Метод измерения волнового сопротивления кабеля от RJ3FF
Владимир, RJ3FF
Пожалуй, наиболее точный способ прямого измерения волнового сопротивления, причем в нужной вам области частот, КВ или УКВ, предложил Владимир RJ3FF. Принцип основан на том, что модуль реактивной части входного сопротивления отрезка кабеля длиной 1/8λ (0,125λ) чиленно равен волновому сопротивлению кабеля, при этом активная часть близка к нулю.
Для измерения понадобится антенный анализатор. Берем кабель, длина которого с учетом коэффициента укорочения К около четверти волны и антенным анализатором находим частоту, на которой обе части его входного сопротивления, R и Jx близки к нулю. На этой частоте его длина состваляет 1/4λ. И ровно на половинной частоте, где его длина 0,125λ, 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.
Точность метода, кроме зависимости от точности самого антенного анализатора, зависит от двух факторов, от от величины потерь (затухания) на этом отезке кабеля и от величины реактивной части отрицательного знака в самом волновом сопротивлении кабеля. И реактивная часть волнового сопротивления и потери в кабеле длиной 0,125λ увличиваются с уменьшением частоты, но эти факторы имеют не равное, но всё же противоположное влияние на искомый результат - реактивность во входном сопротивлении, в результате чего погрешность от них составляет не более 2% (+- 1 Ом у 50 Омных кабелей) даже для тонких кабелей типа RG 58, а у кабелей среднего диаметра и того менее.
Мое дополнение (RA3TOX)
Для облегчения процедуры измерения составил On-Line калькулятор.
Берём отрезок кабеля, измеряем его длину и вводим значение в таблицу.
Полученные значения частоты не всегда совпадают на практике (погрешность Ку, влияние разъема и т.п.). Тем не менее, мы выставляем эту частоту на приборе. Даже если мы не уверены в коэффициенте укорочения кабеля, это не так важно - мы рядом с измеряемой частотой! По миниму показаний R и Jx определяем точную основную частоту и далее её половину, где и производим измерение реактивной составляющей Jx.
Для измерения я использовал прибор MFJ-269. На практике мне не удалось увидеть нулевое значение реактивной составляющей (Jx) на основной частоте (F). У меня оно составляет 3-5. Не разбирался с чем это связано, возможно конструктивными особенностями анализатора. Также отмечу, что на половинной частоте показания Jx всегда несколько меньше ожидаемого результата. Но если сложить показания Jx на основной частоте измерения и половинной, то результат получается 50 ом !
Пример показаний анализатора MFJ-269 для отрезка кабеля длиной 49см представлен на фотографиях:
Кстати, описанную методику измерения я не смог выполнить на распространенном сейчас анализаторе NanoVNA.
Материал подготовил Николай Большаков /RA3TOX/
Сентябрь 2021
[ На главную ] [ Антенны ]