Застосування антенного аналізатора для визначення параметрів коаксіальних ліній

[UT7UB]

Вимірювання хвильового опору кабелю.
Для того, щоб виміряти невідомий хвильовий опір кабелю, потрібний, бажано, градуйований безіндукційний (не дротяний) змінний резистор. Опір резистора трохи більше передбачуваного опору кабелю. Наприклад, якщо хвильовий опір кабелю приблизно 50-75Ом - слід взяти резистор 100 Ом. Один кінець кабелю приєднуємо до АА, а другий кінець кабелю навантажуємо на цей змінний резистор. Змінюючи опір змінного резистора, знаходимо таке значення, коли показання активного опору R дорівнюють опору змінного резистора, при Х=0. Тим самим ми отримали хвильовий опір кабелю, що досліджується. Вимірювання бажано проводити на частоті чвертьхвильового резонансу. Якщо правильно підібрано опір резистора - то показання S,R,X не будуть змінюватися при великих змінах частоти приладу. Постійні показання свідчить про те, що опір резистора дорівнює хвильовому опору кабелю.
Виготовлення відрізків кабелю певної електричної довжини.
Попередньо слід обчислити передбачувану довжину відрізка кабелю. Використовуємо просту формулу переведення частоти в довжину хвилі: L =300:F, де L - довжина хвилі в метрах, F – частота в мегагерцах. Приклад: необхідно виготовити 1/2 відрізок кабелю на частоту 7,05MHz - L = 300:7,05:2 = 21,275м. Якщо потрібно виготовити 1/4 відрізок, тоді довжину обчислюємо за формулою: L=300:7,05:4=10,368м. Як правило, виробник вказує коефіцієнт укорочення для кабелю, наприклад кабель RG-58 має коефіцієнт скорочення 0,66. Помножуємо отриману довжину на коефіцієнт укорочення кабелю – 21,275х0,66=14,04м. Вимірюємо вказаний шматок кабелю з невеликим запасом. Підключаємо кабель до аналізатора, замикаємо протилежний кінець кабелю. Можна двома способами підібрати точну довжину кабелю:
1. Можна відрізати невеликі шматки від кабелю, поки R=0 на потрібній частоті 7,05MГц. Після укорочення не забуваємо замикати центральний провідник з обплетенням при вимірюванні.
2. Знаходимо частоту, де значення R=0 – це, т.зв. "напівхвильовий" резонанс. Наприклад, вона буде 7,01 МГц. Обчислюємо електричну довжину відрізка – L=300:7,01:2=21,4м. Знаючи фізичну довжину відрізка кабелю, наприклад, відрізали 15м - знаходимо реальний коефіцієнт укорочення – 15:21,4 = 0,7. Тепер можна відміряти точну довжину: 21,275х0,7 = 14,89м.
Визначення коефіцієнта укорочення кабелю.
Як правило, виробник дає коефіцієнт укорочення на тип кабелю. Але це усереднене значення, яке може трохи відрізнятися в кабелів, що випускаються різними виробниками. Коефіцієнт укорочення має пряму залежність від ємності погонного метра кабелю. Іноді невідома марка кабелю і слід визначити його коефіцієнт укорочення. Для цього вимірюємо фізичну довжину відрізка кабелю, його електричну довжину і знаходимо реальний коефіцієнт укорочення. Приклад: відрізок кабелю завдовжки 25м. Приєднуємо його до аналізатора, протилежний кінець кабелю замикаємо. Змінюємо частоту аналізатора і знаходимо перший 1/2 резонанс - наприклад він на частоті 3,840MГц. Знову застосовуємо формулу переведення частоти в довжину - L= 300:3,84 = 78,125м. Відрізок кабелю електричної довжиною 1/2 хвилі на цій частоті буде -78,125:2 = 39,0625м, якщо прийняти його без укорочення. Коефіцієнт укорочення кабелю дорівнює- 25: 39,0625 = 0,64.
Довідково: Формула розрахунку коефіцієнта укорочення кабелю
Кр= 1/0,0003 х Z х Cх де: Z – хвильовий опір кабелю, Ом; Сх – ємність погонного метра кабелю,пФ