PDA

Просмотр полной версии : Определение волнового сопротивления кабеля



Сергей1988
14.10.2007, 14:20
Доброе время суток Уважаемые господа радиолюбители, научите студента уму-разуму!
Пришел на рынок покупать коаксиальный кабель, у мужика была целая бухта по-серебряного кабеля РКхх или РКххх во фторопласте, но к сожалению сказать, какой это кабель он не смог... Не смог сказать не влновое сопротивление, не марку кабеля, 100 ом волновое там врядли наберется (так как у 100 омных кабелей обычно очень тонкая центральная жила). :( Кабель достаточно толстый, центральная жила приверно в 1мм диаметром, диаметр кабеля вместе со второпластовой и шелковой изоляциями наверное 7-8мм, как можно в домашних условиях измерить волновое сопротивление? провод пока покупать не стал... достаточно дорогое удовольствие, не хотелось бы прогадать с волновым сопротивлением...
из приборов имею доступ к осциллографу, генератору и частотомеру...
может можно сделать какую-нибудь приспособку, своими ручками для такого дела?

Adagumer
14.10.2007, 14:29
Надо измерить емкость кабеля , далее закоротить дальний конец кабеля и измерить его индуктивность. Далее индуктивность делим на емкость и извлекаем из частного квадратный корень. Конечно величины надо указывать в Генри , Фарадах и получим в Омах.

Сергей1988
14.10.2007, 14:40
Благодарю! Спасибо Вам за науку! :)

CADET
14.10.2007, 14:44
Могу отослать вас к моей публикации на эту тему:

http://www.cqham.ru/coax14.htm

Правда там необходим прибор ИЧХ, но сойдёт и ГСС.
Но, ещё понадобится тестер. :D

73!

oleg2
14.10.2007, 14:45
Благодарю! Спасибо Вам за науку! :)
Как правило подобный кабель является 75-омным

Сергей1988
14.10.2007, 14:48
Я встречал такой кабель на 50 и на 100 ом.. поэтому такое утверждение не совсем верное.... в частности у меня есть пару метров подобного кабеля с волновым сопротивлением 50 ом... центральная жила там 1.5-1.8мм (точно не помню)..

K6VHF
14.10.2007, 15:06
В основном кабели с волновым сопротивлением 50 ом имеют многожильный центральный проводник.
А если одножильный то скорей всего кабель 75 ом.
ХХотя это действительно для отечественных кабелей. У фирменных кабелей центральная жила может быть одна(толстая), а кабель иметь волновое сопротивление 50ом.
У 100 ом кабелей центральная жила очень тонкая, поэтому такой кабель легко определить.

KOLHOZNIK
14.10.2007, 15:24
В основном кабели с волновым сопротивлением 50 ом имеют многожильный центральный проводник.

А если одножильный то скорей всего кабель 75 ом.

Не совсем так. Одножильные и многожильные кабели есть и 75 и 5о Ом.
Но на СВЧ в промышленной аппаратуре везде применяют с одножильной центральной жилой (наверное параметры в этом случае выше ? ).

R5OE
14.10.2007, 16:26
ЗДР!

Достаточно одного измерителя ёмкости. Я измеряю цифровым тестером DT9202A. В нём есть измеритель ёмкости.

Необходимо замерить ёмкость отрезка кабеля (любой длины от 1 до 10 м) и пересчитать ёмкость на 1 метр.

В 50 омных кабелях ёмкость в районе 95-102 пф/м. В 75 омных - 55-67 пф/м.

Для быстрого определения волнового сопротивления достаточно простой способ.

Для примера: на фото отрезок кабеля имеет ёмкость 118 пф. Длина отрезка = 1.16 метра. приведённая ёмкость к 1 метру равна 101 пф.

Следовательно кабель 50 омный. ( использовался кабель RG58)


73 и Удачи всем! RA3OE

ut5vf
14.10.2007, 18:23
из приборов имею доступ к осциллографу, генератору и частотомеру...
может можно сделать какую-нибудь приспособку, своими ручками для такого дела?
Если есть доступ к штангенциркулю можно воспользоваться таблицей.

Сергей1988
14.10.2007, 19:36
О как, Спасибо, научили глупого студента :))
ну теперь на неделе зарплату получу и поеду кабель покупать :)

ut5vf
14.10.2007, 20:53
При определении по таблице волнового сопротивления необходимо измерить диаметр центральной жилы и диаметр изоляции центральной жилы.Их соотношение и определяет волновое сопротивление кабеля. И далее для ламеров-наружный диаметр кабеля на волновое сопротивление не влияет.

alexis
15.10.2007, 20:53
Вот именно. Современный коаксиал выпускается из стандартного ряда 50-75-100 и т.д.
Поэтому вариантов перебора и ошибки в определении - минимум.
Смело замеряйте диаметр центрального проводника (будь хоть одно или многожильный) и наружный диаметр изоляции ЦЕНТРАЛЬНОГО проводника и далее по формуле.
Я надеюсь это проще, чем таскать собой приборы для измерения емкости и индуктивности. :lol:

RU9HD
22.11.2023, 06:54
To RA3OE: Виталий, приветствую Вас! Проверил свою бухточку кабеля, который купил в 2016 году, как RG-58. Погонная емкость оказалась 56 пФ. Первый порыв был возмутиться Вашим постулатом, но я по классической формуле все-же просчитал кабель. Увы, мой результат оказался 81 Ом!!! Вот и довеяй продавцу! Удачи и здоровья!!! Мой поклон воронежской земле - Родина моя.

UA6ASQ
22.11.2023, 07:56
Есть простой способ определения волнового сопротивления кабеля 395086

UT7IA
22.11.2023, 08:02
Кабельным калькулятором проще!

RV3MP
22.11.2023, 08:20
Есть простой способ определения волнового сопротивления кабеля
С 2007 года многое изменилось.:ржач:
Есть способ ещё проще.
Подключаете кабель к анализатору и всё видите... длина, сопротивление, где есть обрывы/прогнил и на какой длине.
395088

RA3XCK
22.11.2023, 10:09
В интернете есть онлайн калькулятор волнового сопротивления кабеля. Входите со смартфона, подставляете параметры и получаете результат.
Кроме 50, 75, 100 ом, бывают и другие, к примеру
RG-62 93 ома

mmom
22.11.2023, 10:13
Определить нужно прямо на толкучке или уже дома?

piramida79
22.11.2023, 10:56
Есть простой способ определения волнового сопротивления кабеля Самый простой метод, добавить нечего и анализатор не у каждого имеется.

DL8RCB
22.11.2023, 13:33
Входите со смартфона
А если такового нет?

Леонид3
22.11.2023, 14:17
DL8RCB, если нет ни смартфона, ни анализатора, даже нет штангенциркуля, остаётся довериться продавцу или логарифмической линейке :smile:

ra6foo
22.11.2023, 14:49
Принцип основан на том, что модуль реактивной части входного сопротивления отрезка кабеля длиной 1/8 (0,125) чиcленно равен волновому сопротивлению кабеля, при этом активная часть близка к 0. Берем кабель, длина которого с учетом К укорочения около четверти волны и антенным анализатором находим частоту, на которой обе части его входного сопротивления, R и Jx близки к 0. На этой частоте его длина составляет 1/4. И ровно на половинной частоте, где его длина 0,125 , смотрим на величину реактивного сопротивления Jx. Она будет иметь отрицательное значение, а её модуль (численное значение без учета знака) будет равен волновому сопротивлению кабеля на этой частоте.

mmom
22.11.2023, 15:27
... как можно в домашних условиях измерить волновое сопротивление?

RCL - метром. Точность необязательна, тк кабелей между 50, 75, 100 Ом не встречал... Берете бухту, измеряете, Rволновое=к.кв из (Lкз/Cраз).

Если есть генератор прямоугольников и о-скоп, тоже просто. Какие есть?

SYN
22.11.2023, 15:30
а её модуль (численное значение без учета знака) будет равен волновому сопротивлению кабеля на этой частоте.
Да, вроде получается



Волновое сопротивление линии, Ом : 50
Длина линии, м : 2.473
Коэффициент укорочения линии : 0.66
R нагрузки, Ом : 100000
X нагрузки, Ом : 100000
Частота, Мгц : 10
----------------------------------------------
R входного сопр-я линии, Ом = 0.03
X входного сопр-я линии, Ом = -50.03j
Длина волны в вакууме, м = 29.98
Длина волны в линии, м = 19.79
Модуль коэффициента отражения = 1.00
КСВ в линии = 3999.77

ra6foo
22.11.2023, 15:55
кабелей между 50, 75, 100 Ом не встречал...
Из встречавшихся:
От 43 до 64 Ом, маркированы "50 Ом"
От 71 до 88 Ом, маркированы "75 Ом"

UA6ASQ
22.11.2023, 16:05
Подключаете кабель к анализатору и всё видитеПрочтите ещё раз вопрос .:-P Нет у него анализатора а что есть - в первом вопросе .

RA3XCK
22.11.2023, 16:19
А если такового нет?
Тогда воспользуйтесь советом из поста 15.
Волновое сопротивление кабеля в основном зависит от соотношения диаметров
центральной жилы и оплетки, ну и диэлектрической проницаемости изоляции между ними.
Соотношение диаметров у кабеля 50ом примерно 3, у 75 ом примерно 6, не сложно и на глазок оценить.
Хотя выше я написал, есть у меня бухта RG62, он 93 ома, то есть можно и промахнуться.

RV3DLX
22.11.2023, 16:56
Студент, что задавал этот вопрос, уже давно не студент и наверно уже знает методы измерения волнового сопротивления кабеля:-P. Вот еще один метод, для которого достаточно приборов к которым имел доступ тот студент, генератор импульсов и осциллограф. Устанавливаете на генераторе импульс с как можно малой длительностью (частота повторения импульсов не важна, может быть маленькой). Подаете этот сигнал с генератора на вход осциллографа и туда же подключаете кусок кабеля. На экране Вы увидите прямой импульс с генератора и отраженный импульс от конца кабеля, который придет через время двойного пробега импульса по кабелю. Подключаете к концу кабеля переменный резистор и вращая его добиваетесь полного пропадания отраженного импульса. Измеряете полученное значение сопротивления, это и будет волновое сопротивление кабеля.
P.S. Заодно при этом можно и измерить длину кабеля в бухте.

vadim_d
22.11.2023, 18:09
с как можно малой длительностьюТут важна не длительность, а крутизна фронта, во времена компьютерных сетей на тонком коаксиале возникли сомнения в суммарной ее длине по нескольким комнатам офиса, длину мерял на меандре с разомкнутым вторым концом сети, при выходном сопротивлении генератора около 50 Ом сначала идет ступенька половинной амплитуды, а через полное время туда-обратно идет второй скачок до напряжения холостого хода. Соответственно при нагрузке на волновое второй скачок практически незаметен

RV3DLX
22.11.2023, 18:53
Вот в замечательном приборе Osa103 есть режим измерения который называется "рефлектометр". Вот иллюстрация этих измерений, если к прибору подключить кабель известной физической длины, то можно узнать коэффициент укорочения этого кабеля. Если подключить бухту кабеля неизвестной длины и ввести примерный коэффициент укорочения кабеля, можно довольно точно измерить длину кабеля в бухте или протянутого до антенны. Если к концу кабеля подключить переменный резистор (как я писал выше) и добиться полного пропадания отраженного импульса, то можно определить волновое сопротивление кабеля.
На картинке к прибору подключен отрезок кабеля длиной 3,12 метра.
P.S. Естественно, чем короче исследуемый кабель, тем меньше длительность импульса нужно устанавливать. На картинке импульс минимальной длительности, который можно установить на выходе генератора Осы.

ra6foo
22.11.2023, 19:02
Если к концу кабеля подключить переменный резистор
Вы сам переменный резистор сначала измерьте
на рабочей частоте, оптимизм убавится.
Нам же не на килогерцах нужен кабель.
Там 50 Омный кабель совсем не 50и Омен.
А резистор тоже "не тот" на ВЧ.

RV3DLX
22.11.2023, 19:21
оптимизм убавится.
Оптимизма ни сколько не убавится:-P:-P. Или Вам нужны прецизионные измерения, что бы измерить волновое сопротивление до долей Ома? И где такие измерения могут иметь практическое значение? Человек спрашивал, как определить это кабель 50 или 100 Ом, или другого сопротивления. Ну измеряйте штангенциркулем, может быть точнее получится.
P.S. Особенно "порадовало" Ваше утверждение что волновое сопротивление кабеля зависит от частоты. Ну переменный резистор конечно зависит, но не так драматично как Вы думаете. Да сопротивление этого резистора при желании можно измерить на разных частотах, легко.

"70-й"
22.11.2023, 19:29
Уважаемый RV3DLX, как всегда, Ваши сообщения точнЫ, наглядны, понятны. СПАСИБО.:-P:-P:-P:пиво::пиво::пиво:

RV3DLX
22.11.2023, 19:36
Уважаемый RV3DLX
Виктор, спасибо! Я более чем уверен, что те люди, которые возражают против такого метода, сами ни разу в жизни таких измерений не делали.

vadim_d
22.11.2023, 19:43
волновое сопротивление кабеля зависит от частотыОно ведь еще и комплексное, и чисто вещественным будет только на той частоте, где погонные потери в диэлектрике равны погонным потерям в проводниках :)

RV3DLX
22.11.2023, 19:46
vadim_d, Вадим все совершенно верно, но здесь ведь простая задача с достаточной для практического применения точностью измерить волновое сопротивление.

ra6foo
22.11.2023, 19:57
Особенно "порадовало" Ваше утверждение что волновое сопротивление кабеля зависит от частоты.
Зависит, к вашему огорчению.
Может измениться от частоты и в 3 (ТРИ) раза и более.
Например с 50 до 143 Ом.
Так что и самоуверенность тоже убавьте.
Удачи.

vadim_d
22.11.2023, 20:36
с достаточной для практического применения точностьюТут от применения зависит :). Чаще всего по отношению диаметров на глаз 50 и 75 Ом для полиэтилена и фторопласта узнаются, хуже при вспененном полиэтилене или еще какой экзотике, тут и штангенциркуль мало поможет. Измерение LC на относительно низкой частоте уже достаточно точное, с ростом частоты только какой-нибудь левый диэлектрик может резко проницаемость потерять, изменение толщины скин-слоя почти ничего не меняет. Тут скорее вопрос, что есть под руками для измерений. Приличный осциллограф тогда на работе был, а вот генератор вроде на какой-то логике спаял, но картинка с двойной ступенькой была как в учебниках :)

ra6foo
22.11.2023, 20:45
у мужика была целая бухта по-серебряного кабеля РКхх или РКххх во фторопласте,
но к сожалению сказать, какой это кабель он не смог...
Если изоляция в три раза толще центр. жилы - 50 Омный
Если изоляция в пять раз толще центр. жилы - 75 Омный.

R6DAL
23.11.2023, 00:04
Однажды писАли "Для этого нужно снять внешнюю защитную оболочку с конца кабеля, завернуть оплетку и измерить диаметр внутренней полиэтиленовой изоляции. Затем снять изоляцию и измерить диаметр центральной жилы. После этого результат первого измерения разделим на результат второго: при полученном отношении примерно 3,3...3,7 волновое сопротивление кабеля составит 50 Ом, при отношении 6,5...6,9 — составляет 75 Ом." Как простейший вариант ,грубо

Добавлено через 6 минут(ы):

Хотя однажды пересчитывал точнее при замере емкости и индуктивности ,попадались образцы кАбеля и 60 ом

ra6foo
23.11.2023, 01:13
измерить диаметр внутренней полиэтиленовой изоляции.
Здесь в теме речь о фторопластовом кабеле

UA6ASQ
23.11.2023, 08:26
Если R кабеля так сильно зависит от частоты то зачем производители кабеля выпускают на 50 , 75 , 100 и более ом ? Выпускали бы просто кабель - на глаз .:-P

RV3DLX
23.11.2023, 12:17
Вот для скептиков провел небольшую лаб. работу. Взял бухту кабеля РЛ-50-3-13, запустил туда импульс с генератора. На первом фото видно, что пришел отраженный от конца кабеля импульс. На втором фото к концу кабеля подключен резистор 51 Ом, видно что импульс практически полностью поглотился этим резистором. На третьем фото к кабелю подключен резистор 56 Ом, часть импульса отразилась от этой нагрузки и пришла в той же фазе, т.к. нагрузка больше волнового сопротивления кабеля. На четвертом фото подключен резистор 43 Ом, видно что часть импульса отразилась и пришла в противофазе, т.к. сопротивление нагрузки менее волнового сопротивления. Еще из этих картинок видно, что длина кабеля в бухте равна 60 метрам.
Кто хочет, может измерять волновое сопротивление кабеля с помощью штангенциркуля или даже микрометра, точнее вряд ли получится. Ну а примерное сопротивление 50, 75, 100 или другое стандартное, легко можно отличить "на глазок".

mmom
23.11.2023, 13:33
Причем, приборы м.б. и попроще.
Вместо генератора достаточно скачка напряжения - ист.пост.напряжения, кнопка, реле.

RV3DLX
23.11.2023, 13:38
Извините, допустил описку, кабель РК-50-3-13.

Извините, допустил описку, кабель РК-50-3-13.

Причем, приборы м.б. и попроще.
Уж какие есть, с такими и работаем.
Скачком напряжения или длинным импульсом можно, об этом выше писал Вадим.
Если использовать реле или кнопку, обязательно будет дребезг контактов.

SYN
23.11.2023, 14:46
Можно прибором способным измерять импеданс, не более. Прицепил на другой конец резистор 51 Ом, померил импеданс на частоте мегагерц 5. Если измеритель покажет те же 50+j0 (допустим разброс 1-2 Ома), значит и кабель 50-Омный. Куска кабеля в пару метров достаточно. Ниже случай если кабель окажется 75 Омный, видно, что X на входе уже значительно отличается.



Волновое сопротивление линии, Ом : 75
Длина линии, м : 2
Коэффициент укорочения линии : 0,67
R нагрузки, Ом : 51
X нагрузки, Ом : 0
Частота, Мгц : 5
----------------------------------------------
R входного сопр-я линии, Ом = 53.74
X входного сопр-я линии, Ом = 12.44j
Длина волны в вакууме, м = 59.96
Длина волны в линии, м = 40.17
Модуль коэффициента отражения = 0.19
КСВ в линии = 1.47

Serg
23.11.2023, 15:05
и анализатор не у каждого имеется.

Cамый дешевый карманный нановна стоит около 30 баксов, для кв хватит и такого.
Если не скупиться, можно за 50-60 взять нормальный с большим экраном и хоть до гига по частоте.

И он сразу померяет на любой частоте Zo кабеля и затухание, можно в ТДР режиме просканировать и отклик на неоднородности. Никакие доморощенные способы уже не надо, люди, 2023год!

ra6foo
23.11.2023, 16:25
Если R кабеля так сильно зависит от частоты то зачем производители кабеля выпускают на 50 , 75 , 100 и более ом ? Выпускали бы просто кабель - на глаз .
Кабели нормируются по волновому сопротивлению на частотах,
где оно чисто активно, в районе гигагерц. С уменьшением частоты
оно увеличивается, и чем тоньше кабель, тем быстрее.
143 Ома и выше, это о тонком кабеле 2,5 мм на 0,1 МГц.
У кабелей средней толщины оно повышается лишь на 2...3 Ома


Никакие доморощенные способы уже не надо
А Главный прибор к нему прилагается?

Serg
23.11.2023, 16:34
А Главный прибор к нему прилагается?

Для кустарных-косвенных методов он тоже нужен и даже не меньше. :D

UA4NE
23.11.2023, 16:48
Не знаю было ли, всю тему не читал. Метод подходит для воздушных линий, но годится и для коаксиалов, если известен материал диэлектрика (диэлектрическая проницаемость, к-т укорочения).

Дальний конец кабеля нагружаем резистором с известным сопротивлением Rн. На ближнем конце на четвертьволновой частоте измеряем входное сопротивление Rвх. Искомое волновое сопротивления кабеля будет равно их среднегеометрическом у значению Rв = SQRT(Rн * Rвх).

Пример:

Пусть длина кабеля 10 метров и известен к-т укорочения 0,66 (материал твердый полиэтилен).
Частота измерения = 300 / 10 / 0,66 / 4 = 11,36 МГц.
При Rн = 60 ом и Rвх = 35 ом:
Rв = SQRT(60 * 35) = 45,8 ом.

SYN
23.11.2023, 17:27
Пример:
По моему Вы что-то в своем примере напутали. Но словестное описание работает



Волновое сопротивление линии, Ом : 50
Длина линии, м : 4.9475
Коэффициент укорочения линии : 0.66
R нагрузки, Ом : 100
X нагрузки, Ом : 0
Частота, Мгц : 10
----------------------------------------------
R входного сопр-я линии, Ом = 25.00
X входного сопр-я линии, Ом = 0.01j
Длина волны в вакууме, м = 29.98
Длина волны в линии, м = 19.79
Модуль коэффициента отражения = 0.33
КСВ в линии = 2.00


sqrt(100*25)=50

UA4NE
23.11.2023, 17:41
Да, я ошибся. На 0,66 надо не делить, а умножать. Тогда при длине кабеля 10 метров частота измерений будет 5 МГц.

RV9CX
23.11.2023, 18:27
Самый точный и простой бытовой способ измерения волнового сопротивления кабеля:

Проверить подготовленную линию можно, измерив емкость разомкнутой линии и индуктивность замкнутой и, подставив значения в формулу: https://image.jimcdn.com/app/cms/image/transf/none/path/s0e9e84517cec2ad2/image/i8f8c194299e40e84/version/1294912302/image.gif

где:
Z - волновое сопротивление линии, Ом
L - индуктивность короткозамкнутой на конце линии, Гн
C - емкость разомкнутой линии, Ф




Я так и Z бевереджей измерял, и сделнных любых двупроводных линий - реально работает и точность фантастическая. При этом, вы не знаете обычно свойства диэлектрика, а диаметры с точностью до соток вы не измеряете. В данном методе это все вообще не важно.

К слову сказать, таким образом измеренный кабель RG58 от Rexant показал 71 Ом (а должен 50). При этом погонная емкость всего 81пФ/м вместо 100. Экономия на меди..

ra6foo
23.11.2023, 18:35
Проверить подготовленную линию можно, измерив емкость разомкнутой линии
Не каждую линию можно. Может показать что угодно "не то"

Mayor
23.11.2023, 19:52
Не каждую линию можно.
Какую нельзя?

SYN
23.11.2023, 20:17
Проверить подготовленную линию можно, измерив емкость разомкнутой линии и индуктивность замкнутой и, подставив значения в формулу:
Тут важно в четверть волны не попасть или близко, к тому же реактивность после нее меняет знак. А так да, это работает.

Хигэ
23.11.2023, 21:35
z=sqrt(l/c)
при этом "c" является функцией от геометрии и диэлектрической проницаемости, "l" является функцией от геометрии и магнитной проницаемости
диэлектрическая и магнитная проницаемость являются функцией от частоты и мощности
но всё это справедливо только для "цепей с сосредоточенными параметрами"
как только переходим к "длинной линии с рассредоточенными параметрами" начинается настоящий horror :crazy:

так же не забываем про дисперсию (более иной взгляд на зависимость диэлектрической и магнитной проницаемости от частоты)
"скорость света" для более высоких частот выше, чем для более низких (нормальная дисперсия)
для лучшего запоминания вспоминаем гребень на поверхностной волне в море, забегание гребня вперёд волны это следствие дисперсии, а "барашек" на гребне это начало обрушения (для электромагнитных волн вменяемой мощности аналогию привести не берусь)
https://artguide.com/storage/news/9010/detail_picture.jpg

Сергей Викт
23.11.2023, 21:45
Тут важно в четверть волны не попасть или близкоДля типичных LC метров частоты измерений 1,10,100 кГц. Вряд ли будете измерять такие длинные кабели, что бы попасть в четверть длины волны.

ra6foo
23.11.2023, 22:23
Во многих случаях рекомендуют использовать коаксиальный кабель
как конденсатор, благо что его погонная емкость известна точно и заранее.
Но до определенной длины в лямбдах, не более 0,05 лямбда.
Т. е. до той длины, пока он еще конденсатор в более-менее чистом виде.
Или иначе, в пределах допустимого здесь соблюдения условий квазистационарности.
Длинее, начинаются либо непонятные неприятности, либо неприятные непонятности

mmom
23.11.2023, 23:21
Дальний конец кабеля нагружаем резистором с известным сопротивлением Rн. На ближнем конце на четвертьволновой частоте измеряем входное сопротивление Rвх. ...= SQRT(Rн * Rвх).

395146395148

Так же работает П-контур и тп

SYN
25.11.2023, 11:09
Так же работает П-контур
Далеко не любой П-контур обладает такими свойствами. Только у которого реактивные сопротивления всех элементов равны по модулю. Шульгин об этом писал в ж. Радио.

UA4NE
25.11.2023, 11:23
Вот сделали в MMANA модель двухпроводной линии из квадратной трубы или пластин (например, для модели ЛПА нужна линия на 65 ом). А как посмотреть, что получилось? Вот так и смотрим (http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?6218-%CE%EF%F0%E5%E4%E5%E B%E5%ED%E8%E5-%E2%EE%EB%ED%EE%E2%E E%E3%EE-%F1%EE%EF%F0%EE%F2%E 8%E2%EB%E5%ED%E8%FF-%EA%E0%E1%E5%EB%FF&p=1986874&viewfull=1#post19868 74) на четвертьволновой частоте и затем корректируем, меняя зазор. Удобно и быстро.

Формула в примере не верна, там опечатка.

Хигэ
25.11.2023, 13:26
поигрался с моделью длинной линии и "ступенькой"
вот что получилось
схема вот такая
395174

фрагмент spice кода


vin vin 0 DC 0 ac 1 pulse(0 1 100n 10n 10n 500u 1m)
T1 in 0 out 0 z0=50 td=0.1u
Rin vin in 50
Rout out 0 50
*Lout out 0 100u
*Cout out 0 100p

.control
tran .1n 1.5u


по входу линия согласованна
меняем нагрузку на конце ("по вкусу" ставим сопротивление, емкость, индуктивность)
смотрим напряжение на входе линии

результат моделирования
395175

vadim_d
25.11.2023, 13:49
меняем нагрузку на концеНу да, классика жанра, второй и третий графики, даже на относительно короткой линии ступенька на фронте хорошо заметна, оценить волновое сопротивление позволяет

RV3DLX
25.11.2023, 15:08
оценить волновое сопротивление позволяет
Вадим, конечно позволяет. Вот практические измерения, на кабель РК-50 1,5-13 длиной 1,3 метра подан достаточно длинный импульс и хорошо видна ступенька при разомкнутом конце кабеля (первая картинка). Потом на конец кабеля подпаял переменный резистор 100 Ом. При вращении резистора в сторону уменьшения сопротивления, величина ступеньки уменьшается до полного пропадания, а потом становится отрицательной, при значениях сопротивления резистора меньше волнового сопротивления кабеля. Когда осциллограмма приобрела вид как на второй картинке, измерил сопротивление резистора и оно оказалось 50 Ом. Метод прекрасно работает.
P.S. добавил картинку когда сопротивление резистора 25 Ом.


оценить волновое сопротивление позволяет
Вадим, конечно позволяет. Вот практические измерения, на кабель РК-50 1,5-13 длиной 1,3 метра подан достаточно длинный импульс и хорошо видна ступенька при разомкнутом конце кабеля (первая картинка). Потом на конец кабеля подпаял переменный резистор 100 Ом. При вращении резистора в сторону уменьшения сопротивления, величина ступеньки уменьшается до полного пропадания, а потом становится отрицательной, при значениях сопротивления резистора меньше волнового сопротивления кабеля. Когда осциллограмма приобрела вид как на второй картинке, измерил сопротивление резистора и оно оказалось 50 Ом. Метод прекрасно работает.
P.S. добавил картинку когда сопротивление резистора 25 Ом.

Вот третья картинка.

vadim_d
25.11.2023, 15:19
конечно позволяетСпасибо, я это все к тому, что при относительно длинном кабеле и достаточно низкочастотного осциллографа хватает, и за крутизной фронта подаваемого меандра особо гнаться не надо (генератор на любой логике), но народ книжку о черной магии редко вспоминает :). Картинки отличные, осиный sin(x)/x конечно заметен, но здесь абсолютно не мешает

RV3DLX
25.11.2023, 15:33
осиный sin(x)/x конечно заметен
Есть такое. Но этим и более крутые осциллографы страдают.

mmom
25.11.2023, 15:59
..осиный sin(x)/x конечно заметен, ..

Шо цэ? :roll:

vadim_d
25.11.2023, 16:17
mmom, характерный звон этого фильтра в Осе, причем начинающийся до переходного процесса, что иногда кривит моск :) https://ru.wikipedia.org/wiki/Sinc-%D1%84%D0%B8%D0%BB%D 1%8C%D1%82%D1%80

RV3DLX
25.11.2023, 16:29
Шо цэ?
Звон левее этого переходного процесса.

Хигэ
25.11.2023, 19:31
немного порассуждаю о "ступеньке" и "импульсе"
ступенька проще реализуется, легко интерпретируется, но применима лишь на линиях с малым затуханием
при затухании "туда-сюда" 40 и более децибел что-то разглядеть на экране осциллографа немножко затруднительно
в этом случае используют более сложный генератор коротких импульсов
а дальше почти как в радиолокации, но импульсы без заполнения несущей, "приёмник" должен не только "пережить" импульс "передатчика", но и сразу после его окончания принимать отраженные от неоднородностей сигналы (динамический диапазон может быть весьма широкий)

когда была надобность делал генератор "ступеньки" из калибратора осциллографа (с1-70), и обострителя фронтов (из туннельного диода, вч транзистора и нескольких резисторов, питание от лабораторного блока питания)

ra6foo
25.11.2023, 20:18
Насколько отличается индуктивность прямолинейного проводника с поверхностью типа как у оплетки от индуктивности проводника того же диаметра с гладкой поверхностью?

Хигэ
25.11.2023, 22:53
как я понимаю это продолжение, начало обсуждения http://www.radioscanner.ru/forum/ topic47210-59.html примерно с "22 Ноя 2023 21:56:12"
читал ваш вопрос на радиосканнере, простой и короткий ответ не дам, там из "обсуждателей" минимум трое могут это рассказать лучше меня

про оплётку не скажу, а про центральную жилу могу рассказать "страшную сказку", как с одной стороны дёрнул за жилу и кабель стал "немножко странным"
в стародавние времена, когда осциллографы были "чёрными и матовыми" с 75-омными входами, были кабели, типа как с 75-омными разъёмами, но на карболитине была отлита надпись "150 ом"
кабели были реально 150 ом, от чего они были не знаю, но кабели были достаточно длинные (от трёх до, примерно, восьми метров), в страшном состоянии, почти не гнулись, я с них разъёмы срезал прежде чем выбросить (было начало нулевых, разбирал мусор из сырого подвала, прежде чем выкинуть обдирал всё что могло пригодится)
если разрезать, то внутри он ничем не отличался от 75 ом кабеля, та же оплётка, тот же диэлектрик (ребристое "макаронное изделие" из полиэтилена с большим отверстием внутри), центральная жила такого же диаметра, но было отличие, 75 ом жила была прямая, свободно валялась в центральном отверстии "макаронины", а в 150 ом центральная жила была гнутая зигзагом и тоже свободно лежала в центральном отверстии (зигзагом от стенки до стенки)
так вот, интереса ради я дёрнул пассатижами за жилу с одной стороны (где-то пол метра выдернул. с другой стороны жила не шелохнулась)
после сего действия кабель стал терминироваться с одной стороны (где не дёргал) чуть меньше 150 ом, а с другой стороны (где дёргал) чуть меньше 80 ом
объяснение простое, индуктивность "зигзага" больше чем индуктивность "прямого провода"
кабель не имел локальной неоднородности, но плавно менял волновое сопротивление вдоль

что там с вашим кабелем я не знаю (не видел, не измерял, да и нечем мне сейчас измерять), но применять красивые упрощённые формулы к реальной жизни, это как тренироваться на резиновой женщине перед вступлением в брак, а потом удивляться существованию тёщи (и в добавок тестя, кмс по боксу)
реальный мир слегка сложнее красивой формулы из кабельного калькулятора, диаметры измеренные штангенциркулем могут отличаться от "эквивалентных диаметров" которые при подстановке в формулу дадут правильный результат

ra6foo
25.11.2023, 23:46
что там с вашим кабелем я не знаю (не видел, не измерял, да и нечем мне сейчас измерять), но применять красивые упрощённые формулы к реальной жизни
Не мой, обычный ГОСТовский кабель. ЛЮБОЙ кабель.
Формул я не применял, в вопросе это очевидно было,
перечитайте его, смысл совсем в другом.
Я недаром задал вопрос об индуктивности, ибо по моему мнению только два фактора
могут привести к такому противоречию, емкость или (и) индуктивность кабеля.
Лишь потому, что их изменение никак не влияет на скорость распространения
(К укорочения), но меняет волновое.
Ваш эксперимент пока лишь качественно подтверждает моё предположение
о причине противоречия.

А кабели эти мне хорошо известны хотя бы потому, что я лет на 25 старше вас.
Один где то еще лежит на всякий случай.


могут отличаться от "эквивалентных диаметров" которые при подстановке в формулу дадут правильный результат
До вас, вижу, тоже не дошло, что в таком случае Er надо считать и для К укор и для волнового одинаковой.

Хигэ
25.11.2023, 23:54
странности творит скорее всего индуктивность, а оплётки или жилы сказать не могу
индуктивность оплётки никогда не исследовал, сказать ни чего не могу

диэлектрическая проницаемость по "укорочению" скорее всего близка к реальной

центральная жила в кабеле "моножила", или "многожильный канатик"?


Один где то еще лежит на всякий случай.
от чего он (старинный кабель 150 ом), если не секрет?

ra6foo
26.11.2023, 00:07
центральная жила в кабеле "моножила", или "многожильный канатик"?
Те числа, которые были в вопросе, 4.6 и 0,85, от РК75-4-21, у него ц.ж. моножила


от чего он (старинный кабель 150 ом), если не секрет?
Сейчас разве упомнишь, или от Х1-1а, или где то прихваченный с гвоздика без спроса
исходя из предположения, что он понадобится только мне.


после сего действия кабель стал терминироваться с одной стороны (где не дёргал) чуть меньше 150 ом, а с другой стороны (где дёргал) чуть меньше 80 ом
Не сомневаюсь в этом, но такая разница для меня оказалась неожиданной.
Хорошее подтверждение влияния индуктивности в моём вопросе.

vadim_d
26.11.2023, 00:23
индуктивность прямолинейного проводника с поверхностью типа как у оплеткиОтличается не очень сильно, поскольку даже с учетом тонкого скин-слоя ток не огибает все неровности проводника (что дало бы бОльшую длину его пути и бОльшую индуктивность) а как бы сглаживает их. Тут нужен явно выраженный зигзаг, как в описанной выше жиле, чтобы добиться эффекта повышения волнового сопротивления.

ra6foo
26.11.2023, 00:26
ток не огибает все неровности проводника а как бы сглаживает их.
перепрыгивает ямы что ли?

Хигэ
26.11.2023, 01:05
оплётка кабеля это плетение "кучерская косичка", в "нормальном" кабеле между витками есть электрический контакт, если кабель "гнилушка" и всё сильно окислено, то контакт может быть плохим
но даже в этом случае количество "правых" и "левых" витков в оплётке одинаковое, индуктивность должна быть скомпенсирована

ra6foo
26.11.2023, 01:16
если кабель "гнилушка" и всё сильно окислено, то контакт может быть плохим, но даже в этом случае количество "правых" и "левых" витков в оплётке одинаковое, индуктивность должна быть скомпенсирована

К понятию "неровная поверхность" это отношения не имеет.

vadim_d
26.11.2023, 09:13
перепрыгивает ямыНет, прогрызает путь под вершинами :)

Amw
26.11.2023, 10:44
...прогрызает путь под вершинамиПрогрызает, но не по прямой - под вершинами просто скин слой чуть толще.

ra6foo
26.11.2023, 14:27
Товарищи ученые, толку от ваших рассуждалок нет,
потому что ток в любом сечении провода одинаков,
будь он гладкий как лысина или морщинистый как гофр.
С распределением зарядов не путайте ток и всё будет ОК.

mmom
26.11.2023, 15:09
Товарищи ученые, .

А на кой хрун резонаторы полируют изнутри?

ra6foo
26.11.2023, 15:31
К сказанному мной это никакого отношения не имеет

vadim_d
26.11.2023, 15:59
потому что ток в любом сечении провода одинаковТолько на постоянке, уже сделав проводник из конусов с нарастающим и спадающим диаметром можно удлинить его путь на ВЧ и получить увеличение погонной индуктивности

ra6foo
26.11.2023, 16:17
Только на постоянке,
То, о чем мы говорим, это ток на гребнях и впадинах много,
очень много меньше длины волны. Здесь разницы нет,
постоянный он или ВЧ по условиям квазистационарности.


уже сделав проводник из конусов с нарастающим и спадающим диаметром можно удлинить его путь на ВЧ
Мы про величину тока, а не про величину его пути.
(элементарный вроде вопрос, школьный)


и получить увеличение погонной индуктивности
Зачем повторять то, что уже сказано другими в 74 посту.

vadim_d
26.11.2023, 16:31
а не про величину его путиВопрос был о разнице между оплеткой и идеальным цилиндрическим проводником, на неровностях глубина скин-слоя меняется, хоть на пиках и возрастает, но в целом путь тока удлиняется, погонная индуктивность и как следствие волновое сопротивление могут возрасти

ra6foo
26.11.2023, 16:33
Вадим, вы в соавторы что ли напрашиваетесь?
Уже разобрались с этим, еще вчера вечером,
в этой теме, кстати. Пост Хигэ 74 и далее,
до ваего 78го, где ток прыгает через неровности :crazy:

Amw
26.11.2023, 16:59
...погонная индуктивность и как следствие волновое сопротивление могут возрастиИ как ещё одно следствие - коэффициент укорочения.

ra6foo
26.11.2023, 17:18
Следствия для К укорочения нет, он остается тем же.
Меняется лишь волновое сопротивление.

vadim_d
26.11.2023, 17:27
Меняется лишь волновое сопротивлениеВот тут надо очень аккуратно все анализировать, поскольку корень из L/C - это волновое сопротивление, а вот корень из LC (домноженный на угловую частоту) - волновое число, имеющее прямое отношение к к-ту укорочения https://en.wikipedia.org/wiki/Characteristic_imped ance

ra6foo
26.11.2023, 17:31
Опередили меня, уточнение в отдельный пост выношу
Для эквивалентного по емкости экрана следствия для К укорочения нет, он остается тем же.
Меняется лишь волновое сопротивление.

p.s.
В этом случае среда распространения, её Er
и скорость распространения (К укор.) остаются теми же,
меняется лишь отношение L/C, определяющее волновое сопротивление

R3AAA
26.11.2023, 17:45
[QUOTE=Хигэ;1987209
от чего он (старинный кабель 150 ом), если не секрет?[/QUOTE]

Есть такой. Называется он РК150-7-31.

Хигэ
26.11.2023, 18:42
нагуглил картинки РК150-7-31
395229 395230
жила была именно такая, зигзагом
а вот диэлектрик был как ребристая полиэтиленовая макаронина (вспененного тогда небыло)

в лаборатории было много разных кабелей (на трубе вдоль стены висели), все в нормальном состоянии, но они были длинной от полуметра до полутора, исследовать такие короткие куски имея осциллограф с временем переходного процесса 7 наносекунд не получится
при задержке в кабеле соизмеримой с переходным процессом осциллографа о какой-то точности измерений говорить не приходится, по этому такая обтекаемая формулировка как "меньше 150" или "меньше 80"
измерял так - припаял резистор, накрутил чтобы эха небыло, отпаял, измерил тестером, записал... и так много раз
потом брал среднее от записанного
с более длинными кабелями (десятки метров) проще, там раз от раза результат мало отличается

кабели "на выброс" были достаточно длинными чтобы с ними можно было поиграться + их было не жалко бить, резать, ломать, жечь (было интересно как это будет на экране осциллографа выглядеть)

из всех экспериментов запомнился тот что описал несколькими постами раньше, результат был вполне ожидаемый, но чтобы одним рывком за центральную жилу сделать с одного конца из 150 ом 75 (ну не совсем 75, скорее что-то среднее между 75 и 80) а с другого осталось 150, я не ожидал

пока писал вспомнился кабель 75 ом похожей конструкции, совсем старинный (с прямой центральной жилой)
внутри оплётки такая же "звёздчатая макаронина", но с продольной прорезью
видимо её отлили плоскую, потом согнули в звёздочку вложив внутрь центральную жилу, потом снаружи оплели
механически кабель был весьма "дубовый", из кучи подобных отличался более высокой добротностью в качестве индуктивности в генераторе (генерация начиналась при пос много меньшей чем с другими кабелями)