專利名稱：一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉通信領(lǐng)域的以太網(wǎng)通信設(shè)備的性能測試，尤其涉及一種測試網(wǎng)絡(luò) 隔離變壓器性能的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器是應(yīng)用在以太網(wǎng)設(shè)備(如交換機(jī)、路由器等)中，為了避免 各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電源系統(tǒng)的相互影響，需要使用網(wǎng)絡(luò)變壓器實(shí)現(xiàn)跟外聯(lián)設(shè)備的電氣隔離。 同時(shí)隔離變壓器可以提升系統(tǒng)的抗干擾能力和降低系統(tǒng)的電磁干擾(electromagnetic interference，EMI) ο[0003]在選擇網(wǎng)絡(luò)變壓器時(shí)，其一些頻域特性是網(wǎng)絡(luò)變壓器選型的關(guān)鍵指標(biāo)，如回波 損耗和插入損耗，具體的定義如下[0004](1)回波損耗，測量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的回波損耗的電路連接圖如圖1所示，其中，具體 的計(jì)算回波損耗的公式為Vbl[0005]RLds = 20 Logm-Val[0006]其中，Val為信號入射電壓；Vbl為信號反射電壓；RL為回波損耗。[0007]信號反射是由于傳輸信號在阻抗突變的地方，部分信號被反射回來造成，所以 回波損耗表示隔離變壓器將兩邊阻抗正確匹配(匹配是指兩邊的阻抗相等)的能力(圖1 中，ZREF稱為參考阻抗，ZLOAD稱為負(fù)載阻抗)。[0008](2)插入損耗，測量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的插入損耗的電路連接圖如圖2所示，具體的計(jì)算 插入損耗的公式為[0009]JXis = 20 ^LOG^^ j1. J[0010]其中，VOUT為隔離變壓器的輸出電壓；VIN為隔離變壓器的輸入電壓。[0011]網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器是雙向傳輸器件，上圖中信號源和負(fù)載調(diào)換后也成立。插入損 耗表示信號經(jīng)過隔離變壓器時(shí)的衰減。[0012]如圖1和圖2所示，網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器是雙向傳輸器件，信號源和負(fù)載調(diào)換后也成立。[0013]在現(xiàn)有以太網(wǎng)中，隔離變壓器的輸入和輸出不是圖1和圖2中所示，負(fù)(_)端 口接地，而是正負(fù)端口都是連接信號源的差分對，并且差分對的兩個(gè)信號源信號幅度相 同，而相位相反(具體連接結(jié)構(gòu)如圖3所示)。這樣，使得網(wǎng)絡(luò)變壓器為四端口器件，測 試需要使用四端口的網(wǎng)絡(luò)分析儀測試。而四端口的網(wǎng)絡(luò)分析儀非常昂貴(一般在100萬 左右)，因此現(xiàn)有技術(shù)中如果進(jìn)行頻域測試，則需花費(fèi)巨大的測試成本。實(shí)用新型內(nèi)容[0014]本實(shí)用新型提供一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)，能夠以兩端口的網(wǎng)絡(luò)測 試儀測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的插入損耗和回波損耗。[0015]本實(shí)用新型提供一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)，包括兩端口網(wǎng)絡(luò)分析 儀、平衡器和網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器 的單端端口連接兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第一端口，該第一平衡器的差分端口連接網(wǎng)絡(luò)隔離 變壓器的一端，該網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的另一端連接第二平衡器的差分端口，第二平衡器的 單端端口連接兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器為1 比2變比的平衡器；[0016]所述兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀根據(jù)第一端口發(fā)出的入射電壓和第二端口接收到的接收 電壓確定所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器從第一端口方向到第二端口方向的插入損耗；或者[0017]所述兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀根據(jù)第二端口發(fā)出的入射電壓和第一端口接收到的接收 電壓確定所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器從第二端口方向往第一端口方向的插入損耗。[0018]所述兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第一端口和第二端口分別根據(jù)發(fā)送的入射信號和接收 到的與所述入射信號對應(yīng)的反射信號，確定網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器兩端的回波損耗。[0019]所述第一平衡器和第二平衡器的單端線阻抗為50歐，差分線阻抗為100歐。[0020]一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)，包括兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀、平衡器和網(wǎng) 絡(luò)隔離變壓器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器的單端端口連接 兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第一端口，該第一平衡器的差分端口連接網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的一端，該 網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的另一端連接第二平衡器的差分端口，第二平衡器的單端端口連接兩端口 網(wǎng)絡(luò)分析儀的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器為1比2變比的平衡器；[0021]所述兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第一端口和第二端口分別根據(jù)發(fā)送的入射信號和接收 到的與所述入射信號對應(yīng)的反射信號，確定網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器兩端的回波損耗。[0022]所述第一平衡器和第二平衡器的單端線阻抗為50歐，差分線阻抗為100歐。[0023]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型所提供的系統(tǒng)在被測器件的兩端都設(shè)計(jì) 了信號通路，不僅可以實(shí)現(xiàn)單側(cè)回波損耗測試，而且可以同時(shí)測試兩端的回波損耗；另 外本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了插入損耗的測試。[0024]
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器回波損耗的定義和測試模型示意圖；[0026]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)變壓器插入損耗的定義和測試模型示意圖；[0027]圖3為網(wǎng)絡(luò)變壓器差分對連接的結(jié)構(gòu)示意圖；[0028]圖4為本實(shí)用新型一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；[0029]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例網(wǎng)絡(luò)變壓器單邊回波損耗測試結(jié)構(gòu)示意圖；[0030]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施網(wǎng)絡(luò)變壓器雙邊回波損耗測試結(jié)構(gòu)圖；[0031]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)變壓器的插入損耗測試結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0032]本實(shí)用新型提供一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)，包括兩端口網(wǎng)絡(luò)分 析儀、平衡器和網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器的單端端口連接兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第一端口，該第一平衡器的差分端口連接網(wǎng)絡(luò)隔 離變壓器的一端，該網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的另一端連接第二平衡器的差分端口，第二平衡器 的單端端口連接兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器為 1比2變比的平衡器；所述兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀從第一端口發(fā)出的入射電壓通過第一平衡 器、網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和第二平衡器后在第二端口接收到接收電壓，兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀根 據(jù)該入射電壓和接收電壓確定所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器從第一端口方向到第二端口方向的插 入損耗；或者所述兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀從第二端口發(fā)出的入射電壓通過第二平衡器、網(wǎng)絡(luò) 隔離變壓器和第一平衡器后在第一端口接收到接收電壓，兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀根據(jù)該入射 電壓和接收電壓確定所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器從第二端口方向往第一端口方向的插入損耗。[0033]如圖4所示，本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)為[0034]兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀401的第一端口(或稱作A端口 )連接第一平衡器402的單端 端口，該第一平衡器402的差分端口與網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器403(在本實(shí)用新型中該網(wǎng)絡(luò)隔離 變壓器可以是隔離變壓器)相連；[0035]在以太網(wǎng)通信設(shè)備中，利用1 2變比的平衡器就可以實(shí)現(xiàn)單端端口到差分端口 的相互轉(zhuǎn)換，所述平衡器的單端線阻抗控制為50歐，差分線阻抗控制在100歐。[0036]本實(shí)用新型利用平衡器將一個(gè)單端端口轉(zhuǎn)換成一個(gè)差分接口的功能，將平衡器 的單端端口跟兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的端口連接，將平衡器的差分接口跟隔離變壓器連接， 完成兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀單端端口到隔離變壓器差分端口的轉(zhuǎn)換。[0037]所述網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器403的另一端連接第二平衡器404的差分端口，并且所述第 二平衡器404的單端端口連接所述兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀401的第二端口(或稱作B端口)。[0038]在本實(shí)用新型中，所述兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀401、第一平衡器402、網(wǎng)絡(luò)隔離變壓 器403和第二平衡器串聯(lián)成一個(gè)環(huán)。[0039]如圖5所示，應(yīng)用本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的回波損耗進(jìn)行測 試時(shí)，包括[0040]在本實(shí)施例中以兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的A端口為例進(jìn)行說明，B端口類似。[0041]第二平衡器將兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀B端口內(nèi)部阻抗轉(zhuǎn)換成100歐阻抗作為負(fù)載阻抗 (ZLOAD),利用第一平衡器將網(wǎng)絡(luò)變壓器的差分接口轉(zhuǎn)換成單端接口，同時(shí)兩端口網(wǎng)絡(luò) 分析儀的A端口內(nèi)部阻抗作為參考阻抗(ZREF)，即構(gòu)成了圖5所示的測試電路。[0042]兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的A端口發(fā)出測試信號(即入射電壓)，測試信號經(jīng)過平衡器 轉(zhuǎn)換成差分信號到達(dá)隔離變壓器，受隔離變壓器的特征阻抗突變影響，一部分信號會(huì)被 反射回來(即反射電壓)，反射信號又經(jīng)過平衡器后回到兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的A端口，兩 端口網(wǎng)絡(luò)分析儀會(huì)根據(jù)接收到的反射電壓和發(fā)出入射電壓進(jìn)行計(jì)算得出回波損耗值。[0043]在實(shí)際的應(yīng)用中，兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀中的S11(A端口 )測試項(xiàng)就是測試每個(gè)端 口的反射電壓和入射電壓之比的取對數(shù)運(yùn)算(LOGlO)。因此利用兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的 Sll可以測試網(wǎng)絡(luò)變壓器A端口的回波損耗。如果將兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的B端口(S22) 也連接到第二平衡器，即可以同時(shí)測試隔變兩端的回波損耗(如圖6所示)。[0044]如圖7所示，應(yīng)用本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的插入損耗進(jìn)行測 試時(shí)，具體的方法包括[0045]兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀A端口的內(nèi)部阻抗作為ZREF，B端口的內(nèi)部阻抗作為5ZLOAD,兩個(gè)平衡器將網(wǎng)絡(luò)變壓器的差分對轉(zhuǎn)換成單端接口，即構(gòu)成插入損耗的測試模 型。[0046]兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的A端口發(fā)出測試信號(即入射電壓)，測試信號經(jīng)過第一平 衡器后，轉(zhuǎn)換成差分信號到達(dá)隔離變壓器，此時(shí)一部分信號由于阻抗突變返回到兩端口 網(wǎng)絡(luò)分析儀的A端口，一部分信號穿過隔離變壓器后，經(jīng)平衡器轉(zhuǎn)換成單端信號到達(dá)兩 端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的B端口，即接收電壓。兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀根據(jù)A端口發(fā)出的入射電壓 和B端口接收到的接收電壓進(jìn)行計(jì)算，得出隔離變壓器的插入損耗。[0047]兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的S21測試項(xiàng)就是測試A端口發(fā)送信號與B端口接收信號之 比的取對數(shù)(LOGlO)。因此圖7可以測試網(wǎng)絡(luò)變壓器從左往右傳送信號時(shí)的插入損耗。 同理，如果B端口發(fā)信號，A端口接收信號，兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的S12測試項(xiàng)可以測試 網(wǎng)絡(luò)變壓器從右往左傳送信號時(shí)的插入損耗。[0048]由于兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的每個(gè)端口可以準(zhǔn)確的區(qū)分發(fā)送信號和接收信號，因此 本實(shí)用新型可以同時(shí)測試S12，S21，Sll, S22，即網(wǎng)絡(luò)變壓器的兩端的回波損耗以及兩 個(gè)不同傳送方向的插入損耗。[0049]本實(shí)用新型的平衡器可采用North hill的0300BB，兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀采用安捷倫 E5071B 等。[0050]本實(shí)用新型所提供的系統(tǒng)在被測器件的兩端都設(shè)計(jì)了信號通路，不僅可以實(shí)現(xiàn) 單側(cè)回波損耗測試，而且可以同時(shí)測試兩端的回波損耗；另外本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)還 實(shí)現(xiàn)了插入損耗的測試。[0051]利用本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)，使用兩端口的兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀(其價(jià)格只有四 端口的一半左右)即完成網(wǎng)絡(luò)變壓器的差分接口的回波損耗和插入損耗測試，大大節(jié)省 了測試成本。[0052]上述實(shí)施例僅僅是為說明本實(shí)用新型而述的較佳實(shí)施例，當(dāng)然，本實(shí)用新型還 可有其他實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員 當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本 實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)，其特征在于，包括兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀、 平衡器和網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器的單 端端口連接兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第一端口，該第一平衡器的差分端口連接網(wǎng)絡(luò)隔離變壓 器的一端，該網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的另一端連接第二平衡器的差分端口，第二平衡器的單端 端口連接兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器為1比2變 比的平衡器。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一平衡器和第二平衡器的單端線阻 抗為50歐，差分線阻抗為100歐。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器性能的系統(tǒng)，應(yīng)用于通信領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀、平衡器和網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器的單端端口連接兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第一端口，該第一平衡器的差分端口連接網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的一端，該網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的另一端連接第二平衡器的差分端口，第二平衡器的單端端口連接兩端口網(wǎng)絡(luò)分析儀的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器為1比2變比的平衡器。本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)能夠應(yīng)用兩端的網(wǎng)絡(luò)測試儀測試網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器的插入損耗和回波損耗。
文檔編號G01R27/26GK201811996SQ20102010661
公開日2011年4月27日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者彭澤林 申請人:福建星網(wǎng)銳捷網(wǎng)絡(luò)有限公司