Рефлектометры на отечественном рынке 2010.
Новые технологии

А.Ю. Ивлев, руководитель проекта

Начало серийного выпуска нового рефлектометра для меди «РД Мастер» пришлось на середину 2009 года, и практически сразу он получил высокую оценку измерителей. Такая ситуация сложилась далеко не случайно. В настоящее время предложение на рынке классических рефлектометров очень широкое. Новый прибор должен обладать всеми лучшими качествами уже представленных моделей. При создании прибора разработчики постарались это учесть - сочетать, казалось бы, не сочетаемое.

Технические характеристики

Прежде всего, прибор должен обладать высокими техническими характеристиками. Современные эксплуатируемые проводные линии, как правило, небольшой длины, имеют многочисленные повреждения, обладают значительным затуханием и проложены рядом с источниками значительных помех (силовые кабели, выделенные линии HDSL, SHDSL, ADSL и т.п.). Необходимо, чтобы рефлектометр позволял изменять в широких пределах диапазон расстояний и длительность импульса (от 50м до 30км и от 8нс до 16мкс), быть способным различать малые расстояния (10-20см) и детектировать повреждение практически в месте подключения измерительных проводов (мертвая зона должна быть минимальна). Кроме того, рефлектометр должен хорошо отстраиваться от помех и позволять работать на зашумленных линиях с большим затуханием.

Импульсный рефлектометр работает по принципу радара: в кабель посылается короткий импульс, и затем наблюдаются отражения от различных неоднородностей. Зная скорость распространения и время, можно определить расстояние до дефекта.

Диапазон расстояний, длительность импульса и разрешение - традиционные и наиболее понятные пользователям параметры. Зачастую, именно по ним ориентируются при сравнении и приобретении приборов.

К сожалению, разрешающая способность трактуется по-разному. В одних случаях это минимальное расстояние между двумя точками рефлектограммы, в других - минимальное изменение длины кабеля, которую фиксирует прибор, в третьих - минимальное расстояние между двумя различимыми дефектами. Производители иногда заявляют для разрешающей способности величину 2-3 мм. Вероятно, такие значения могут быть востребованы для тестирования проводников печатных плат (при длительности импульса 0,1 нс или меньше) и аналогичных задач. Однако оставим в стороне вопрос о практической ценности таких измерений на кабеле, гораздо интереснее понять - за счет чего они могут быть достигнуты?

Борьба с шумом

Дело в том, что рефлектограмма является результатом усреднения многочисленных измерений времени - на отраженный импульс каждый раз накладывается временная шкала. Данная шкала формируется эталонным генератором (кварцевым резонатором) и от нее зависит очень многое. Качество генератора обычно оценивается стабильностью частоты и джиттером - величиной фазовых дрожаний. Если шкала стабильна, то прибор фиксирует только те события, которые четко попадают на метки временной шкалы (и не фиксирует происходящее между метками), но зато хорошо подавляются помехи и шумы, поскольку на каждую метку приходиться очень много измерений. Последнее позволяет расширить перекрываемое затухание (у «РД-Мастер» не менее 96 дБ!) и уверенно работать на проблемных линиях, не опасаясь помех и шумов.

Для увеличения разрешения наиболее просто - использовать генератор с большим джиттером. В этом случае шкала времени нестабильна ("дергается"), и в отдельных измерениях можно фиксировать события между метками основной шкалы. Однако следует понимать, что при любом способе увеличения разрешающей способности соотношение сигнал/шум ухудшается. На каждую градацию временной шкалы приходится меньше измерений, и для отстройки от шумов требуется все больше времени. Оперативно работать на зашумленных линиях с большим затуханием становится крайне сложно, а зачастую невозможно. При создании рефлектометра «РД-Мастер» основной упор был сделан именно на способность работы прибора с проблемными кабелями.

Функциональные возможности

В современных условиях для успешной работы от прибора требуются не только высокие технические характеристики, но и функциональная насыщенность. Развитый функционал ставит новый рефлектометр в один ряд с такими рефлектометрами премиум-класса, как Riser Bond 1270A, Seba Digiflex COM. «РД-Мастер» - это полноценный двухканальный рефлектометр, который позволяет осуществлять как традиционные операции: поиск места повреждения, оценка однородности линии, проверка качества муфтовых соединений (режим - "общий вход"), так и более инновационные: оценка переходного влияния, поиск разбитости пар (режим - "раздельный вход").

Кроме того прибор позволяет отбирать лучшие пары и жилы из имеющихся в наличии (режим - «А и В»), а также обнаруживать места асимметрии жил (режим «А-В»). При поиске причин нестабильности связи и уменьшения скорости передачи существенную помощь окажет режим "фиксация плавающих дефектов".

Для особо "тяжелых" случаев прибор позволяет увеличить количество усреднений, а также включить цифровой фильтр. К этому всему необходимо добавить развитую систему операций с сохраненными рефлектограммами, а также возможность их передачи на компьютер с помощью интерфейса USB.

Управление

При разработке «РД-Мастер» разработчики старались предотвратить еще одну проблему, которая весьма актуальна в последнее время. Дело в том, что многие мощные рефлектометры с высокими характеристиками требуют от измерителя довольно высокой квалификации и аккуратного обращения. «РД Мастер» сделан так, чтобы его интерфейс не требовал длительного изучения многостраничной документации и был интуитивно понятен измерителям с самой различной подготовкой. «Простота и удобство работы» - были основным девизом при работе над прибором. Кроме того, прибор имеет защиту от повышенного напряжения в линии, к которой он подключается (напряжение бытовой промышленной сети). Поэтому даже неквалифицированные действия не приведут к выходу прибора из строя.

Цена решения

Все это стало возможным благодаря использованию самой современной элементной базы и, в частности, программируемых логических интегральных микросхем (ПЛИС). Чрезвычайно высокая вычислительная производительность за счет полностью параллельной архитектуры, реализованной на ПЛИС, делает прибор динамичным и удобным в использовании. Результаты измерения обновляются очень быстро, прибор оперативно реагирует на изменения в линии или смену режима. Как это ни парадоксально, но дополнительным плюсом использования ПЛИС явилось значительное снижение себестоимости прибора, что позволило «РД Мастер» обозначить себя в ценовом диапазоне low-cost и прочно занять одну из высших ступеней по соотношению цена-качество.

Число каналов	2	2	2
Диапазон	< 30км	< 19400 м	< 30 км
Длительность импульса	8 ÷ 16000 нс	2 ÷ 6000 нс	5 ÷ 3000 нс
Амплитуда импульса	12 В	Нет данных	10 В
Перекрываемое затухание	не менее 96 дБ	не менее 65 дБ	не менее 90 дБ
Волновое R	35 ÷ 350 Ом	Нет данных	40 ÷ 200 Ом
Защита по входу	+275 В + пиковое значение 50 Гц	+400 В + пиковое значение 400 Гц	250 В
Дисплей	ЖК 320x240	ЖК 320x240	ЖК 256x128
Память, РФГ	256	16	50
Связь с ПК	USB	RS232	RS232
Габариты	120x230x40мм (1 кг)	267x247,6x127 (2,7 кг)	260x176x70мм (1,5 кг)
Цена (~) руб.	36 000	214 000	243 000