盐分（电导率）平均值为0．29 mS/cm,相对标准偏差为11．06%；新型FDR传感器水分平均值为20．08%,相对标准差为0．21%；盐分（电导率）平均值为0．31 mS/cm,相对标准差为8．49%。新型FDR土壤水盐一体传感器可用于农田土壤连续水盐监测,提供稳定、精确的基础数据,结合数据分析软件,指导种植生产。

FDR型岩土多层含水量监测仪的研究

岩土层含水量的变化是诱发滑坡、泥石流地质灾害最为重要的因素之一,以往采用的张力计法、电阻法、中子法、电容式、γ-射线法、光学测量法和TDR法等测量原理,分别存在精度不高、对人体危害大或受天气影响大和电子线路造价昂贵等缺点。而FDR型滑坡体岩土层多层含水量自动监测仪采用电磁波频域反射(简称FDR)管式含水量传感器进行监测,通过含水量无线通讯采集监测仪进行远程数据采集并无线传输。滑坡体岩土层多层含水量自动监测仪具有体积小、测程大、响应速度快、灵敏度高、精度高、耐腐蚀和抗潮等特点,推动了地质灾害预警监测技术的进步。

光频域反射计研究进展

光频域反射计(OFDR)是一种分布式光纤测量技术。将扫频激光注入光纤链路,对后向瑞利散射光进行频域分析,定位光纤链路上的反射点位置及强度。由于其具有高精度、高空间分辨率等特点,广泛地应用于航空航天、智能结构、材料加工、光学网络监测、生物医学等高精度测量及制造领域。本文阐述了OFDR的基本原理,介绍了提升OFDR系统性能的关键技术研究进展,最后总结了OFDR在不同领域的应用,展望了未来的发展趋势。

一种新颖的飞机电缆故障类型诊断方法

文章分析了传统飞机电缆故障诊断算法优缺点,结合希尔伯特-黄变换下的数据去噪处理,提出一种基于相位检测频域反射计的飞机电缆"硬性故障"(短路和断路)故障判断方法,通过分析短路、断路下参考入射信号和反射信号合成的信号相位、幅值差异,解决了相位检测频域反射计单纯应用在故障点距离判断的缺陷。实验结果表明,该算法能有效地判断出飞机电缆"硬性故障"(短路和断路)类型,应用电缆长度范围广、精度高、软件控制简单、运算量小,适用于飞机电缆等复杂检测环境下的电缆"硬性故障"类型判断。

布里渊分布式光纤传感技术进展及展望

布里渊分布式光纤传感技术是目前国际上传感器研究最活跃的热点课题之一。介绍了其传感机理,综述了多年来基于布里渊散射信号的分布式传感技术的研究动态和新进展,分别分析了布里渊时域反射计、布里渊时域分析技术、布里渊相关时域分析技术以及布里渊频域分析技术的基本原理和研究进展,介绍了目前该领域的最新研究成果。简述了需进一步开展的工作及研究方向,并对其未来发展方向进行了展望。

一次自动土壤水分观测数据异常的原因分析

利用广西某土壤水分观测站2018年1月1日01时-2月23日08时10~100 cm(共8层)土壤水分逐小时监测数据,进行瞬时归一化频率值的变化趋势分析。结果表明,10~40 cm土壤层水分观测值先后出现异常是探测环境改变引起。对土壤水分观测数据的统计分析不仅能进行数据质量控制,也可以间接达到探测环境监控的目的,而传感器的归一化频率值的变化更能直接反映探测环境现状。

天馈系统性能参数的细微特征分析

提出了一种采用频域反射计法分析天馈系统性能参数的方法 ,并对测量误差进行了讨论。该方法将频域测量的数据 (矢量 )转换到时域 ,获得故障距离DTF(distance to fault) ,以有效了解天馈系统内部的细微特征。应用该方法 ,可以在天馈系统出现重大故障前发现细小的、难于确认的问题 ,打破了传统的故障之后再修理的维护方法。计算机仿真结果表明 。

管式岩土多层含水量监测仪的研制

岩土层含水量的变化是诱发滑坡、泥石流地质灾害最为重要的因素之一,以往采用的张力计法、电阻法、中子法、电容式、γ-射线法、光学测量法和TDR法等测量原理,分别存在精度不高、对人体危害大或受天气影响大和电子线路造价昂贵等缺点,而FDR型滑坡体岩土层多层含水量自动监测仪采用电磁波频域反射(简称FDR)管式含水量传感器进行监测,通过含水量无线通讯采集监测仪进行远程数据采集并无线传输。滑坡体岩土层多层含水量自动监测仪具有体积小、测程大、响应速度快、灵敏度高、精度高、耐腐蚀和抗潮等特点,推动了地质灾害预警监测技术的进步。

基于自动控制的土壤灌溉系统研究

为促进中国农业自动化发展,减轻农业人力资源耗费,本文设计出一种基于自动控制的土壤灌溉器。此灌溉器是通过分析土壤水分测量特点及介电特性,根据频域反射计测量原理得到土壤含水率的,最后其通过控制单元对所测土壤含水量与植物土壤含水定额的偏差和偏差的变化率进行模糊化处理与决策来判断灌水与否。

半旱地农业水土资源高效利用综合管理系统

半旱地农业水土资源高效利用综合管理系统分为EnviroScan和Watersense。 EnviroScan是由澳大利亚Sentek公司研发的土壤水环境测定系统，由EnviroScan探测器和导深管组成。它利用电子电容原理，用频域反射计对周围土壤环境进行快速扫描，具有反映灵敏、传输速度快等特点，用户可以根据自己的需要选择传感器的数量，以及确定传感器所需要测量的深度。

射频同轴电缆故障定位测试系统

本文叙述了采用频域反射计(FDR)技术确定射频同轴电缆故障定位测试技术,由计算机通过GPIB总线控制30kHz～3GHz网络分析仪,测试同轴电缆的反射损耗(或驻波比),计算机由获得的频域测试数据进行反傅里叶变换(反FFT)成距离域,从而确定被测电缆的故障点。

为适应高速数据,室内布线需合格

1为什么要合格? (1)竞争推动寻找新的收入来源. (2)用户引线是有线电视网络中的最薄弱环节之一. (3)七成的维修任务是引线问题. (4)劣质的引线零配件等于劣质的性能. (5)室内布线造成的侵入噪声极大地破坏了回传路径. (6)室内布线可能由质量较差的零部件以粗糙的工艺制作而成.

FDR系统在土壤水分连续动态监测中的应用

FDR (FrequencyDomainReflectometry)频域反射仪是一种用于测量土壤水分的仪器 ,它利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数 (ε) ,从而得到土壤容积含水量 (θv)。介绍了FDR系统的测量原理、系统安装、测量方法及其在土壤水分连续动态监测中的应用 ,并对实际测量结果进行了校正 ,可以作为FDR校正的参考。在半干旱区皇甫川流域的应用实践表明 ,FDR具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点 ,是一种值得推荐的土壤水分测定仪器。