常见的同轴电缆阻抗测试方法

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关于同轴电缆特性阻抗的测试方法

关于同轴电缆特性阻抗的测试方法

关于同轴电缆特性阻抗的测试方法同轴电缆是一种常见的电信传输线路,用于在电子设备和通信系统中传输信号。

特性阻抗是同轴电缆的一个重要参数,它决定了电缆传输性能的稳定性和功率传输的效率。

在本文中,我们将介绍几种常用的测试方法来测量同轴电缆的特性阻抗。

一、综述特性阻抗是指电缆传输线路上的电阻和电抗的比率,它是同轴电缆的一个固有特性。

特性阻抗决定了传输线路上的电压和电流之间的关系,对于确保电缆传输性能的稳定性和最大功率传输至关重要。

特性阻抗的测试是通过测量电缆上的电阻和电抗来确定的。

电缆的电阻通常通过四线-阻抗法或两线法进行测量,电抗通常使用网络分析仪进行测量。

下面将对这些测试方法进行详细介绍。

二、四线-阻抗法四线-阻抗法是一种常用的测试方法,它通过测量电缆上的电阻来确定特性阻抗。

这种方法使用四条电缆进行测量,两条电缆用于提供测试信号,另外两条电缆用于测量电压和电流。

测试步骤如下:1.将电缆连接到测试仪器,确保四条电缆正确连接。

2.向电缆发送测试信号,测量电压和电流的数值。

3.通过计算电压和电流的比值来确定电缆上的电阻。

电阻值除以电流值就是特性阻抗的值。

四线-阻抗法的优点是准确度高,可以有效地测量特性阻抗。

然而,它需要特殊的测试仪器和电缆连接,成本较高。

三、两线法两线法也是一种常用的测试方法,它通过测量电缆上的电阻来确定特性阻抗。

这种方法只需要两条电缆进行测量,其中一条用于发送测试信号,另外一条用于测量电压和电流。

测试步骤如下:1.将电缆连接到测试仪器,确保两条电缆正确连接。

2.向电缆发送测试信号,测量电压和电流的数值。

3.通过计算电压和电流的比值来确定电缆上的电阻。

电阻值除以电流值就是特性阻抗的值。

两线法的优点是测试设备简单,成本较低,但准确度相对较低,适用于一些简单的测试场景。

四、网络分析仪网络分析仪是一种常用的电缆测试仪器,可用于测量电缆的特性阻抗。

它可以测量电缆上的电压和电流,并计算电阻和电抗的数值。

同轴线缆特性阻抗的介绍及测量

同轴线缆特性阻抗的介绍及测量

同轴线缆特性阻抗的介绍及测量特性阻抗是长线传输中的概念,通常用来衡量高频领域下系统的对信号的传输能力大小。

对于低频线路,根据欧姆定律:R=U/I 。

在高频下,还需要计算信号的波动性,反映传输线任一点特性的参量为反射系数τ和特性阻抗Z,因为传输线上的阻抗不可能始终为一个恒定的值,即阻抗不连续,在这些阻抗变化的点就会产生波的反射,任意传输线上的波均是由入射波和反射波的叠加组成,区别在于入射波与反射波成分的不同。

因此,传输线有两种极限状态:1. 无反射波,反射系数=0,称之为行波状态或匹配;2. 全反射,反射系数模=1,称之为驻波状态。

传输线上任意点Z’上的反射系数τ(z’)与特性阻抗Z(z’)的关系如下:其中:Z0:负载阻抗传输线上任一点都可以等效为一段匹配线路与一个阻抗为Z’的负载,特性阻抗即为负载上入射波电压与入射波电流之比,类似地,特性阻抗也等于反射波电压与反射波电流之比:根据阻抗计算公式:其中:Z:特性阻抗R:电阻L:电感G:电导C:电容j:复数虚部w:2πf(f=频率)可知特性阻抗是一个与频率相关的复数。

FAKRA匹配的线路为同轴线缆,在实际应用中,同轴线缆的阻抗可以按如下公式计算:其中:Z:特性阻抗εr:绝缘体的相对介电常数D:外导体内径d:内导体外径可以通过调节连接器及线缆的结构及材质来限制特性阻抗,但FAKRA连接器的导体与线缆需要通过压接装配在一起,这势必会导致连接部位的尺寸变化,因此对于完整的线缆组件,我们也需要验证其特性阻抗是否满足也在规定的范围之内。

阻抗特性测试使用“时域反射法”,特性阻抗分析仪本质上是“高速脉冲源+高宽带取样示波器”模块的有机结合并辅以复杂的校准算法。

如下图所示,测试时通过带宽测试探头向被测线缆组件输入高速脉冲信号,取样接头接受反射信号,采样得到其反射电压,因为入射的阶跃脉冲的幅度是已知的,这样就可以计算出被测线路的反射系数τ,而仪器的输出阻抗为50Ω,根据上述公式,可以计算出反射点的特性阻抗值Z。

关于同轴电缆特性阻抗的测试方法

关于同轴电缆特性阻抗的测试方法

关于同轴电缆特性阻抗的测试方法自动化工程学院 闵亚军 201421070142摘要:特性阻抗是指当电缆无限长时电磁波沿着没有反射情况下的均匀回路传输时所遇到的阻抗,特性阻抗是射频同轴电缆传输的重要参数之一。

本文主要介绍几种同轴电缆特性阻抗的常用测试方法,包括TDR(时域测试法)、史密斯图法、谐振频率法,并简单介绍其基于的原理。

关键字:同轴电缆 特性电阻 时域测试法 史密斯图法引言特性阻抗是指当电缆无限长时电磁波沿着没有反射情况下的均匀回路传输时所遇到的阻抗,它是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性,正常的物理运行依靠整个系统电缆与连接器具有恒定的特性阻抗。

传输线匹配的条件就是线路终端的负载的阻抗正好等于该传输线的特性阻抗,此时没有能量的反射,因而有最高的传输效率,相反,传输效率会受到影响,所以特性阻抗值是整个传输回路中非常重要的一个参数。

接下来将简单介绍下测试这一参数的各种方法及其所基于的原理。

一、特性阻抗同轴电缆的特性阻抗定义为:入射电压跟入射电流的比值或者反射电压跟反射电流的比值,所以也称作波阻抗。

通过传输线理论的推导 ,我们可以很容易地得到特性阻抗的公式 :Cj G L j R Z c ωω++= (1) 输人阻抗定义为从电缆的某一个方向看进去,其电压和电流的比值 。

局部特性阻抗:电缆沿线长度方向上各点的特性阻抗。

平均特性阻抗:为特性阻抗在高频时的渐进值。

平均特性阻抗是沿线的所有局部特性阻抗的算术平均值。

二、常用测试方法2.1 时域测试法TDR(time domain reflection ,时域测试法)是一种通用的时域测试技术,广泛应用于PCB 、电缆、连接器等测试领域。

这种技术可以测出传输线的特性阻抗,并显示出每个阻抗不连续点的位置和特性(阻抗、感抗和容抗)。

相对于其他技术,TDR 能够给出更多的关于系统宽带相应的信息。

TDR 基于一个简单的概念:当能量沿着媒介传播时,遇到阻抗变化,就会有一部分能量反射回来。

如何手工测试同轴

如何手工测试同轴

如何手工进行同轴电缆的测试说明:常规的网络分析仪有两种系统,一种是按照50欧设计的,另一种是按照75欧设计的;一般,50欧的网络分析仪测50欧的电缆,75欧的网络分析仪测75欧的电缆。

如果用户需要用50欧的网络分析仪来测试75欧的电缆,那么需要两个阻抗匹配转换器(一般推荐使用Agilent的11852B-CFG002)和相应的校准件,将转换器安装在网络分析仪的端口上,达到将50欧的系统转换为75欧系统的目的。

国内的生产厂家,用网络分析仪手动测试同轴电缆,常见的测试参数有:特性阻抗、衰减常数、回波损耗等。

1.(平均)特性阻抗校准:不需要校准测量参数:Meas->S21频率设置:Center设为200MHz、Span设为30。

(Span的设置和待测的同轴电缆的长度有关系,一般情况下,30米的待测电缆Span可以设置成30,10米的待测电缆可以设置成100,具体的Span根据测试的波形个数来设置)测量点数1601点,带宽1000Hz,线性扫描。

同轴电缆的具体接法:将同轴电缆做好接头,网络分析仪的Port1接50欧的三通,用一根直通校准线接三通右端的端口和Port2端口。

同轴线的一端接三通的左端,另一端一般保持开路状态,注意不可以接地。

此时,网络分析仪上面会出现若干个类似于正弦波的波形,数10个左右波形的波峰,记下第一个波形波峰和第11个波形波峰处的频率值F1和F2。

如果网络分析仪显示的波形少于10个,请调整扩大Span的值,直到屏幕上出现10个以上的波形为止。

用电容表或者其他合适设备测出同轴电缆的电容值,记为C。

根据下面的公式计算特性阻抗的值。

c f Z **2106∆=f ∆ = (F2-F1)/n ;(MHz )C :待测电缆的总电容,pF 。

另外还有一种比较常用的测试阻抗的方法,即在网络分析仪上用史密斯圆图来测试阻抗。

具体方法是:1)先执行两端口校准。

2)将网络分析仪的显示格式设置为Smith 圆图,Format ――Smith Chart3)史密斯圆图测试阻抗有两种方法,方法一 开短路方法, 方法二 负载法。

常见的同轴电缆阻抗测试方法

常见的同轴电缆阻抗测试方法
Z in Z c Z L Z c tanh(l ) 1 s11 ZL Z c Z L tanh(l ) 1 s11
这里: ZL 为负载阻抗 γ为传播常数 l 为电缆长度 s11 为反射系数 3. 平均阻抗(Z∞),定义为平均特性阻抗在高频时的渐进值。
Z le, 1 c C f C
由测试数据和图可以得到以下结论: 1. 随着电缆频率的不断升高、 衰减变大,在电缆衰减接近 10dB 时, Zin≈Zc(开 短路法) 见下图
2. 电缆开短路时的非线性失真,会导致测试结果的严重偏差,结果见下图
Miles.li@ Miles.li@
可见开短路法测试阻抗的测试偏差会在±π/4 的时候周期性出现,周期为 π,其产生原因为
常见的同轴电缆阻抗测试方法
李谦若
特性阻抗作为电缆的重要指标一直是生产以及测试人员主要关注的对象,随 着测试技术的不断发展,测试方法变的多种多样,现就同轴电缆的阻抗测试方法 的异同做一个总结和归纳(时域的测试方法暂不做总结) 一、 1. 阻抗的定义: 特性阻抗(Zc),定义为:入射电压与入射电流之比或反射电压与反射 电流之比(即波阻抗)。他的表示式为 一般我们通常所说的同轴电缆的特性阻抗,一般包含四种概念:
这里: le,∞为试样在 200MHz 附近的电气长度
Miles.li@ Miles.li@
c 为自由空间的传播速度 C 为试样的电容 △f 为在 200MHz 频率下试样相位变化 360°所对应的频率变化 4. 平均特性阻抗(Zavg)
2 2 Z avg Ravg X avg
短路法见下图电缆开短路时的非线性失真会导致测试结果的严重偏差结果见下图milesliintertekcommileslioutlookcom可见开短路法测试阻抗的测试偏差会在4的时候周期性出现周期为其产生原因为低频时终端开路等效阻抗分布图低频终端短路的等效阻抗分布图开路时每周期时出现非线性的阻抗变化短路时同样也是每周期时出现非线性的阻抗变化他们相隔2在反射状态下周期为的交替出现影响测试结果

同轴电缆阻抗测试方法

同轴电缆阻抗测试方法

同轴电缆阻抗测试方法同轴电缆是常用的一种传输信号或电力的电缆,其具有一对同轴导体,分别是内导体和外导体,中间隔着一层绝缘材料。

同轴电缆的阻抗测试是为了确定电缆的特性阻抗值,保证信号传输的质量和稳定性。

本文将介绍两种常用的同轴电缆阻抗测试方法。

一、快速测定法快速测定法是比较常见的同轴电缆阻抗测试方法之一,具有测试速度快的优点。

其测试原理是利用高频信号在同轴电缆中的传输特性进行测定。

具体步骤如下:1.准备测试设备:信号源、频谱分析仪或网络分析仪、同轴电缆样品。

2.将信号源的输出端连接到同轴电缆的输入端,将频谱分析仪或网络分析仪的输入端连接到同轴电缆的输出端。

3.调整信号源的频率为待测频率,发送高频信号。

4.通过频谱分析仪或网络分析仪测量输出端的信号,得到电缆传输特性的频率响应曲线。

5.通过频率响应曲线,计算出同轴电缆的阻抗值。

二、传统测量法传统测量法是另一种常用的同轴电缆阻抗测试方法,具有测试准确度高的优点。

其测试原理是利用传统LCR桥进行测定。

具体步骤如下:1.准备测试设备:LCR桥、同轴电缆样品。

2.将同轴电缆的两个端口分别连接到LCR桥的测试端口。

3.调节LCR桥的测量参数为阻抗测量,并设置待测频率。

4.启动LCR桥进行测量,得到同轴电缆的电阻、电感、电容等参数。

5.综合计算得到同轴电缆的特性阻抗值。

以上两种方法虽然有一些区别,但都能够准确测定同轴电缆的阻抗值。

在实际应用中,可以根据不同的需求选择合适的测试方法。

需要注意的是,同轴电缆阻抗测试时要在合适的测试环境下进行,避免外部干扰对测试结果的影响。

另外,测试设备的选择应根据待测电缆的特性和测试要求进行合理搭配。

同时,测试操作的准确性和仪器的准确性也是保证测试结果准确性的重要因素。

综上所述,同轴电缆阻抗测试方法主要包括快速测定法和传统测量法。

通过这些方法,可以准确测定同轴电缆的阻抗值,保证信号传输的质量和稳定性。

同时,合适的测试环境和仪器设备的选择也是保证测试准确性的关键因素。

同轴电缆端阻抗测试

同轴电缆端阻抗测试

同轴电缆端阻抗测试结构不均匀性测试有关测量方法测试仪器原理阻抗测试:分频域测试方法和时域测试方法。

1.频域测试方法:和1楼说的差不多。

利用网络分析仪,例如Agilent N5230A 等(安捷伦的矢网和技术支持是业界最好的。

)测得电缆的S参数。

如果你的网络分析仪有时域010选件,那么可以直接在网络分析仪里看到阻抗值。

如果没有购买这个选件,那么你需要在仿真软件中将回波损耗S11分量进行傅立叶反变换得到时域脉冲响应,再得到阶跃响应曲线,换算成阻抗值就好。

说这么多,你肯定晕了。

如果你有ADS软件,那么在ADS中有直接的函数将S参数转成阻抗曲线。

2.时域测试方法:简单。

测试仪器:示波器,例如泰克的TDS系列,和agilent 的8000系列都可以。

时域测试阻抗很简单,网上的文章也很多。

你找一下就好了。

结构测试:我不懂哦!如果结构不对称很厉害的话,可以引起阻抗变化,但是一般微弱的结构变化,阻抗不是很敏感!楼上的那位给你参考,你可以看一下!---------测试原理:频域阻抗测试:参考Agilent的《使用网络分析仪进行时域分析》/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGIL ENT_EDITORIAL&ckey=923465&lc=chi&cc=CN&nfr=-11143.0.00时域阻抗测试:随便搜索“TDR”,有很多这方面资料的。

/agilent/redirector.jspx?action=ref&cname=AGIL ENT_EDITORIAL&cc=CN&lc=chi&ckey=914308&nid=-35186.536883565.00& pid=331958----你说的结构不称问题,是不是就是指电缆中1根线比另一根线长,造成长度不等、传输延时不对称?如果这样的话也是用TDR测试。

同轴电缆阻抗测试方法

同轴电缆阻抗测试方法
4、ANSI/SCTE 66 2003(IPS TP 006)标准中的同轴电缆平均阻抗测试方法 ANSI/SCTE 66 2003(IPS TP 006)标准中的同轴电缆阻抗测试方法为用计算机分别计算在整个 频率范围内网络分析仪测试采集数据的实部(R)的总和除以数据点数以及虚部(jX)的总和除以数据点 数,然后计算平均阻抗的辐值(Z)。
v p = 2 × l × Δf
则:
(5)
Zc =
1 1 1 = = v p C 2 × l × Δf × C 2 × Δf × Cl
(6)
在IEC 61106 2005同轴通信电缆标准中,还涉及到以下参数和公式: 相移常数:
β(f )=
式中:
ϕ exp ( f )
lsample
(7)
ϕ exp ( f ) :频率 f 时测得的扩展相移;
1 β ( f ) ϕexp ( f ) ϕexp ( f ) × = = C 2π × f 2πfCl 2πfCl
(12)
Cl :电缆总电容,F。
2、传输线输入阻抗、终端负载Байду номын сангаас反射系数的关系
信息产业部信息传输线质量监督检验中心
第 3页
终端端接负载的传输线的输入阻抗和反射系数的关系为:
Z in = Z c
信息产业部信息传输线质量监督检验中心
第 4页
第三步,按下式(18)计算电缆结构反射系数阻抗 ΓSRC 。
ΓSRC =
Z in − Z avg Z in + Z avg
(18)
第四步,按下式计算电缆的结构回波损耗SRL:
SRL = 20 lg ΓSRC
注意,(18)式中 Z avg 为正实数,而 Z in 为具有实部和虚部的复数。

同轴线特征阻抗

同轴线特征阻抗

同轴线特征阻抗引言同轴线是一种常见的电缆结构,它由内导体、绝缘层、外导体和外护套组成。

在电磁场中,同轴线可以有效地传输信号,并提供良好的屏蔽性能。

同轴线特征阻抗是指在特定频率下,同轴线上传播电磁波时所表现出来的阻抗特性。

本文将深入探讨同轴线特征阻抗的定义、计算方法以及影响因素。

二级标题1:同轴线特征阻抗的定义同轴线特征阻抗是指在同轴线上传播的电磁波所表现出来的阻抗特性。

它是同轴线结构的重要参数,影响着信号传输的质量和性能。

通常用英文字母Z表示,单位为欧姆(Ω)。

二级标题2:同轴线特征阻抗的计算方法三级标题1:同轴线特征阻抗的理论计算方法同轴线特征阻抗的理论计算方法基于Maxwell方程组和边界条件,其中考虑了同轴线的几何参数和材料特性。

下面以常用的同轴线结构为例,介绍其计算公式:1.同轴线外导体半径为a,内导体半径为b,绝缘层介电常数为εr,外护套半径为c。

2.同轴线特征阻抗的计算公式为:三级标题2:同轴线特征阻抗的实验测量方法除了理论计算方法外,同轴线特征阻抗也可以通过实验进行测量。

常用的测量方法有两种:1.变电法:利用变电器将同轴线电缆与标准电阻相连,通过测量连接点的电压和电流来计算特征阻抗。

2.反射法:利用信号源和信号接收器,在同轴线上注入信号并测量反射信号的幅值和相位,从而计算特征阻抗。

二级标题3:同轴线特征阻抗的影响因素同轴线特征阻抗受到多种因素的影响,包括:1.绝缘材料的介电常数:绝缘层的介电常数越大,导致同轴线特征阻抗越大。

2.内外导体的几何尺寸:内外导体的半径差越大,导致同轴线特征阻抗越大。

3.外护套的几何尺寸:外护套的半径越大,导致同轴线特征阻抗越小。

4.环境温度:温度的变化会影响电缆材料的特性,从而影响同轴线的特征阻抗。

二级标题4:同轴线特征阻抗的应用同轴线特征阻抗在通信、广播、电视等领域有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景:1.通信系统:在通信系统中,同轴线用于传输高频信号,如电视信号、互联网信号等。

关于同轴电缆特性阻抗的测试方法

关于同轴电缆特性阻抗的测试方法

关于同轴电缆特性阻抗的测试方法自动化工程学院 闵亚军 201421070142摘要:特性阻抗是指当电缆无限长时电磁波沿着没有反射情况下的均匀回路传输时所遇到的阻抗,特性阻抗是射频同轴电缆传输的重要参数之一。

本文主要介绍几种同轴电缆特性阻抗的常用测试方法,包括TDR(时域测试法)、史密斯图法、谐振频率法,并简单介绍其基于的原理。

关键字:同轴电缆 特性电阻 时域测试法 史密斯图法引言特性阻抗是指当电缆无限长时电磁波沿着没有反射情况下的均匀回路传输时所遇到的阻抗,它是由电缆的电导率、电容以及阻值组合后的综合特性,正常的物理运行依靠整个系统电缆与连接器具有恒定的特性阻抗。

传输线匹配的条件就是线路终端的负载的阻抗正好等于该传输线的特性阻抗,此时没有能量的反射,因而有最高的传输效率,相反,传输效率会受到影响,所以特性阻抗值是整个传输回路中非常重要的一个参数。

接下来将简单介绍下测试这一参数的各种方法及其所基于的原理。

一、特性阻抗同轴电缆的特性阻抗定义为:入射电压跟入射电流的比值或者反射电压跟反射电流的比值,所以也称作波阻抗。

通过传输线理论的推导 ,我们可以很容易地得到特性阻抗的公式 :Cj G L j R Z c ωω++= (1) 输人阻抗定义为从电缆的某一个方向看进去,其电压和电流的比值 。

局部特性阻抗:电缆沿线长度方向上各点的特性阻抗。

平均特性阻抗:为特性阻抗在高频时的渐进值。

平均特性阻抗是沿线的所有局部特性阻抗的算术平均值。

二、常用测试方法2.1 时域测试法TDR(time domain reflection ,时域测试法)是一种通用的时域测试技术,广泛应用于PCB 、电缆、连接器等测试领域。

这种技术可以测出传输线的特性阻抗,并显示出每个阻抗不连续点的位置和特性(阻抗、感抗和容抗)。

相对于其他技术,TDR 能够给出更多的关于系统宽带相应的信息。

TDR 基于一个简单的概念:当能量沿着媒介传播时,遇到阻抗变化,就会有一部分能量反射回来。

同轴电缆的检验方法

同轴电缆的检验方法

同轴电缆的检验从什么地方着手同轴电缆需要测试的技术指标同轴电缆的主要技术指标包括:插入损耗、回波损耗、阻抗和驻波比。

其中,插入损耗是属于传输测量技术指标;回波损耗、阻抗和驻波比是属于反射测量技术指标。

测量过程,网络分析仪的扫频信号源发出扫频信号,信号通过仪器输出口送到待测电缆,信号通过待测电缆后通过仪器信号输入口送回网络分析仪。

由于待测电缆的阻抗与网络分析仪输出阻抗不可能理想匹配,必然会反射一部分信号。

网络分析仪对输出和输入信号进行比较可得出待测设备的传输指标,如插入损耗等;对输出和反射信号进行比较可得出待测设备的反射指标,如回波损耗、阻抗和驻波比等。

测试需要准备的附件测试同轴电缆的传输技术指标需要直通连接线就可以了;如果测试同轴电缆的反射指标,我们就需要对网络分析仪进行反射校准,所以另外还需要一部分校准配件:开路器、短路器和标准负载。

根据不同的接头形式和线缆转接方式还需要相应接头形式的射频连接器,对校准器件也要确定相应的射频连接器。

根据通常的经验,同轴电缆的测试一般是抽测,测试30米、60米或者100米,具体根据客户订单要求出具检测报告,因为网络分析仪的输入和输出口都是N型阴头,所以待测电缆的接头大多做成N型阳头,这样可以减少中间的转换接头,从而降低测试误差。

测试注意事项在测试之前请看清测试的线缆是75欧姆还是50欧姆的,50欧姆线缆的针比75欧姆的针粗,如果不小心把50欧姆的线缆在没有通过阻抗变换器情况下直接连连到75欧姆的仪器上,会损坏75欧姆仪器的输入和输出口,所而造成仪器的损坏。

各项技术指标的测试测量前的准备工作1.在给仪器加电前将网络分析仪和待测设备进行统一接地。

网络分析仪和待测设备的地电位相同是很重要的,既保证测试人员在测量时的安全,也避免对设备造成损坏。

2.在开始测量前先将仪器预热30分钟,待仪器的电路系统全部达到稳定状态后,再进行校准和测量。

测量同轴电缆的【插入损耗】插入损耗是指信号在经过同轴电缆传输的时候,由于同轴电缆介质对于信号的衰减作用,从而造成降低了通过信号的强度,一般同轴电缆是通过信号频率越高,对信号的衰减作用越强。

同轴电缆阻抗测试方法

同轴电缆阻抗测试方法

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第三步,按下式(18)计算电缆结构反射系数阻抗 ΓSRC 。
ΓSRC =
Z in − Z avg Z in + Z avg
(18)
第四步,按下式计算电缆的结构回波损耗SRL:
SRL = 20 lg ΓSRC
注意,(18)式中 Z avg 为正实数,而 Z in 为具有实部和虚部的复数。
4、ANSI/SCTE 66 2003(IPS TP 006)标准中的同轴电缆平均阻抗测试方法 ANSI/SCTE 66 2003(IPS TP 006)标准中的同轴电缆阻抗测试方法为用计算机分别计算在整个 频率范围内网络分析仪测试采集数据的实部(R)的总和除以数据点数以及虚部(jX)的总和除以数据点 数,然后计算平均阻抗的辐值(Z)。
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同轴电缆阻抗测试方法
特性阻抗作为电缆的重要指标一直是人们关注的对象,随着测试技术的不断发展,测试方法也 随之不断变化。阻抗测量可以采用时域测量的方法,也可以采用频域测量的方法。时域测量法可以 采用时域反射仪(TDR)或信号源加示波器组合两种方式;而频域测量法则采用网络分析仪或等似 等同的设备。频域测量方法中,按测试信号方向来看又可分为传输测量和反射测量两种方法;按测 试信号性质来看又可分为标量测量和矢量测量两种方法。 一、 电缆阻抗的概念 1、特性阻抗(Zc) 定义为:入射电压与入射电流之比或反射电压与反射电流之比(即波阻抗)。 2、输入阻抗(Zin) 定义为:当电缆终端端接与电缆本身阻抗一致的负载或电缆为无限长时(任意频率下),电缆 始端呈现的阻抗。 3、平均特性阻抗(Z∞) 定义为特性阻抗在高频时的渐进值。 二、 阻抗计算公式的推导和结构回波损耗的计算 1、传输线特性阻抗与传输速率的关系: 传输线特性阻抗与传输速率的原理公式为:

如何用网络分析仪测试同轴电缆

如何用网络分析仪测试同轴电缆

如何用网络分析仪测试同轴电缆同轴电缆是一种用于传输信号的常用电缆,广泛应用于各种领域,包括电视、无线电通信和计算机网络等。

为了确保同轴电缆的质量和可靠性,使用网络分析仪对其进行测试是必不可少的。

以下是如何使用网络分析仪测试同轴电缆的详细步骤。

1.准备工作在开始测试之前,需要准备好以下工具和材料:a.网络分析仪:选择合适的网络分析仪,使其频率范围能够覆盖同轴电缆的使用频率范围。

b.同轴电缆:选择待测试的同轴电缆,确保其长度足够长,以便进行测试。

c.连接线缆:选择合适的连接线缆,将网络分析仪与同轴电缆连接起来。

2.连接网络分析仪a.将网络分析仪与电源连接,并打开电源。

b.使用连接线缆将网络分析仪的输出端口与同轴电缆的输入端口相连。

c.如果有需要,使用适配器将网络分析仪的连接接口与同轴电缆的连接接口匹配。

3.设置网络分析仪a.在网络分析仪上选择合适的测试模式。

通常,同轴电缆的测试模式为"反射模式",因为它主要用于测试信号的反射特性。

b.设置测试频率范围。

根据同轴电缆的使用频率范围,选择合适的测试频率范围。

可以选择单个频率进行测试,也可以选择多个频率进行频率响应测试。

c.设置测试参数。

根据需要,设置测试参数,例如测试功率和测试时间等。

4.进行测试a.执行测试。

根据网络分析仪的操作手册,执行测试命令,开始测试。

测试过程中,网络分析仪会向同轴电缆发送信号,并记录其反射和传输特性等信息。

b.观察测试结果。

测试完成后,网络分析仪会给出一份测试报告,其中包含各项测试指标的数值和图表。

通过观察测试结果,可以评估同轴电缆的质量和性能。

5.分析测试结果a.检查反射损耗。

反射损耗是反映同轴电缆信号反射特性的重要指标。

通常,较低的反射损耗表示较好的信号传输效果。

b.分析频率响应。

频率响应是指同轴电缆在不同频率下的信号传输效果。

通过分析频率响应,可以了解同轴电缆在不同频率下的传输衰减情况。

c.检查传输损耗。

简易检测同轴电缆质量的方法

简易检测同轴电缆质量的方法

简易检测同轴电缆质量的方法第一篇:简易检测同轴电缆质量的方法简易检测同轴电缆质量的方法1、察绝缘介质的整度标准同轴电缆的截面很圆整,电缆外导体、铝泊贴于绝缘介质的外表面。

介质的外表面越圆整,铝箔与它外表的间隙越小,越不圆整间隙就越大。

实践证明,间隙越小电缆的性能越好,另外,大间隙空气容易侵入屏蔽层而影响电缆的使用寿命。

2、测同轴电缆绝缘介质的一致性同轴电缆缘介质直径波动主要影响电缆的回波系数,此项检查可剖出一段电缆的绝缘介质,用千分尺仔细栓查各点外径,看其是否一致。

3、测同轴电缆的编织网同轴电缆的纺织网线对同轴电旨的屏蔽性能起着重要作用,而且在集中供电有线电视线路中还是电源的回路线,因此同轴电缆质量检测必须对纺织网是否严密平整进行察看,方法是剖开同轴电缆外护套,剪一小段同轴电缆编织网,对编织网数量进行鉴定,如果与所给指标数值相符为合格,另外对单根纺织网线用螺旋测微器进行测量,在同等价格下,线径越粗质量越好。

4、查铝箔的质量同轴电缆中起重要屏蔽作用的是铝箔,它在防止外来开路信号干扰与有线电视信号汇露方面具有重要作用,因此对新进同轴电旨应检查铝箔的质量。

首先,剖开护套层,观察编织网线和铝箔层表面是否保持良好光泽;其次是取一段电缆,紧紧绕在金属小轴上,拉直向反向转绕,反复几次,再割开电缆护套层观看铝箔有无折裂现象,也可剖出一小段铝箔在手中反复揉搓和拉伸,经多次揉搓和拉伸仍未断裂,具有一定韧性的为合作呕,否则为次品。

5、查外护层的挤包紧度高质量的同轴电缆外护层都包得很紧,这样可缩小屏蔽层内间隙,防止空气进入造成氧化,防止屏蔽层的相对滑动引起电性能飘移,但挤包太紧会造成剥头不便,增加施工难度。

检查方法是取1m长的电缆,在端部肃去护层,以用力不能拉出线芯为合适。

6、察电缆成圈形状电缆成圈不仅是个美观问题。

而且也是质量问题。

电缆成圈平整,各条电缆保持在同一同心平面上,电缆与电缆之间成圆弧平行地整体接触,可减少电缆相互受力,堆放不易变形损伤,因此在验收电缆质量时对此不可掉以轻心。

4第4章 同轴线缆的测试

4第4章 同轴线缆的测试

第4章同轴线缆的测试4.1 50Ω同轴电缆的测试一.测电缆回损一般是采用全频段测试(如30~3200MHz),待测电缆末端接上阴负载,测其入端回损,应满足给定要求。

技术要求若是按驻波比写的,就要用驻波比画面显示,有四档可选。

若用回损表示时,就用对数画面显示,无须换档。

通常测试时是在一端接负载,而在另一端进行测试的。

要求高时还应掉头(四参量仪器可自动掉头)测试,两头的测试值皆应满足给定要求。

电缆验收一般都是在频域中完成的,下面对一些典型的曲线,加以说明:1.正常频响曲线低端(200MHz以下)约在40分贝左右,中段(1~2GHz)约在30分贝左右,随着频率增高到3GHz,一般在20dB左右。

假如全频段能在30dB以上此电缆可作测试电缆,一般情况下尤其是3GHz附近是很难作到30dB的,能作到26dB就不错了。

回损测试曲线呈现周期性起伏,一般只看峰点的数值,峰值包络单调上升。

起伏周期满足⊿F=150/L(式中L为电缆的电长度(米),⊿F单位为MHz),则此电缆属常规正常现象,主要反射来自两端连接器处的反射;对于1米的电缆,每隔150MHz一个起伏。

注意:连接器处的反射,并不只是连接器本身的反射,还有电缆特性阻抗不对引起的反射。

2.回损测试曲线中某一频点回损明显高于左右频点呈一谐振峰状,而且最大的峰值并不在最高端,此时出现了电缆谐振现象。

只要不在使用频率内可以不去管它,这是电缆制造中周期性的偏差引起的反射在某一频点下叠加的结果,我们只能先避开它。

这种现象在1998年我们买的SYV-50-3电缆中多次碰到,回损会到4dB,粗的电缆倒不常见此情况。

还有一种轻微的电缆谐振现象,曾见过一种RG400电缆,在3GHz时指标很好,而800MHz时,却只有24dB。

用户只有自己保护自己,选择质量好的才买。

3.频响曲线很平,从低频到高频皆在30dB左右。

这表明电缆分布反射不大,但特性阻抗不对。

可以加测特性阻抗,也可以用下面的方法判断。

射频同轴电缆特性阻抗Zc的测试

射频同轴电缆特性阻抗Zc的测试

射频同轴电缆特性阻抗Z C 的测试胡 树 豪这里介绍射频同轴电缆特性阻抗Z C 的6种测试方法。

它们同样也适合于双绞线,只不过仪器要转换为差分系统而已。

一、λ/4线接负载法1、测试方法与步骤:·待测电缆一段,长约半米(无严格要求),两端装上连接器。

扫频范围由仪器低频扫到百余兆赫即可。

对于其它长度的电缆,扫频范围请自定。

·仪器工作在测反射(或回损)状态,作完校正后画面应选阻抗圆图。

·在测试端口接上待测电缆,电缆末端接上精密负载。

·画面不外三种情况:轨迹集中为一点,则Z C = Z 0(测试系统特性阻抗,一般为50Ω)。

轨迹呈圆弧或圆圈状,在圆图右边,则Z C > Z 0 。

轨迹呈圆弧或圆圈状,在圆图左边,则Z C < Z 0 。

·将光标移到最接近实轴的点上,记下此点的电阻值R in (不管电抗值)。

n i C R Z Z 0=例如:R in = 54Ω,则Z C = 52Ω,若R in = 46Ω,则Z C = 48Ω。

若轨迹不与实轴相交,则扫频范围不够或电缆太短;若交点太多,则扫频范围太宽或电缆太长。

2、优点轨迹直观连续,不易出错。

连接器的反射可以通过λ/4线抵消。

3、缺点必须截取短样本。

必须两端装连接器。

电缆质量必须较好,否则不同频率的测试结果起伏较大,不好下结论。

4、物理概念与对公式的理解λ/4线有阻抗变换作用,其输入阻抗Z in 与负载阻抗Z L 之间满足Z in = Z C 2/Z L 关系。

现在Z L = Z 0,Z in = R in ,代入展开即得上面的Z C 计算公式。

λ/4线的阻抗变换公式是众所周知的,但作为特性阻抗的测试方法却未曾见。

在测阻抗曲线试验中发现,与实轴相交的这一点是可用来测特性阻抗的;因为它把矛盾扩大了,反而更容易测准。

由于曲线是很规矩的,不易出错。

但必须用第一个交点,即除原点以外的最低频率的与实轴最近的一点,用第二点就可能出问题。

射频同轴电缆阻抗测试方法

射频同轴电缆阻抗测试方法

新型测量射频电缆特性阻抗的方法0引言特性阻抗是设计和选用电缆时首先要考虑的电气参数,最大功率传输、最小信号反射都取决于电缆的特性阻抗和系统中其它部件的匹配。

在电缆的实际应用中,特性阻抗确实是一个很重要、很实用的参数,它可以很方便地分析传输线的工作状态,因此必须尽可能精确地测量它。

射频同轴电缆的特性阻抗通常为50Ω或75Ω,其中50Ω的射频电缆应用得最多。

射频同轴电缆特性阻抗的测量可以有频域测量和时域测量两种方法。

本文从工程应用出发,介绍几种在生产中常用的阻抗测量方法,特别推荐一种更便捷、更实效的通过测量单个连接器电压驻波比测得射频电缆特性阻抗的方法。

1射频电缆阻抗的概念射频电缆作为传输线在通讯系统中应用得十分广泛。

当电磁波在射频电缆上传播时,通常存在着正向传播的入射波和反向传播的反射波。

入射波和反射波相互叠加形成驻波。

传输线上任一点的总电压与总电流之比定义为传输线该点向负载端看过去的输入阻抗。

在一般情况下,传输线的输入阻抗不仅与线长有关,而且还与频率有关。

然而,当传输线是无限长时,传输线上只有向前行进的波,叫行波。

这时,传输线上任一点的输入阻抗与线长无关,而是等于一个恒值Z 0,这个数值称为传输线的特性阻抗。

另外,当传输线终端接某一个恒定值的纯电阻负载时,其上任一点的输入阻抗也处处相等而与线长无关。

这个恒定电阻值就是传输线的特性阻抗值。

射频电缆的特性阻抗0Z 仅取决于内外导体的直径尺寸以及其间充填介质的等效介电参数,而与线长无关。

2 射频电缆阻抗的测量射频电缆的特性阻抗可以用频域法或时域法测量。

频域法一般采用矢量网络分析仪对电缆性能进行测试。

矢量网络分析仪使用带通滤波器和数字滤波器,具有很低的背景噪声,能够精确的测量电缆的特性阻抗。

频域法按测试信号的方向又可分为传输测量和反射测量两种。

2.1用矢量网络分析仪测量特性阻抗2.1.1 测试原理2.1.1.1 传输相位法传输线的特性阻抗与相位、频率及电缆总电容有如下关系: lfC Z πϕ20=(1) 式中ϕ是被测电缆试样的绝对传输相位。

4第4章同轴线缆的测试

4第4章同轴线缆的测试

4第4章同轴线缆的测试第4章同轴线缆的测试4.1 50Ω同轴电缆的测试一.测电缆回损一般是采用全频段测试(如30~3200MHz),待测电缆末端接上阴负载,测其入端回损,应满足给定要求。

技术要求若是按驻波比写的,就要用驻波比画面显示,有四档可选。

若用回损表示时,就用对数画面显示,无须换档。

通常测试时是在一端接负载,而在另一端进行测试的。

要求高时还应掉头(四参量仪器可自动掉头)测试,两头的测试值皆应满足给定要求。

电缆验收一般都是在频域中完成的,下面对一些典型的曲线,加以说明:1.正常频响曲线低端(200MHz以下)约在40分贝左右,中段(1~2GHz)约在30分贝左右,随着频率增高到3GHz,一般在20dB 左右。

假如全频段能在30dB以上此电缆可作测试电缆,一般情况下尤其是3GHz附近是很难作到30dB的,能作到26dB就不错了。

回损测试曲线呈现周期性起伏,一般只看峰点的数值,峰值包络单调上升。

起伏周期满足⊿F=150/L(式中L为电缆的电长度(米),⊿F单位为MHz),则此电缆属常规正常现象,主要反射来自两端连接器处的反射;对于1米的电缆,每隔150MHz一个起伏。

注意:连接器处的反射,并不只是连接器本身的反射,还有电缆特性阻抗不对引起的反射。

2.回损测试曲线中某一频点回损明显高于左右频点呈一谐振峰状,而且最大的峰值并不在最高端,此时出现了电缆谐振现象。

只要不在使用频率内可以不去管它,这是电缆制造中周期性的偏差引起的反射在某一频点下叠加的结果,我们只能先避开它。

这种现象在1998年我们买的SYV-50-3电缆中多次碰到,回损会到4dB,粗的电缆倒不常见此情况。

还有一种轻微的电缆谐振现象,曾见过一种RG400电缆,在3GHz时指标很好,而800MHz时,却只有24dB。

用户只有自己保护自己,选择质量好的才买。

3.频响曲线很平,从低频到高频皆在30dB左右。

这表明电缆分布反射不大,但特性阻抗不对。

常见的同轴电缆阻抗测试方法

常见的同轴电缆阻抗测试方法

常见的同轴电缆阻抗测试方法同轴电缆阻抗测试是一种常见的电缆测试方法,用于确定电缆的特性阻抗是否符合规定要求。

常见的同轴电缆阻抗测试方法包括以下几种:1. 柱状波突波法(Slotted Line Method):这种方法是一种传统的阻抗测量方法。

它使用一根窄缝波导测量电缆的阻抗。

首先,将窄缝波导与电缆连接,然后通过移动连接点来测量电缆上不同位置的阻抗。

该方法适用于频率范围较低的电缆。

2. 时域阻抗测量法(Time Domain Reflectometry,TDR):这种方法使用脉冲信号发送到被测试的电缆中,然后测量反射信号的特性来确定电缆的阻抗。

由于该方法可以测量整个电缆的阻抗分布,因此适用于检测电缆中的故障点。

3. 频域阻抗测量法(Frequency Domain Reflectometry,FDR):这种方法使用频域分析来测量电缆的阻抗。

与时域阻抗测量法类似,首先发送一系列频率的信号到电缆中,然后测量反射信号的特性。

由于该方法使用频域分析,因此可以提供更详细的频率响应信息。

4. VNA(Vector Network Analyzer)方法:VNA是一种高精度的测试设备,可以测量电缆的阻抗和其他特性。

该方法通过将VNA连接到电缆上,并通过频率扫描测量反射系数来确定电缆的阻抗。

由于VNA具有高精度和广泛的频率范围,因此适用于各种类型的同轴电缆。

5.带通滤波器法:这种方法通过将一组带通滤波器连接到被测试的电缆上来测量电缆的阻抗。

每个滤波器都有一个特定的频率范围和中心频率,可以将电缆的阻抗分成几个频带进行测量。

然后,使用测得的阻抗数据来确定整个电缆的阻抗特性。

综上所述,常见的同轴电缆阻抗测试方法包括柱状波突波法、时域阻抗测量法、频域阻抗测量法、VNA方法和带通滤波器法。

每种方法都有其特点和适用范围,用户可以根据具体的测试需求选择合适的方法进行阻抗测试。

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常见的同轴电缆阻抗测试方法
李谦若
特性阻抗作为电缆的重要指标一直是生产以及测试人员主要关注的对象,随 着测试技术的不断发展,测试方法变的多种多样,现就同轴电缆的阻抗测试方法 的异同做一个总结和归纳(时域的测试方法暂不做总结) 一、 1. 阻抗的定义: 特性阻抗(Zc),定义为:入射电压与入射电流之比或反射电压与反射 电流之比(即波阻抗)。他的表示式为 一般我们通常所说的同轴电缆的特性阻抗,一般包含四种概念:
Z in Z c Z L Z c tanh(l ) 1 s11 ZL Z c Z L tanh(l ) 1 s11
这里: ZL 为负载阻抗 γ为传播常数 l 为电缆长度 s11 为反射系数 3. 平均阻抗(Z∞),定义为平均特性阻抗在高频时的渐进值。
Z le, 1 c C f C
Miles.li@ Miles.li@
性阻抗可能需要通过计算机来辅助实现)
Miles.li@ Miles.li@
Zc
R jL


R jL j G jC G jC
L C
高频时,即 ωL>>R,ωC>>G,则 Z c
这里: R 为电阻 L 为电感 G 为电导 C 为电容 γ为传播常数 α为衰减 β为相位常数 2. 输入阻抗(Zin),定义为:在电缆一端端接(任意频率下)与电缆阻抗 一致的负载时的电缆阻抗。这种完全一致的负载实际上是不存在的,一 般认为端接的负载回波在-40dB 以上是认为是完全一致的负载。
这里: le,∞为试样在 200MHz 附近的电气长度
Miles.li@ Miles.li@
c 为自由空间的传播速度 C 为试样的电容 △f 为在 200MHz 频率下试样相位变化 360°所对应的频率变化 4. 平均特性阻抗(Zavg)
2 2 Z avg Ravg X avg
这里:
Ravg
Ri i 1 n
n
X avg
Xi i 1 n
n
Ri 为电缆尾部端接负载时所测得的电缆各个频率下阻抗的实部值 Xi 为电缆尾部端接负载时所测得的电缆各个频率下阻抗的虚部值
二、
实际测试所得到的结果(以 100m RG6 电缆为例)
Miles.li@ Miles.li@
7 4
3 2
λ
5 4
3 4
2
4
0
低频时终端开路等效阻抗分布图
Hale Waihona Puke λ7 4 3 25 4
2
3 4
4
0
低频终端短路的等效阻抗分布图 开路时每π周期时出现非线性的阻抗变化,短路时同样也是每π周期时出现 非线性的阻抗变化,他们相隔π/2,在反射状态下周期为π的交替出现影响 测试结果。随着衰减的逐渐增大,逐步减小. 3. 特性阻抗(相位法)与特性阻抗(开短路法)有较大差异的原因: 特性阻抗定义为:入射电压与入射电流之比或反射电压与反射电流之比 (即波阻抗) ,这里特性阻抗(相位法)实际上反映了入射电压与入射电流之比; 而特性阻抗开短路法反映了反射电压与反射电流之比(即波阻抗).两种方法 对于均匀的无耗线来说是没有太大的区别的,但是对于一个较长而且阻抗并 不均匀的电缆来,其反射电流和反射电压是电缆各个位置上反射信号在测试 端的叠加,就此来说两种方法是有很大差别的. 三、 总结 目前虽然电缆测试阻抗的方法多种多样 , 但是在进行电缆特性阻抗测试时 , 特性阻抗(相位法)目前来说是高频测试时较能够反映电缆的实际阻抗特性的测 试方法.(对于某些较早的网络分析仪来说 ,由于不能测试总相位,相位法测试特
由测试数据和图可以得到以下结论: 1. 随着电缆频率的不断升高、 衰减变大,在电缆衰减接近 10dB 时, Zin≈Zc(开 短路法) 见下图
2. 电缆开短路时的非线性失真,会导致测试结果的严重偏差,结果见下图
Miles.li@ Miles.li@
可见开短路法测试阻抗的测试偏差会在±π/4 的时候周期性出现,周期为 π,其产生原因为
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