5.4.2. Время измерения
Регистрация рефлектограмм происходит не в реальном масштабе времени, так как для выделения сигнала из шума необходимо накопление СОР. Время измерения зависит от числа накоплений N и периода следования зондирующих импульсов T0. Последняя величина зависит от максимальной длины ВТ Lm, которая, как и N, устанавливается тем или иным способом оператором. Время измерения можно определить по выражению
Tи = N T0 = N Lm n1 /c. (5.19)
Отметим, что время измерения по этому выражению будет определяться при параллельном накоплении СОР во всех точках рефлектограммы (параллельное накопление). Это наиболее эффективное (быстрое) накопление. Однако оно требует использование быстродействующей, а следовательно, и неэкономичной элементной базы для накопителя. Это затрудняет использование параллельного накопления для малогабаритных полевых рефлектометров. Рефлектометры предыдущих поколений использовали последовательное накопление, когда за один период зондирования измеряется СОР только в одной точке рефлектограммы. В этом случае время измерения возрастает в M раз, где M – число точек на рефлектограмме. Для уменьшения времени измерения число точек необходимо уменьшать. С другой стороны, число точек должно быть достаточным для обнаружения отражающих неоднородностей. Разумное число точек составляет
M = 2 Lm / L = 2 T0 / tи. (5.20)
Применяются не только параллельное и последовательное накопления, но и параллельно-последовательное. Время измерения при этом имеет промежуточное значение между двумя крайними случаями.
5.4.3. Пространственное разрешение
Пространственное разрешение определяется минимальным расстоянием между двумя локальными неоднородностями, которые можно видеть на рефлектограмме раздельно. Пространственное разрешение в первую очередь зависит от длительности зондирующего импульса. В этом случае пространственное разрешение может быть определено по выражению (5.3). Недостаточная полоса пропускания ФПУ приводит к искажению (уширению) отраженных от неоднородностей импульсов и, следовательно, к ухудшению пространственного разрешения. Значительная дисперсия может также ухудшать пространственное разрешение. Кроме того, пространственное разрешение ухудшается, если две неоднородности сильно отличаются по коэффициенту отражения. Тогда неоднородность с большим коэффициентом отражения маскирует неоднородность с малым коэффициентом отражения. Пространственное разрешение ухудшается также при насыщении ФПУ отраженными от неоднородностей сигналами. Для улучшения пространственного разрешения в ближней зоне ВТ необходимо уменьшать длительность зондирующего импульса, не допускать насыщения ФПУ, уменьшая мощность зондирующего импульса или коэффициент передачи ФПУ.
5.4.4. Мертвая зона
Мертвая зона возникает на рефлектограмме на участке, следующем за крупной отражающей неоднородностью, которая вводит ФПУ в насыщение. Обычно самое большое отражение, которое насыщает ФПУ, возникает от входного торца ВТ. Отраженный импульс сильно расширяется и, пока ФПУ не выйдет из насыщения, другие неоднородности нельзя обнаружить. Ширина этого импульса lм определяет ширину мертвой зоны ОР. Различают мертвую зону по обратному рассеянию lмs и по отражению lмr, как показано на рис. 5.8.
Рис. 5.8. Мертвая зона
Мертвая зона по отражению определяется расстоянием между началом отраженного импульса и точкой с уровнем 1.5 дБ по отношению к насыщению. Мертвая зона по рассеянию определяется расстоянием между началом отраженного импульса и точкой с уровнем, который отличается от уровня сигнала обратного рассеяния на 0.5 дБ. Для уменьшения мертвой зоны в ближней зоне ВТ в выходной разъем ОР вводят иммерсионную жидкость, уменьшают длительность и мощность зондирующего импульса, включают между ОР и исследуемым ВТ дополнительную бухту ВС.