пʼятниця, 8 листопада 2024 р.

Як визначити вкорочення коаксиального кабелю за допомогою... тестера

Наразi нарiд розбещений векторними антенними аналізаторами. У кращому випадку хоча б заглиблюється у методику роботи з номограмою комплексних опорів Міцухаші-Вольперта-Смітта. А що робити, коли під руками немає спеціалізованих приладів? Ранiш ви ознайомились з тим як виміряти КСХ та АЧХ антени за допомогою SDR HackRF чи RTL SDR чи аналiзатора спектру TinySA. Також це можна зробити за допомогою ВЧ-вольтметра та ГСС, скориставшись властивостями чвертьхвильової або напівхвильової лінії. А ще звичайним LC-тестером чи осцилографом можна визначити вкорочення коаксиального кабелю при відомому імпедансi Zв [Ohm] коаксіального кабелю...

Методика

Достатньо виміряти погонну ємність Cп [pF] на метр довжини коаксиалу та потрiбний Velocity Factor:

VF = 10000 / (3*Zв*Сп)

Ось так просто. Якщо ваш тестер не вміє в пікофаради, просто взяти відрізок кабелю побільше, виміряти ємність та поділити на його довжину. Звичайно, якщо ваш кабель гуано, то по ньому гулятиме по довжині як імпеданс, так і ємність внаслідок нерівномірності товщини ізолятора, дефектів екрануючого оплетення.

Нема тестеру?

Ось так можна визначити вкорочення за допомогою осцилографу та звичайної батарейки

     

А ще тестером або мiкроамперметром можна визначити активну складову iмпеданса антени, якщо виготовити до них RF-мiст:

     

Звiдки формула вище?

Це не емпірична формула, вона виведена у такому вигляді для спрощення використання. Як відомо, швидкість поширення електромагнітної хвилі лінії у довгій лінії Ci залежить від її погонних параметрів:

  • Iндуктивності на одиницю довжини Lп
  • Ємності на одиницю довжини Cп

Звiдки швидкiсть поширення електромагнітної хвилі лінії:

Сi = 1/sqrt (Lп * Сп)

Коефіцієнт вкорочення хвилі в середовищi (дiелектрику):

Квк = с/Сi = c * sqrt (Lп*Сп)

За визначення хвильового імпедансу кабелю як:

Zв = sqrt (Lп / Сп)

Звідки погонна iндуктивнiсть:

Lп = Cп * Zв ^2

Вкорочення:

Kвк = c * Zв * Cп
Якщо скоротити константи відомих величин швидкості світла у вакуумі та ємності, отримаємо величину 3/10000, а для кабелю Velocity Factor:
VF = 1 / Kвк 

Практика

Розберемо на прикладi коаксиального 75-омного кабелю F660 з погонною ємністю 52 pF/m:  

Тодi його VF = 10000 / (3*Zв*Сп) = 10000 / (3*75*52) = 0.85

Постскриптум

Шановні читачі, якщо мої дописи вас зацікавили – пiдтримайте збiр або ставайте спонсорами Youtube-каналу LaboratoryW з ексклюзивними лайфхаками.

Кориснi матерiали
  1. Про фiдер замовте слово...
  2. Про тепловий пробiй або допустиму потужнiсть в фiдерi
  3. Орієнтовний розрахунок допустимої потужності для рiзних RF-конекторiв
  4. Приклад розрахунку втрат у діелектриці
  5. Приклад конструктивних елементів підстроювання резонансу для антени в кожусі
  6. Приклад розрахунку та вимірювань коефіцієнта вкорочення
  7. Визначення коефіцієнту вкорочення за допомогою NanoVNA у режимі TDR
  8. Вимiрювання LC на векторнiку LiteVNA
  9. Вимiрювання LC на векторнiку NanoVNA
  10. Вимiрювання втрат методом S11 на VNA NanoVNA
  11. Вимірювання втрат методом S11 та S21 на VNA NanoVNA
  12. Запірна лямбда / 4 склянка. Виготовлення та вимірювання імпедансу
  13. Напiвхвильовi повторювачi
  14. Гнучка коаксіальна лінія 83 Ohm для спіральних антен
  15. Виготовлення напівжорсткого коаксіального кабелю імпедансом 70.7 Ohm для чвертьхвильового трансформатора
  16. Як правильно тестувати антени
  17. Як підключити Hybrid Couplers до Cross-YAGI
  18. Щогла для ваших антен. Чи все так просто?
  19. Розрахунок спiральних антен та відмінності від антен зі штучною еліптичною поляризацією
  20. До питання узгодження спіральних антен
  21. Захист спіральних антен від статики
  22. Як скласти сигнали спіральних антен з одностороннім намотуванням або антен лiнiйних полярізацiй
  23. Суматор двох антен iмпедансом 50 Ohm на 50 Ohm коаксиалах
  24. Індуктивності та BIAS дроселi, чи все так просто?
  25. Як оцінити підсилення рупорної антени
  26. Лайфхак швидкої оцінки ширини діаграми спрямованості антен
  27. Як вивести RF-кабель через вікно/двері, якщо не можна свердлити
  28. Як виміряти КСХ та АЧХ антени за допомогою HackRF чи RTL SDR чи TinySA Ultra
  29. Симетруючi шлейфи з КЗ по DC
  30. Notch або смуговий фiльтри
  31. На ВЧ особливу увагу придiляйте стрибку iмпеданса на стиках у конекторах
  32. Чи все так просто з довжиною штирьових антен
  33. Будь-яка земляна петля - антена
  34. Рекомендації щодо ЕМС та трасування друкованих плат
  35. Rusty bolt effect (PIM). Ефект іржавого болта або пасивні інтермодуляційні завади
  36. Меблева фурнітура як джерело перешкод або сплески ЕМІ в газліфтах крісел
  37. Чому на польових днях на УКХ найчастіше використовується горизонтальна поляризація?
  38. DIY широкосмуговий антенний комутатор до 500 MHz
  39. Антени для PEP детекторів дронів. Рекомендації щодо застосування