Поиск по сайту
Актуальная информация измерение сопротивления на нашем сайте.

6.2.3. Определение параметров коаксиальных кабелей

Имеется множество способов для определения параметров неизвестного Вам коаксиального кабеля.

Значение волнового сопротивления кабеля характеризуется соотношением погонных индуктивности и емкости. Отсюда следует, что оно зависит от размеров, формы и взаимного расположения проводников в его поперечном сечении и диэлектрической проницаемости материала внутренней изоляции, разделяющего проводники.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ ПО ИЗВЕСТНЫМ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ РАЗМЕРАМ.

Сначала необходимо измерить внутренний диаметр D экрана (рис.6.11), сняв защитную оболочку с конца кабеля и завернув оплетку (внешний диаметр внутренней изоляции). Затем следует измерить диаметр d центральной жилы, сняв предварительно изоляцию. Подставив в формулу 6.4 значение диэлектрической проницаемости материала внутренней изоляции из приложения 9 и результат предыдущих измерений, находим волновое сопротивление кабеля.

6-2-31.jpg

Рис. 6.11. Измерение диаметров внутренней изоляции неизвестного коаксиального кабеля.

Кроме того, волновое сопротивление кабеля можно определить по монограмме {рис 6.12).

6-2-32.jpg

Рис. 6.12. Номограмма для определения волнового сопротивления кабеля

Для этого необходимо СОЕДИНИТЬ прямой линией ТОЧКИ НА ШКАЛЕ «D/d» (отношения внутреннего диаметра экрана и диаметра внутренней жилы) И НА ШКАЛЕ «Е» (величины диэлектрической проницаемости внутренней изоляции кабеля]. ТОЧКА ПЕРЕСЕЧЕНИЯ проведенной прямой СО ШКАЛОЙ «R» номограммы соответствует искомой величине волнового сопротивления определяемого кабеля.

Неизвестное волновое сопротивление также может быть найдено и с помощью измерительного моста LC, для чего:

  • - прибор подключить к точкам А-Б (рис.6.13) измеряемого кабеля длиной l;
  • - измерить емкость между центральной жилой и оплеткой {внешним проводником) кабеля;
  • - закоротив точки В-Г, измерить индуктивность;
  • - измеренные значения индуктивности (Гн) и емкости (Ф) подставить в формулу 6.11.

6-2-33.jpg

Наконец, волновое сопротивление кабеля Z в Омах можно подсчитать по результатам измерений емкости и коэффициента укорочения длины волны в кабеле по формуле 6.22:

Z = 3333 • n / Со, (6.22)

где n - коэффициент укорочения длины волны в кабеле;

Со - емкость кабеля, пф/м.

Волновое сопротивление кабеля может быть определено и другими методами, если при его определении погрешность измерения составляет не более ±2%.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ. В тех случаях, когда диэлектрическая проницаемость внутренней изоляции кабеля неизвестна, ее можно вычислить, воспользовавшись следующим способом [6.6]:

- измерить емкость отрезка кабеля (Q-метром, либо с помощью прибора для измерения емкости);

- рассчитать по формуле 6.23 емкость ранее измеренного отрезка кабеля

6-2-34.jpg

где С* - расчетная емкость отрезка кабеля, пФ;

Сим - измеренная емкость отрезка кабеля, пФ; i l - длина отрезка {не меньше 15-20 см, иначе снижается точность измерений), (м);

D - диаметр внутренней изоляции.мм;

d - диаметр центрального проводника,мм.

еv = 1 - диэлектрическая проницаемость воздуха;

e* - рассчитанная диэлектрическая проницаемость.

Прибор для измерения емкости следует подключать к точкам А-Б (рис. 6.13)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УКОРОЧЕНИЯ ДЛИНЫ ВОЛНЫ.

Если нет справочных данных по диэлектрической проницаемости, то коэффициент укорочения можно вычислить, воспользовавшись формулой

n = с • Z • Со, (6.25)

где n - коэффициент укорочения длины волны;

Z - волновое сопротивление кабеля, Ом;

Со - погонная емкость кабеля, Ф/м;

с = 3* 10^8 м/с - скорость распространения волны.

Формула позволяет определять коэффициент укорочения не только в коаксиальных кабелях, но и в других линиях (без потерь или с малыми потерями), если известны их волновые сопротивления и погонные емкости.

ОДНОРОДНОСТЬ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ по длине кабеля выражается в значениях местных коэффициентов отражения и измеряется импульсным методом с помощью временных рефлектометров. Также измерения проводят последовательно с двух концов кабеля.

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ является мерой изменения в полосе частот нормированного входного сопротивления кабеля, нагруженного на согласованную нагрузку, и выражается величиной КСВн или двадцатикратным значением десятичного логарифма обратного значения модуля входного коэффициента отражения р вх (дБ):

КСВн = 20 Ig1/p вх. (6.26)

Его измеряют с двух концов кабеля панорамными методами с применением частотных рефлектометров или измерителей 5-параметров четырехполюсников (Р4-11).

КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТУХАНИЯ (в) измеряют на частоте, указанной в стандарте или ТУ. Значение в измеряют в дБ/м, за исключением кабелей со спиральными проводниками, для которых в выражается в дБ/мкс.

Рекомендуется использовать панорамные методы измерения коэффициента затухания. На частотах ниже 0,2 ГГц допускаются методы измерений на резонансной чатоте f*, ближайшей к той, на которой затухание нормировано. Для определения коэффициента затухания на других частотах можно воспользоваться формулой

6-2-35.jpg

где в* - известные значения коэффициентов затухания на частоте f*, дБ/м;

f - частота, для которой производится пересчет коэффициента затухания р.

Формула действительна для фидеров с воздушным диэлектриком, а для фидеров с другими диэлектриками - только до частоты f = 300 МГц.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ СИММЕТРИЧНОГО КАБЕЛЯ и ЕМКОСТНАЯ АССИММЕТРИЯ измеряется на частотах 800 Гц или более. Измерения производят с помощью моста переменного тока или другого прибора, который может быть применен для измерения емкости на указанных частотах с погрешностью не более ±1%. Электрическую емкость (С) в пикофарадах на метр и емкостную ассимметрию (е) в процентах симметричных кабелей с общим для обеих изолированных жил экраном вычисляют по формулам:

С = [2 (С1+С2) - С12] / 4*l (6.28) е = 400 (С1 - С2) / [2 (С1 + С2) - С12], (6.29)

где С1 - электрическая емкость между первой и второй жилой, соединенной с экраном, пФ;

С2 - электрическая емкость между второй и первой жилой, соединенной с экраном, пФ;

С12 - электрическая емкость между соединенными вместе первой и второй жилами и экраном, пФ;

/ - длина образца, м.

Длина образца должна быть не менее 1 м и не более числа, величина которого в метрах равна

/ = 20 /f • п, (6.30)

где: f - частота измерения, МГц;

п - коэффициент укорочения длины волны в кабеле.

  © riostat.ru