[发明专利]一种射频电缆在线故障监测装置及其监测方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及射频电缆在线故障监测装置及其监测方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，通信网络的覆盖面积越来越广，在通信网络中微波射频电缆传输线得到广泛的应用，以此来保证信息的安全高效的传输，然而由于微波射频电缆存在外界因素容易损坏，造成在信息传输过程中信号中断的现象。一旦这种情况发生给人们的正常生活和工作带来很大麻烦。这就需要我们实时检测电缆是否存在故障，保证第一时间对故障电缆进行抢修。

在实际通信过程中，电缆数量较多并且电缆长度较长，采用传统的人员线下检测电缆的方法消耗大量的人力物力，检测过程中需要很长时间、并且容易造成检测结果不准确的现象。

通信系统的射频电缆起着传输信号的功能，由于信号在进入通信电缆之前需要进行功率放大，放大后的信号进入通信电缆进行传输，由于电缆存在阻抗，从而信号的功率会随着传输距离的增加而不断降低，由微波传输理论可知通信射频电缆发生损坏时，无论是短路还是断路都会造成输入输出端的阻抗失配从而引起能量反射。因此通过检测端口参数并进行计算实现通信射频电缆状态的监测是一个优选的方法。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种射频电缆在线故障监测装置包括：对输入的电磁波信号进行耦合输出的定向耦合器，所述定向耦合器的输入端口1通过射频电缆与信号源相连接，所述定向耦合器的输出端口2通过射频电缆与负载相连接，所述定向耦合器的输出端口3与功率检测单元I相连接，所述定向耦合器的输出端口4与功率检测单元II相连接，所述功率检测单元I的输出端与模数转换器I相连接，所述功率检测单元II的输出端与模数转换器II相连接，所述模数转换器I和模数转换器II分别与控制单元相连接；

工作状态下：所述定向耦合器的输出端口4将信号源一端的射频电缆的电磁波信号进行耦合传送至功率检测单元II，定向耦合器的输出端口3将负载一端的射频电缆的电磁波信号进行耦合传送至功率检测单元I，所述功率检测单元I和功率检测单元II将检测到的功率数据传送至模数转换器I和模数转换器II进行数据转换后传送至控制单元内，所述控制单元对接收到的功率进行数据分析：在信号源正常工作的情况下，如果输出端口3一端的功率值和输出端口4一端的功率值都为零时，则信号源一端的电缆出现故障；如果输出端口4一端有输出功率值，输出端口3一端没有输出功率值，则信号源和负载两端的射频电缆均正常工作；如果输出端口3和输出端口4两端都有输出功率，并且输出端口3一端的输出功率与输出端口4一端的输出功率比值小于1时，则负载一端的射频电缆出现故障。

一种射频电缆在线故障监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤1：定向耦合器的输出端口4将信号源一端的射频电缆的功率信号进行耦合后输出，该输出功率信号记作P₁，利用功率检测单元II对P₁进行功率检测后记作P_B；

步骤2：定向耦合器的输出端口3将负载一端的射频电缆的功率信号进行耦合后输出，该输出功率信号记作P₂，利用功率检测单元I对P₂经进行功率检测后记作P_A；

步骤3：将功率信号P_A和功率信号P_B分别通过模数转换器I和模数转换器II进行模数转换后输入至控制单元内进行数据分析、进行电缆故障判断：

如果信号源正常工作，当P_A=P_B=0，则定向耦合器没有耦合信号，定向耦合器的输入端口1和输出端口2均无输入信号，判断结果为信号源一端的射频电缆出现故障；

当P_A=0、P_B≠0，说明定向耦合器的输入端口1信号输入正常，输入端口2无输入信号，判断结果为信号源和负载两端的射频电缆均正常工作；

当P_A≠0、P_B≠0，且0＜P_A/P_B＜1,则定向耦合器的输出端口2有输入信号并产生反射，使得P_A≠0，判断结果为负载一端的射频电缆出现故障。