Экспресс-проверка свойств фидера с помощью векторного анализатора
Добавлено: 20 апр 2023, 13:05
Цитата: "Один удав равен 38 попугаям или 5 мартышкам или 2 слонёнкам!"
Приветствую всех любителей радио!
Продолжаю повторять опыты подсмотренные в Сети. Сегодня с помощью незаменимого NANO-VNA проведём экспресс-оценку качества фидера из коаксиального кабеля в широком диапазоне частот. Конечно, наиболее показательно, точно и в децибелах сделать подобное измерение векторным анализатором "на проход", но зачастую возникает необходимость в оценке состояния уже много лет назад проложенного фидера, подключение противоположного конца которого к прибору невозможно.
Изучаемые образцы коаксиального кабеля:
1. РК-50-2 - практически новый;
2. РК-50-4 - новый;
3. OXION sat50м Cu/Al/Al - новый, центральная жила медная, экран алюминиевый с фольгой, диэлектрик вспененный полиэтилен, волновое сопротивление около 95 Ом;
4. китайский древний дешёвый кабель может называться как RG-6, возрастом не менее 12 лет, диэлектрик белый, но твёрдый, 2-3мм диаметром, центральная жила стальная омеднёная, экран алюминиевый, волновое сопротивление 87 Ом.
Все образцы длиной 3 м.
На конце каждого кабеля подключено активное сопротивление в 50 Ом.
Для удобства отображения на диаграмме Смита выберем диапазон частот испытательного сигнала 1,6-155МГц. Прибор предварительно откалиброван по порту S11 на 50 Ом. Для отображения результатов измерений на дисплей выведены диаграмма Смита и график зависимости комплексного сопротивления Rs+jX от частоты. Утилита взаимодействия с прибором позволяет устанавливать максимум 9 маркеров, а так бы охватил ещё более широкий диапазон. Для однозначности, маркеры измерений установлены в точках наименьших реактансов (жёлтый график), в отдельную табличку были записаны значения активного сопротивления нечётных маркеров (зелёный график). Итак, смотрим ряд скриншотов: По диаграмме наглядно видно, что чем больше расходятся витки спирали, тем в большей степени увеличивается сопротивление сигналу с ростом частоты. Сравните картинку спирали для наиболее "продвинутого" кабеля sat50 и "классического" РК-50. sat50 удивительно стабилен по измеряемым параметрам, кажется, что пропускать 100-150МГц для него как постоянный ток. "Старичок" RG-6 повёл себя менее стабильно, с изменением частоты комплексное сопротивление имело колебания. Можно также заметить, что с ростом частоты у кабелей типа РК-50 возрастает в большей степени реактанс индуктивного характера, а у sat50 реактанс приобретает емкостной характер. Такое свойство может помочь более тщательно согласовать на рабочем диапазоне фидер с реактивным сопротивлением антенны. В заключении для наглядности построены графики зависимости активного сопротивления фидера от частоты в исследуемом диапазоне. Проводя время от времени такие измерения и сохраняя статистику, радиолюбитель может наглядно контролировать состояние фидера при эксплуатации. Также данный опыт поможет подобрать наиболее подходящий коаксиальный кабель под конкретные решаемые задачи.
Для пользы всему сообществу, пишите свои наблюдения и результаты измерений в комментариях!
Желаю всем новых достижений в техническом творчестве!
Приветствую всех любителей радио!
Продолжаю повторять опыты подсмотренные в Сети. Сегодня с помощью незаменимого NANO-VNA проведём экспресс-оценку качества фидера из коаксиального кабеля в широком диапазоне частот. Конечно, наиболее показательно, точно и в децибелах сделать подобное измерение векторным анализатором "на проход", но зачастую возникает необходимость в оценке состояния уже много лет назад проложенного фидера, подключение противоположного конца которого к прибору невозможно.
Изучаемые образцы коаксиального кабеля:
1. РК-50-2 - практически новый;
2. РК-50-4 - новый;
3. OXION sat50м Cu/Al/Al - новый, центральная жила медная, экран алюминиевый с фольгой, диэлектрик вспененный полиэтилен, волновое сопротивление около 95 Ом;
4. китайский древний дешёвый кабель может называться как RG-6, возрастом не менее 12 лет, диэлектрик белый, но твёрдый, 2-3мм диаметром, центральная жила стальная омеднёная, экран алюминиевый, волновое сопротивление 87 Ом.
Все образцы длиной 3 м.
На конце каждого кабеля подключено активное сопротивление в 50 Ом.
Для удобства отображения на диаграмме Смита выберем диапазон частот испытательного сигнала 1,6-155МГц. Прибор предварительно откалиброван по порту S11 на 50 Ом. Для отображения результатов измерений на дисплей выведены диаграмма Смита и график зависимости комплексного сопротивления Rs+jX от частоты. Утилита взаимодействия с прибором позволяет устанавливать максимум 9 маркеров, а так бы охватил ещё более широкий диапазон. Для однозначности, маркеры измерений установлены в точках наименьших реактансов (жёлтый график), в отдельную табличку были записаны значения активного сопротивления нечётных маркеров (зелёный график). Итак, смотрим ряд скриншотов: По диаграмме наглядно видно, что чем больше расходятся витки спирали, тем в большей степени увеличивается сопротивление сигналу с ростом частоты. Сравните картинку спирали для наиболее "продвинутого" кабеля sat50 и "классического" РК-50. sat50 удивительно стабилен по измеряемым параметрам, кажется, что пропускать 100-150МГц для него как постоянный ток. "Старичок" RG-6 повёл себя менее стабильно, с изменением частоты комплексное сопротивление имело колебания. Можно также заметить, что с ростом частоты у кабелей типа РК-50 возрастает в большей степени реактанс индуктивного характера, а у sat50 реактанс приобретает емкостной характер. Такое свойство может помочь более тщательно согласовать на рабочем диапазоне фидер с реактивным сопротивлением антенны. В заключении для наглядности построены графики зависимости активного сопротивления фидера от частоты в исследуемом диапазоне. Проводя время от времени такие измерения и сохраняя статистику, радиолюбитель может наглядно контролировать состояние фидера при эксплуатации. Также данный опыт поможет подобрать наиболее подходящий коаксиальный кабель под конкретные решаемые задачи.
Для пользы всему сообществу, пишите свои наблюдения и результаты измерений в комментариях!
Желаю всем новых достижений в техническом творчестве!