Mengapa hambatan kabel melompat dari nilai rendah ke nilai tinggi pada frekuensi tertentu?

9

Saya tidak berpengalaman dengan teori jalur transmisi jadi jika Anda dapat mengarahkan saya ke materi yang relevan saya akan berterima kasih. Jadi saya menggunakan Agilent 4294A untuk menemukan resistansi kabel twisted pair 2 meter panjang terlindung (BELDEN 3105A E34972 1PR22 SHIELDED) dan resistansi di seluruh frekuensi tampak seperti

Perlawanan di frekuensi

dengan diskontinuitas pada 5MHz. Pada 4,99 MHz sekitar 2,04 Ohm dan 23,5 Ohm pada 5,01 MHz. Tren ini ada di impedansi juga. Saya merasa saya kehilangan sesuatu yang mendasar di sini.

Vibhore Jain
sumber

Jawaban:

25

Perkakas Anda tampaknya menjadi penyebabnya, bukan kabelnya. Dari https://www.keysight.com/main/editorial.jspx?cc=US&lc=eng&ckey=1428419&nid=-32775.536879654&id=1428419

The 4294A memperluas rentang frekuensi pengukuran hingga 110 MHz dengan mengakhiri setiap terminal pengukuran dengan 50 ohm untuk menghilangkan resonansi lead uji (termasuk lead di dalam 4294A). Diskontinuitas pengukuran disebabkan oleh perubahan impedansi pemutusan pada 15 MHz ketika ADAPTOR diatur ke NONE atau pada 5 MHz ketika diatur ke 1m atau 2m. Diskontinuitas pengukuran dapat dihilangkan dengan melakukan kompensasi LOAD.

William Lieurance
sumber
2
+1 untuk actaully mencari di manual, daripada menebak
Neil_UK
20

Sesuatu yang sederhana seperti kabel tidak memiliki diskontinuitas seperti itu.

Mungkin ada petunjuk pada kenyataannya masalah terjadi pada angka bulat yang bagus, 5MHz. Apakah ini tempat di mana tes Anda mengatur perubahan rentang? Mungkin itu mengubah penguat output, atau filter, dan salah satunya rusak atau rusak.

Fakta bahwa Anda mengutip pengukuran pada 4,99MHz dan 5,01MHz tanpa mencantumkannya mengisyaratkan bahwa Anda memiliki lebih banyak data yang disembunyikan yang mungkin menyoroti apa yang terjadi. Mencatat pengukuran titik pada beberapa frekuensi yang dipilih baik-baik saja ketika semuanya berperilaku sendiri, tetapi tidak ketika Anda sedang mencari anomali. Detail dari respons yang berdekatan dengan 5MHz akan sangat berharga.

Harap edit pertanyaan Anda dengan plot dari semua data yang Anda ambil, yang memungkinkan kami membuat tebakan yang lebih baik. Skema koneksi untuk menunjukkan dengan tepat bagaimana kabel terhubung ke alat analisa akan berguna juga.

Neil_UK
sumber
5
Tentu. Saya akan mencoba untuk mendapatkan plot tanggapan.
Vibhore Jain
1

Pertimbangkan kabel (saya menganggap membujuk) sebagai string induktor kecil dengan kapasitor di persimpangan setiap pasang induktor ke ground (perisai). Pada frekuensi rendah induktor bertindak sebagaimana adanya dengan sinyal DC dekat (kabel) dan kapasitor dekat akan terbuka pada sinyal DC dekat.

Ketika frekuensi naik, induktor memiliki lebih banyak reaktansi dan kapasitor memiliki impedansi lebih rendah, akhirnya membentuk serangkaian kutub filter LC secara efektif. Pada beberapa frekuensi karakteristik filter gabungan akan menjadi jelas, terutama dengan garis (50-75 Ohm) yang tidak ditentukan. Tambahkan resistensi terminasi yang benar dan segala sesuatunya akan terlihat jauh lebih baik. Sebagian besar kabel coax memang memiliki batas kegunaan atas karena kapasitansi antar elektroda.

MENEPUK
sumber
5
5MHz tidak terlalu cepat untuk kabel twisted pair. Jadi saya tidak berpikir efek saluran transmisi akan menyebabkan diskontinuitas yang begitu besar.
Navin
1

Efek yang Anda amati tidak ada hubungannya dengan saluran transmisi. Anda perlu mempertimbangkan 'efek kulit'. Anda akan menemukannya di buku teks RF yang bagus, seperti Terman, Radio Engineering. Pada dasarnya, ketika frekuensi meningkat, aliran arus utama bergerak lebih jauh dari pusat konduktor, yaitu arus yang mengalir di kulit konduktor. Semakin tinggi frekuensinya, semakin kecil luas penampang kulit, dan karenanya, semakin tinggi resistansi. Untuk perkiraan pertama, area pembawa saat ini berbanding terbalik dengan akar kuadrat dari frekuensi. Penjelasan ini mencakup 6 poin data pertama Anda, tetapi yang ke-7 lebih cenderung menjadi efek resonansi terkait dengan teknik pengukuran Anda. Ini juga akan membantu mengidentifikasi unit frekuensi Anda.

Brian
sumber