专利名称：一种测试网络隔离变压器性能的系统的制作方法
技术领域：
一种测试网络隔离变压器性能的系统技术领域[0001]本实用新型涉通信领域的以太网通信设备的性能测试，尤其涉及一种测试网络 隔离变压器性能的系统。
背景技术：
[0002]网络隔离变压器是应用在以太网设备(如交换机、路由器等)中，为了避免 各网络设备电源系统的相互影响，需要使用网络变压器实现跟外联设备的电气隔离。 同时隔离变压器可以提升系统的抗干扰能力和降低系统的电磁干扰(electromagnetic interference，EMI) ο[0003]在选择网络变压器时，其一些频域特性是网络变压器选型的关键指标，如回波 损耗和插入损耗，具体的定义如下[0004](1)回波损耗，测量网络设备的回波损耗的电路连接图如图1所示，其中，具体 的计算回波损耗的公式为Vbl[0005]RLds = 20 Logm-Val[0006]其中，Val为信号入射电压；Vbl为信号反射电压；RL为回波损耗。[0007]信号反射是由于传输信号在阻抗突变的地方，部分信号被反射回来造成，所以 回波损耗表示隔离变压器将两边阻抗正确匹配(匹配是指两边的阻抗相等)的能力(图1 中，ZREF称为参考阻抗，ZLOAD称为负载阻抗)。[0008](2)插入损耗，测量网络设备的插入损耗的电路连接图如图2所示，具体的计算 插入损耗的公式为[0009]JXis = 20 ^LOG^^ j1. J[0010]其中，VOUT为隔离变压器的输出电压；VIN为隔离变压器的输入电压。[0011]网络隔离变压器是双向传输器件，上图中信号源和负载调换后也成立。插入损 耗表示信号经过隔离变压器时的衰减。[0012]如图1和图2所示，网络隔离变压器是双向传输器件，信号源和负载调换后也成立。[0013]在现有以太网中，隔离变压器的输入和输出不是图1和图2中所示，负(_)端 口接地，而是正负端口都是连接信号源的差分对，并且差分对的两个信号源信号幅度相 同，而相位相反(具体连接结构如图3所示)。这样，使得网络变压器为四端口器件，测 试需要使用四端口的网络分析仪测试。而四端口的网络分析仪非常昂贵(一般在100万 左右)，因此现有技术中如果进行频域测试，则需花费巨大的测试成本。实用新型内容[0014]本实用新型提供一种测试网络隔离变压器性能的系统，能够以两端口的网络测 试仪测试网络隔离变压器的插入损耗和回波损耗。[0015]本实用新型提供一种测试网络隔离变压器性能的系统，包括两端口网络分析 仪、平衡器和网络隔离变压器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器 的单端端口连接两端口网络分析仪的第一端口，该第一平衡器的差分端口连接网络隔离 变压器的一端，该网络隔离变压器的另一端连接第二平衡器的差分端口，第二平衡器的 单端端口连接两端口网络分析仪的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器为1 比2变比的平衡器；[0016]所述两端口网络分析仪根据第一端口发出的入射电压和第二端口接收到的接收 电压确定所述网络隔离变压器从第一端口方向到第二端口方向的插入损耗；或者[0017]所述两端口网络分析仪根据第二端口发出的入射电压和第一端口接收到的接收 电压确定所述网络隔离变压器从第二端口方向往第一端口方向的插入损耗。[0018]所述两端口网络分析仪的第一端口和第二端口分别根据发送的入射信号和接收 到的与所述入射信号对应的反射信号，确定网络隔离变压器两端的回波损耗。[0019]所述第一平衡器和第二平衡器的单端线阻抗为50欧，差分线阻抗为100欧。[0020]一种测试网络隔离变压器性能的系统，包括两端口网络分析仪、平衡器和网 络隔离变压器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器的单端端口连接 两端口网络分析仪的第一端口，该第一平衡器的差分端口连接网络隔离变压器的一端，该 网络隔离变压器的另一端连接第二平衡器的差分端口，第二平衡器的单端端口连接两端口 网络分析仪的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器为1比2变比的平衡器；[0021]所述两端口网络分析仪的第一端口和第二端口分别根据发送的入射信号和接收 到的与所述入射信号对应的反射信号，确定网络隔离变压器两端的回波损耗。[0022]所述第一平衡器和第二平衡器的单端线阻抗为50欧，差分线阻抗为100欧。[0023]本实用新型的有益效果是本实用新型所提供的系统在被测器件的两端都设计 了信号通路，不仅可以实现单侧回波损耗测试，而且可以同时测试两端的回波损耗；另 外本实用新型提供的系统还实现了插入损耗的测试。[0024]
[0025]图1为现有技术中网络隔离变压器回波损耗的定义和测试模型示意图；[0026]图2为现有技术中网络变压器插入损耗的定义和测试模型示意图；[0027]图3为网络变压器差分对连接的结构示意图；[0028]图4为本实用新型一种测试网络隔离变压器性能的系统的结构图；[0029]图5为本实用新型实施例网络变压器单边回波损耗测试结构示意图；[0030]图6为本实用新型实施网络变压器双边回波损耗测试结构图；[0031]图7为本实用新型实施例中网络变压器的插入损耗测试结构图。
具体实施方式
[0032]本实用新型提供一种测试网络隔离变压器性能的系统，包括两端口网络分 析仪、平衡器和网络隔离变压器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器的单端端口连接两端口网络分析仪的第一端口，该第一平衡器的差分端口连接网络隔 离变压器的一端，该网络隔离变压器的另一端连接第二平衡器的差分端口，第二平衡器 的单端端口连接两端口网络分析仪的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器为 1比2变比的平衡器；所述两端口网络分析仪从第一端口发出的入射电压通过第一平衡 器、网络隔离变压器和第二平衡器后在第二端口接收到接收电压，两端口网络分析仪根 据该入射电压和接收电压确定所述网络隔离变压器从第一端口方向到第二端口方向的插 入损耗；或者所述两端口网络分析仪从第二端口发出的入射电压通过第二平衡器、网络 隔离变压器和第一平衡器后在第一端口接收到接收电压，两端口网络分析仪根据该入射 电压和接收电压确定所述网络隔离变压器从第二端口方向往第一端口方向的插入损耗。[0033]如图4所示，本实用新型的具体结构为[0034]两端口网络分析仪401的第一端口(或称作A端口 )连接第一平衡器402的单端 端口，该第一平衡器402的差分端口与网络隔离变压器403(在本实用新型中该网络隔离 变压器可以是隔离变压器)相连；[0035]在以太网通信设备中，利用1 2变比的平衡器就可以实现单端端口到差分端口 的相互转换，所述平衡器的单端线阻抗控制为50欧，差分线阻抗控制在100欧。[0036]本实用新型利用平衡器将一个单端端口转换成一个差分接口的功能，将平衡器 的单端端口跟两端口网络分析仪的端口连接，将平衡器的差分接口跟隔离变压器连接， 完成两端口网络分析仪单端端口到隔离变压器差分端口的转换。[0037]所述网络隔离变压器403的另一端连接第二平衡器404的差分端口，并且所述第 二平衡器404的单端端口连接所述两端口网络分析仪401的第二端口(或称作B端口)。[0038]在本实用新型中，所述两端口网络分析仪401、第一平衡器402、网络隔离变压 器403和第二平衡器串联成一个环。[0039]如图5所示，应用本实用新型提供的系统对网络隔离变压器的回波损耗进行测 试时，包括[0040]在本实施例中以两端口网络分析仪的A端口为例进行说明，B端口类似。[0041]第二平衡器将两端口网络分析仪B端口内部阻抗转换成100欧阻抗作为负载阻抗 (ZLOAD),利用第一平衡器将网络变压器的差分接口转换成单端接口，同时两端口网络 分析仪的A端口内部阻抗作为参考阻抗(ZREF)，即构成了图5所示的测试电路。[0042]两端口网络分析仪的A端口发出测试信号(即入射电压)，测试信号经过平衡器 转换成差分信号到达隔离变压器，受隔离变压器的特征阻抗突变影响，一部分信号会被 反射回来(即反射电压)，反射信号又经过平衡器后回到两端口网络分析仪的A端口，两 端口网络分析仪会根据接收到的反射电压和发出入射电压进行计算得出回波损耗值。[0043]在实际的应用中，两端口网络分析仪中的S11(A端口 )测试项就是测试每个端 口的反射电压和入射电压之比的取对数运算(LOGlO)。因此利用两端口网络分析仪的 Sll可以测试网络变压器A端口的回波损耗。如果将两端口网络分析仪的B端口(S22) 也连接到第二平衡器，即可以同时测试隔变两端的回波损耗(如图6所示)。[0044]如图7所示，应用本实用新型提供的系统对网络隔离变压器的插入损耗进行测 试时，具体的方法包括[0045]两端口网络分析仪A端口的内部阻抗作为ZREF，B端口的内部阻抗作为5ZLOAD,两个平衡器将网络变压器的差分对转换成单端接口，即构成插入损耗的测试模 型。[0046]两端口网络分析仪的A端口发出测试信号(即入射电压)，测试信号经过第一平 衡器后，转换成差分信号到达隔离变压器，此时一部分信号由于阻抗突变返回到两端口 网络分析仪的A端口，一部分信号穿过隔离变压器后，经平衡器转换成单端信号到达两 端口网络分析仪的B端口，即接收电压。两端口网络分析仪根据A端口发出的入射电压 和B端口接收到的接收电压进行计算，得出隔离变压器的插入损耗。[0047]两端口网络分析仪的S21测试项就是测试A端口发送信号与B端口接收信号之 比的取对数(LOGlO)。因此图7可以测试网络变压器从左往右传送信号时的插入损耗。 同理，如果B端口发信号，A端口接收信号，两端口网络分析仪的S12测试项可以测试 网络变压器从右往左传送信号时的插入损耗。[0048]由于两端口网络分析仪的每个端口可以准确的区分发送信号和接收信号，因此 本实用新型可以同时测试S12，S21，Sll, S22，即网络变压器的两端的回波损耗以及两 个不同传送方向的插入损耗。[0049]本实用新型的平衡器可采用North hill的0300BB，两端口网络分析仪采用安捷伦 E5071B 等。[0050]本实用新型所提供的系统在被测器件的两端都设计了信号通路，不仅可以实现 单侧回波损耗测试，而且可以同时测试两端的回波损耗；另外本实用新型提供的系统还 实现了插入损耗的测试。[0051]利用本实用新型提供的系统，使用两端口的两端口网络分析仪(其价格只有四 端口的一半左右)即完成网络变压器的差分接口的回波损耗和插入损耗测试，大大节省 了测试成本。[0052]上述实施例仅仅是为说明本实用新型而述的较佳实施例，当然，本实用新型还 可有其他实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员 当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本 实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种测试网络隔离变压器性能的系统，其特征在于，包括两端口网络分析仪、 平衡器和网络隔离变压器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器的单 端端口连接两端口网络分析仪的第一端口，该第一平衡器的差分端口连接网络隔离变压 器的一端，该网络隔离变压器的另一端连接第二平衡器的差分端口，第二平衡器的单端 端口连接两端口网络分析仪的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器为1比2变 比的平衡器。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一平衡器和第二平衡器的单端线阻 抗为50欧，差分线阻抗为100欧。
专利摘要本实用新型公开了一种测试网络隔离变压器性能的系统，应用于通信领域，该系统包括两端口网络分析仪、平衡器和网络隔离变压器，平衡器包括第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器的单端端口连接两端口网络分析仪的第一端口，该第一平衡器的差分端口连接网络隔离变压器的一端，该网络隔离变压器的另一端连接第二平衡器的差分端口，第二平衡器的单端端口连接两端口网络分析仪的第二端口，其中，所述第一平衡器和第二平衡器为1比2变比的平衡器。本实用新型提供的系统能够应用两端的网络测试仪测试网络隔离变压器的插入损耗和回波损耗。
文档编号G01R27/26GK201811996SQ20102010661
公开日2011年4月27日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者彭泽林 申请人:福建星网锐捷网络有限公司