Измерение импеданса кабеля с помощью прибора Arinst VNA-DL

Бывают такие моменты, когда в процессе работы вы можете столкнуться с “неизвестным” кабелем. Иначе говоря, кабелем характеристики которого вы частично или полностью не знаете. Решить эту проблему вам поможет векторный анализатор цепей Arinst VNA-DL. И конкретно в этой статье речь пойдёт о том, каким образом можно узнать импеданс “неизвестного” кабеля.

Для измерения нам понадобятся: заранее откалиброванный и подготовленный к работе анализатор, согласованная нагрузка (в нашем примере будет использоваться нагрузка 50 Ом) и сам “неизвестный” кабель.

<HTML><ol style=«list-style-type: decimal;»></HTML> <HTML><li></HTML><HTML></HTML>Первым шагом необходимо во вкладке “Сканирование” установить диапазон частот в котором будут проводиться измерения, для упрощения ориентирования в полученных результатах и большей наглядности мы выставляем диапазон частот от 500 до 1000 МГц.<HTML></HTML> <HTML></HTML>[График](uploads/5d6e4566-02ec-48bb-b117-12304ce8bfc0/013e00d8-310f-475c-b3ae-d58324dc9f58/ae24ffd6-e1fd-40a3-bae4-98d8d3662066.png ” =406×405”)<HTML></HTML> <HTML></HTML>:::tip Вам рекомендуем выставлять диапазон частот в котором планируется работать с тестируемым кабелем, либо таким образом чтобы в полученный график укладывалось несколько длин волн.<HTML></HTML> <HTML></HTML>:::<HTML></HTML><HTML></li></HTML> <HTML><li></HTML><HTML></HTML>Далее во вкладке “Графики” мы выбираем конфигурацию, при которой одновременно отображаются два графика. В данной инструкции мы будем использовать диаграмму Смита и график импеданса.<HTML></HTML> <HTML></HTML>[График](uploads/5d6e4566-02ec-48bb-b117-12304ce8bfc0/45cd5f94-b356-4053-a226-0fe42b6e62fe/3be4eb4a-f05f-4ff0-a21e-1a90c3c0f95a.png ” =1917×1009”)<HTML></HTML><HTML></li></HTML> <HTML><li></HTML><HTML></HTML>Теперь мы подключаем наш “неизвестный” кабель с установленной на нём согласованной нагрузкой и получаем необходимые графики.<HTML></HTML> <HTML></HTML>[График](uploads/5d6e4566-02ec-48bb-b117-12304ce8bfc0/e13ad53b-8b6c-4b41-a079-dc1d7a76aaeb/244ca288-2286-4040-894a-449a06aaf927.png ” =1916×1011”)<HTML></HTML> <HTML></HTML>В случае тестируемого кабеля диаграмма Смита не нуждается в какой-либо компенсации. Поэтому мы можем используя максимальное и минимальное значения на графике импеданса узнать импеданс тестируемого кабеля. Для этого воспользуемся простой формулой:<HTML></HTML> <HTML></HTML>$$Z_к = \sqrt{Z_{min} \cdot Z_{max}} = \sqrt{54,18 \cdot 43,77}=48,70$$<HTML></HTML> <HTML></HTML>где $Z_к$ - искомая величина, импеданс “неизвестного кабеля”<HTML></HTML> <HTML></HTML>$Z_{min}$ и $Z_{max}$ - максимальное и минимальное значение на полученном графике импеданса.<HTML></HTML> <HTML></HTML>Полученное значение сопоставимо тестируемому кабелю с импедансом в 50 Ом.<HTML></HTML><HTML></li></HTML> <HTML><li></HTML><HTML></HTML>В виду многих погрешностей, будь то используемые в процессе измерения разъёмы или переходники, длинна или качество тестируемого кабеля, полученные графики могут нуждаться в дополнительной компенсации для более точного результата измерений.<HTML></HTML><HTML></li></HTML> <HTML><li></HTML><HTML></HTML>Возьмем другой кабель и проведем аналогичные измерения с ним.<HTML></HTML> <HTML></HTML>[График](uploads/5d6e4566-02ec-48bb-b117-12304ce8bfc0/45b7c13b-9720-4559-b370-0f8c23212e82/e2e8f93b-ce6c-4b11-99d9-d12f1f9d92a3.png ” =1915×1036”)<HTML></HTML> <HTML></HTML>Полученные графики обладают меньшей точностью, чем в предыдущем опыте, но мы можем скорректировать их с помощью пункта “Компенсация электрической длины” во вкладке “Сканирование”.<HTML></HTML> <HTML></HTML>Для этого необходимо менять значение компенсации до того момента пока графики не примут наиболее “собранный” и “ровный” вид.<HTML></HTML> <HTML></HTML>[График](uploads/5d6e4566-02ec-48bb-b117-12304ce8bfc0/812fe8f2-07f3-4dcb-9caf-05ca84ff3a1d/03e932c7-c245-49a2-910a-9f483fda18cb.png ” =1913×1037”)<HTML></HTML> <HTML></HTML>После проведенной компенсации мы можем провести аналогичные предыдущему пункту вычисления:<HTML></HTML> <HTML></HTML>$$\sqrt{\frac{\color{turquoise}{126,27+124}}{2} \cdot \frac{\color{red}{54,56+55+57}}{3}}=82,18 \quad ОМ$$<HTML></HTML> <HTML></HTML>:::tip В данном случае на графике импеданса помещается более одной волны, для большей точности вычислений, можно использовать средние значения их минимумов и максимумов.<HTML></HTML> <HTML></HTML>:::<HTML></HTML><HTML></li></HTML><HTML></ol></HTML>

Полученное значение сопоставимо тестируемому кабелю с импедансом в 75 Ом.

Различие в результатах с предыдущем опытом заключается в описанных выше возможных причинах погрешности, но результат измерений тем не менее достаточен для определения импеданса тестируемого кабеля.

Измерение импеданса кабеля с помощью прибора Arinst VNA-DL

Создать новую статью