Вимірювання параметрів коаксіального кабелю

Відповісти
UR5FFR
Повідомлень: 690
З нами з: Пон вересня 12, 2022 1:04 pm
Has thanked: 32 times
Been thanked: 218 times

Вимірювання параметрів коаксіального кабелю

Повідомлення UR5FFR »

Виміряти коефіцієнт укорочення коаксіального кабелю (або лінії) з відомим хвильовим опором можна за такою формулою: K = R * C * c, де R - хвильовий опір кабелю (Ом), C - ємність одного метра кабелю (Ф), а 'c ' - швидкість світла (м/с). Після скорочень формула набуває більш практичного вигляду: K = Rом * Спф/м * 0.0003. Тобто для вимірювання коефіцієнт укорочення достатньо знати хвильовий опір кабелю та виміряти його погонну ємність.

Коефіцієнт скорочення зазвичай більше одиниці. Ще використовують velocity factor який менше одиниці. Зв'язані вони наступною формулою

Velocity Factor = 1 / K

Для грубої оцінки хвильового опору кабелю можна орієнтуватися з його погонну ємність.
У 50 омних кабелях ємність близько 95-102 пф/м. У 75 омних – 55-67 пф/м. При ємності 44 пф/м ми маємо справу з 90 омним кабелем. Ємність 33 пф/м відповідає 125ти омному кабелю.

Для точного визначення хвильового опору буде потрібно вимірювач індуктивності. Проводимо два виміри для того ж самого шматка кабелю - його ємність при розімкнутому кінці та індуктивність при замкнутому. Хвильовий опір знаходимо за допомогою простої формули

Z = Sqrt(L/C)

де Sqrt - це квадратний корінь

Якщо є векторний аналізатор, то вимір параметрів кабелю суттєво спрощується. Необхідно взяти відрізок кабелю та виміряти його комплексний імпеданс при розімкнутому та закороченому кінці. Далі використовуємо формули з апноуту Agilent.
agilent_cable_measurement.jpg
 В результаті отримуємо хвильовий опір та згасання. Для отримання коефіцієнта укорочення необхідно скористатися такою формулою

Velocity Factor = 2 * PI * Frequency / (betta * C_SPEED)

тут C_SPEED - швидкість світла м/с, Frequency - частота Гц.

Досить часто постає питання про згасання кабелю на певній частоті. У характеристиках на кабель виробник зазвичай наводить величину згасання для декількох частот, які досить далекі від тих, що нас цікавлять.
Можна скористатися наступною наближеною формулою визначення втрат в dB/m
cable loss approximation.png
Коефіцієнти K1 і K2 легко визначити, маючи два значення погонного згасання для різних частот. Ці дані можна взяти з параметрів кабелю. Нехай ми знаємо, що на частоті Freq1 кабель має згасання Att1, а на частоті Freq2 - відповідно Att2.
Тоді вирішуючи систему рівнянь отримаємо такі значення коефіцієнтів

K2 = (Att2*Sqrt(Freq1)-Att1*Sqrt(Freq2))/(Freq2*Sqrt(Freq1)-Freq1*Sqrt(Freq2))
K1 = (Att1-K2 * Freq1) / Sqrt (Freq1)

Тут Sqrt – квадратний корінь.
Знаючи коефіцієнти K1 і K2, ми можемо розрахувати згасання для будь-якої необхідної частоти.
Для перегляду приєднаних до цього повідомлення файлів вам необхідно авторизуватись.
Відповісти