Birçok uygulamada bilgi ve güç taşıyan koaksiyel kablolar veya burgulu hat çiftleri gibi iletim hatları elektrik mühendisliğinin ayrılmaz bir parçasıdır. İletim hatları, elektriksel özellikleri fiziksel konumlarına bağlı olan dağıtılmış öğelerdir. Hareketli elektromanyetik dalgalar bir çizgi boyunca fiziksel bozulmalarla etkileşime girdikçe, devre hakkında bilgi veren yansımalar üretir.
Diyelim ki toprağa gömülmüş 1,5 km uzunluğunda bir iletim hattınız var ve performans sorunlarına neden olan bir kesintiniz veya arızanız olduğundan şüpheleniyorsunuz. Hattınızı tamir etmek veya değiştirmek için nereden kazacağınızı nasıl biliyorsunuz?
Bu blog yazısında, size yardımcı olacak iki önemli kablo ve anten test ölçümünü inceleyeceğiz:
1. Arıza Tespiti Ölçümü (Distance-to-Fault)
Basit bir ifadeyle, distance-to-fault (DTF) ölçümünde kablo aracılığıyla RF sinyali gönderilip ardından ne kadar gücün geri yansıtıldığı ölçülür. Ekranda kablo boyunca yansıyan sinyaller güçte ani artışlar olarak gözükür ve ölçüm, mesafeye karşı dB cinsinden geri dönüş kaybı olarak görünür. Doğru bir ölçüm için, kablonuzun yaygın kablo türleri için bilinen bir değer olan veya özelliklerinin içerisinde verilen standart hız faktörünü girmeniz gerekir.
Şekil 1’de görüldüğü üzere ekranın ortasındaki en büyük tepe kablonun sonunu gösterir. Buraya işaretleyici yerleştirerek kablo uzunluğunu bulabilirsiniz. Bununla birlikte, iletim hattının bitiminden önce kabloda önemli bir arıza varsa en büyük tepe ekranın ortasında oluşmayabilir. İletim hattınızın bitiminden önce şüpheli bir tepe belirirse, arızanın yaklaşık konumunu bulmak için bu tepe noktasına bir işaretleyici koyabilirsiniz.
Şekil 1. FieldFox saha tipi analizör kullanılarak yapılan bir DTF ölçümü. Sarı iz, ucu açık kabloyu gösterir ve belleğe kaydedilen mavi iz, 50'luk bir yükte sonlandırılan aynı kabloyu gösterir
2. Zaman Alanı Yansıma Ölçümü (Time-Domain Reflectometry)
Time-domain reflectometr (TDR) ölçümleri de DTF gibi kablonuzda arıza olup olmadığını belirlemenize yardımcı olur. TDR ölçümünde de kablodan RF darbesi gönderilir, ancak geri yansıyan güç miktarını okumak yerine, Şekil 2'de gösterildiği üzere empedans uyumsuzluğunu ölçer. Ölçüm, iletim hattı boyunca yansımaları zamana karşı empedans (ohm) olarak gösterir.
TDR ölçümünde yansıma tepe noktalarına işaretleyici yerleştirerek süreksizliğin yaklaşık konumunu bulabilirsiniz. Bu konumu tespit etmeye ek olarak, TDR ölçümüyle uğraştığınız süreksizliğin türü hakkında da bilgiler edinirsiniz. Örneğin, kablodaki açıklıktan veya kesikten gelen bir yansıma endüktif görünür çünkü açık arızalar kablo empedansından daha yüksek bir dirence sahiptir. Açık arızalar, TDR ölçümünde yukarı doğru yani pozitif yansımalar olarak görünecektir. Öte yandan, kısa veya suyun içindeki kablonun yansıması kapasitif görünür. Kısa devre, kablo empedansından daha az dirence sahip olduğundan, yansıması aşağı doğru veya negatif görünür. Bu tür bilgileri bilmek, kablonuzla ilgili sorunu daha iyi anlamanıza ve soruna onarım veya değiştirme açısından nasıl yaklaşmanız gerektiğini anlamanıza yardımcı olur.
Şekil 2. Uyumsuz empedanstan hiçbir yansıma göstermeyen bir TDR ölçümü
DTF ve TDR ölçümleri, saha kitinizde bulunması gereken paha biçilmez araçlardır. Tüm kabloyu görsel olarak incelemek zorunda kalmadan size kablo uzunluğu, arıza konumu ve arıza türü gibi bilgiler vererek zamandan ve enerjinizden tasarruf etmenizi sağlarlar. Bu ölçümler özellikle kablo çok uzun olduğunda, yeraltına gömüldüğünde veya baz istasyonunda bulunduğunda çok iş kolaylaştıcıdır.
DTF, TDR ve diğer önemli iletim hattı ölçümleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için "İletim Hatları ve Yansıyan Sinyaller" uygulama notunu okuyabilirsiniz.