Чем определяется волновое сопротивление разъема n типа
Перейти к содержимому

Чем определяется волновое сопротивление разъема n типа

  • автор:

Чем определяется волновое сопротивление разъема n типа

Расскажем только о самых главных понятиях в коаксиальных кабелях.

Импеданс — это главный показатель, который определяет возможность передачи энергии сигнала по кабелю между источником и приемником. У всех элементов на пути сигнала, это разъемы и кабель должен быть один импеданс. Если это правило не соблюдать, это может привести к внутренним отражениям в кабеле, вследствие чего на изображении появляются двойные контуры. Одна из главных причин появления отражений, это некачественные разъемы или их неправильная установка, или же применение разъемов и кабелей разного импеданса.
Стандартный импеданс видеокабелей составляет 75 Ом.
Затухание — это показатель потерь энергии сигнала внутри кабеля. У каждого кабеля свои частотные свойства, поэтому ослабление на разных частотах будет разное. Чем частота выше, тем ослабление больше.
Сопротивление — это показатель качества проводника, который буквально показывает, какая часть энергии сигнала превратится в тепло. Результат таких потерь — это показания снижение уровня сигнала и динамической яркости изображения.
Сопротивление измеряется в омах (Om), Для кабелей сопротивление указывается как Ом на 100 метров (Om/100m) или Ом на 1000 футов (Om/1,000 feet.
Такой показатель, как сопротивление зависит от материала проводника, его размеров и температуры.
Самые хорошие кабели имеют сигнальные проводники из химически чистой меди или покрываются тонким слоем серебра.
Следующий показатель, это емкость По конструкции любой коаксиальный кабель — вытянутый конденсатор. Емкость измеряется в фарадах (F), а емкость кабеля в пикофарадах на метр (pF/m) или в пикофарадах на фут (pF/ft).
Емкость кабеля влияет на высокочастотные составляющие видеосигнала, то есть на четкость и детализацию изображения. Емкость определяется качеством диэлектрика и конструкцией кабеля. Этот параметр особенно важен при передаче цифровых сигналов.
Применяемые для систем видеонаблюдения коаксильные кабели всех видов (кабели снижения, магистральный кабель, распределительный кабель, абонентский кабель) должны иметь волновое сопротивление 75 Ом.
Условные обозначения отечественных коаксиальных кабелей согласно ГОСТу 11326.0.78 имеет следующий вид:РК.W-d-mn-q.
Первые две буквы (РК) указывают тип кабеля-радиочастотный, коаксиальный.
Первое число W означает величину номинального волнового сопротивления (50, 75, 100, 150, 200 Ом).
Второе число d соответствует номинальному диаметру изоляции округленному до меньшего ближайшего целого числа для диаметров более 2 мм (за исключением диаметра 2,95 мм, который округляется до 3 мм и диаметра 3,7 мм, который не округляется).
В зависимости от диаметра по изоляции кабеля подразделяются на субминиатюрные (до 1 мм), миниатюрные (1,5-2,95 мм), среднегабаритные (3,7-11,5 мм) и крупногабаритные (более 11,5 мм). Номинальный диаметр по изоляции коаксиального кабеля должен быть равен одной из величин следующего ряда:
0,15; 0,3; 0,6; 0,87; 1; 1,5; 2,2; 2,95; 3,7; 4,6; 4,8; 5,6; 7,25; 9; 11,5; 13; 17,3; 24; 33; 44; 60; 75 мм.
Для соединений между аппаратурой применяются в основном кабели от 5,6 до 7,5мм, для магистральных соединений применяются кабели 9-13 мм. Обычно самый лучший 11,5 мм.
Число «m» обозначает группу изоляции и категорию теплостойкости кабеля:
1-кабели со сплошной изоляцией обычной теплостойкости;
2-кабели со сплошной изоляцией повышенной теплостойкости;
3-кабели с полувоздушной изоляцией обычной теплостойкости;
4-кабели с полувоздушной изоляцией повышенной теплостойкости;
5-кабели с воздушной изоляцией обычной теплостойкости;
6-кабели с воздушной изоляцией повышенной теплостойкости;
7-кабели высокой теплостойкости.
Число « n» указывает на порядковый номер разработки.
В отдельных случаях в условное обозначение вводится дополнительная буква ( q) :
С — кабель повышенной однородности и фазовой стабильности;
Г — герметичный;
Б — имеет бронепокров;
ОП — имеет поверх оболочки вылетку стальных оцинкованных проволок.
Например: РК-75-4-11-С-это означает радиочастотный, коаксиальный с номинальным волновым сопротивлением 75 Ом, номинальным диаметром изоляции 4,6 мм, со сплошной изоляцией обычной теплостойкости, порядковый номер разработки 1, кабель повышенной однородности.
Маркировка и обозначения импортных кабелей устанавливается международными, национальными стандартами, а также собственными стандартами предприятий-изготовителей (наиболее распространённые серии марок RG, DG и др.)
При монтаже коаксиальных кабелей необходимо соблюдать минимальные радиусы изгиба (оговариваются в стандарте или ТУ на кабели разных марок).
Так, для кабеля РК-75-4-11 минимальный радиус изгиба при t> +5°C — 40 мм, а при t < +5°C - 70 мм.
Сгибать кабель под меньшим радиусом не рекомендуется. Следует также учитывать, что под действием собственного веса кабель вытягивается.
Это необходимо учитывать при прокладке кабеля (по вертикали) и между строениями. Его следует закреплять к стене (мачте) или вспомогательному тросу через каждые 1-2 м.
При хранении кабелей с воздушной и полувоздушной изоляцией их концы должны быть защищены от проникновения влаги внутрь кабеля, а при эксплуатации необходимо применять герметичные соединители.
Срастить два отрезка коаксиального кабеля можно разными способами включая пайку. Наиболее простой способ соединения пайкой с помощью проволочного бандажа показан на рис. 3-1. При этом часть изоляции кабеля не восстанавливается, что приводит к нарушению волнового сопротивления в месте пайки, кроме того, возрастают потери сигнала. Поэтому такой способ сращивания кабелей пригоден только на радиочастотах метровых волн (до 200…300 МГц). Однако его иногда приходится использовать при соединении синфазных антенн, сборке фильтров сложения и других устройств.

Продукция

  • Российский кабель
  • Европейский кабель
  • Китайский кабель
  • Кабельные муфты
  • Складские остатки
  • Цены на кабель

Тема: Коаксиальный разъём 50 или 75 ом

UA0FUA вне форума

Миниатюры

Миниатюры

  • Поделиться
    • Поделиться этим сообщением через
    • Digg
    • Del.icio.us
    • Technorati
    • Разместить в ВКонтакте
    • Разместить в Facebook
    • Разместить в MySpace
    • Разместить в Twitter
    • Разместить в ЖЖ
    • Разместить в Google
    • Разместить в Yahoo
    • Разместить в Яндекс.Закладках
    • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
    • Reddit!

    73! Сергей UA0FUA
    28.07.2010, 08:02 #2

    RW3VZ вне форума

    Коротковолновик Регистрация 01.07.2002 Адрес Владимир Сообщений 7,723 Поблагодарили 3831 Поблагодарил 483

    N-разъем. 50 Ом.

    Изображения

    Изображения

    • Поделиться
      • Поделиться этим сообщением через
      • Digg
      • Del.icio.us
      • Technorati
      • Разместить в ВКонтакте
      • Разместить в Facebook
      • Разместить в MySpace
      • Разместить в Twitter
      • Разместить в ЖЖ
      • Разместить в Google
      • Разместить в Yahoo
      • Разместить в Яндекс.Закладках
      • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
      • Reddit!

      73! Андрей VZ
      28.07.2010, 08:14 #3

      UA0FUA вне форума

      High Power Регистрация 19.08.2008 Адрес Курильские о-ва, о.Итуруп Возраст 59 Сообщений 714 Поблагодарили 22 Поблагодарил 99

      Добро! Так чем-же они(разъёмы) различаются?

      • Поделиться
        • Поделиться этим сообщением через
        • Digg
        • Del.icio.us
        • Technorati
        • Разместить в ВКонтакте
        • Разместить в Facebook
        • Разместить в MySpace
        • Разместить в Twitter
        • Разместить в ЖЖ
        • Разместить в Google
        • Разместить в Yahoo
        • Разместить в Яндекс.Закладках
        • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
        • Reddit!

        73! Сергей UA0FUA
        28.07.2010, 08:15 #4

        R3MM вне форума

        Big Gun Регистрация 20.09.2005 Адрес г. Ярославль или где то рядом Возраст 77 Сообщений 8,285 Поблагодарили 3854 Поблагодарил 3486

        Это разьем тип N, его волновое сопротивление 50 Ом, имеет хорошие параметры на очень выских частотах (ГГц) применяется в высококачественных линиях на УКВ и ДМВ. У такого разьема есть наш аналог СР50-. применяются в основном в радиоизмерительной технике.
        Волновое сопротивление ВЧ разьема или кабеля определяется просто, считается соотношение диаметров центрального проводника и экрана, если получилось 6,3 (напряжение накала ламп) — это 75 омный тракт,если 3,6 (обратите внимание цифры наоборот) — это 50 омный тракт.
        Главный вывод, у всего 50 омного централный проводник толше, чем у 75 омных, значит имея боьшую поверхность может пропустить и боьшую мощность.
        На коротких волнах (до 30 МГц) бех особых постерь можно применять любые ВЧ разьемы, здесь пожалуй важно обеспечит ли разьем передачу большой мощности.
        На УКВ, а тем более на ДМВ соблюдать коаксиальность следует обязательно, целесообразно там его и применять, на КВ самое лучшие это разьемы PL-259.

        Последний раз редактировалось R3MM; 28.07.2010 в 08:18 .

        • Поделиться
          • Поделиться этим сообщением через
          • Digg
          • Del.icio.us
          • Technorati
          • Разместить в ВКонтакте
          • Разместить в Facebook
          • Разместить в MySpace
          • Разместить в Twitter
          • Разместить в ЖЖ
          • Разместить в Google
          • Разместить в Yahoo
          • Разместить в Яндекс.Закладках
          • Разместить в Ссылки@Mail.Ru
          • Reddit!

          Обсуждение: Как определить волновое сопротивление высокочастотного коаксиального кабеля, если тип его неизвестен?

          РАДИО N 11, 1966 Параметры высокочастотных кабелей можно с достаточной точностью определить при помощи измерительного моста переменного тока, например, Е-12-1. Для этого необходимо определить емкость отрезка кабеля, разомкнутого на конце, затем индуктивность этого же отрезка, но замкнутого на конце.

          Регистрация: 22.06.2014

          Адрес: п.Горноправдинск, Ханты-Мансийского района, ХМАО, «ЮГРА», Тюменской обл.

          Сообщений: 1

          Репутация: 10

          26.10.2014 13:24 #2

          Замечательный материал, выбрана конкретная информация, которую иногда полезно вспомнить.

          Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW. Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного.

          Измерение волнового сопротивления коаксиальных трактов

          Измерения волнового сопротивления трактов, а также коэффициентов отражения (КО) или стоячей волны (КСВН) как параметров, характеризующих волновое сопротивление тракта, являются одними из краеугольных для метрологии радиоизмерений высшей точности. Не так широко применяемые в повседневной практике по сравнению с другими видами радиоизмерений, измерения волнового сопротивления тем не менее непосредственно обеспечивают качество характеристик электромагнитной энергии. Именно волноведущие тракты представляют собой материальную основу, по которой распространяется электромагнитное колебание, и используются в любой радиоаппаратуре СВЧ диапазона. Стремительное развитие технологий в этой отрасли за последние годы привело к тому, что национальным метрологическим институтам различных стран приходится разрабатывать новые варианты эталонов волнового сопротивления для преодоления возникшего отставания от практики. В России решение данного вопроса сталкивается со следующими проблемами.

          1. Происходит постепенное увеличение частотного диапазона, используемого в современной технике, с одновременным переходом с волноводных трактов в коаксиальные. Если 20 лет назад серийные измерительные приборы работали в коаксиальных трактах на частотах до 18 ГГц и в волноводных трактах в диапазоне частот 18 – 40 ГГц, то теперь серийные приборы работают в коаксиальных трактах до 40…60 ГГц. Кроме того, разработаны коаксиальные тракты на диапазон частот до 110 ГГц. Коаксиальные тракты отличает от волноводных большее удобство в работе (во-первых, их рабочий диапазон частот начинается от постоянного напряжения, во-вторых, они более гибки и просты при изготовлении коммутационных устройств). Однако, метрология воспроизведения и передачи размеров единиц различных величин в коаксиальных СВЧ трактах развивалась на базе волноводных эталонов, от которых происходил переход в коаксиальные с потерей в точности. Сейчас ведутся работы по разработке соответствующих эталонов непосредственно в коаксиальных трактах.

          Для метрологического обеспечения измерителей волнового сопротивления в стране разработан Государственный эталон и поверочная схема в коаксиальных трактах 7/3,04; 16/7; 16/4,6 и 3,5/1,52 мм в диапазоне частот от 0,01 до 18 ГГц (МИ 1700-87). Коаксиальные тракты этих сечений, а также сечения 2,4/1,04 мм стандартизованы по ГОСТ 13317-89, но свыше 18 ГГц пока метрологически не обеспечены, хотя такая необходимость есть. Необходимость вызвана возрастающим использованием в России импортных средств измерений, работающих в коаксиальных трактах свыше 18 ГГц. Наиболее освоен сейчас диапазон частот до 50 ГГц, что подтверждается проведением международных сличений EUROMET.EM.RF-S16.

          Проблемой, связанной с увеличением частотного диапазона коаксиальных трактов, является то, что изготовление как серийных, так и эталонных средств измерений в этих трактах возможно лишь в нескольких странах мира (США, Германия, Япония, Великобритания). Например, все участники сличений использовали при измерениях векторные анализаторы цепей одного и того же типа (Agilent 8510), что ведет к потере некоторой независимости в национальных системах обеспечения единства измерений.

          Кроме этого, существует проблема механической совместимости стандартизованных отечественных и импортных коаксиальных разъемов (таблица 1), связанная не столько с геометрией трактов, сколько с параметрами резьбовых соединений (метрические и дюймовые резьбы). Например, импортный разъем «вилка» типа N не совместим с отечественным разъемом «розетка» типа 7/3,04 мм, а в обратную сторону механическая совместимость есть.

          Коаксиальные тракты с волновым сопротивлением 50 Ом Таблица 1
          Обозначение тракта
          по зарубежной классификации
          Обозначение тракта
          по ГОСТ 13317-89
          Внутренний диаметр
          внешнего проводника
          Верхний предел
          рабочего диапазона частот
          16/7 мм II 16.0 мм 7.5 ГГц
          Тип N III 7.0 мм 18 ГГц
          Тип SMA IX 3.5 мм 26.5 ГГц
          Тип K Нет 2.92 мм 40 ГГц
          Тип Q I 2.4 мм 60 ГГц
          Тип V Нет 1.85 мм 75 ГГц
          Тип W Нет 1.0 мм 110 ГГц

          Например, при сравнении результатов измерений значений КСВН нагрузок Э9-143 и Э9-144, полученных при аттестации по 1-ому разряду на государственном эталоне и при измерениях на векторном анализаторе цепей Agilent E5070B, откалиброванном по штатному калибровочному комплекту, была получена сходимость результатов в пределах 0,5 % во всем диапазоне частот. При этом максимальная разница значений КСВН нагрузки Э9-144 (КСВН=2,0) при четырех подключениях с поворотом на 90 градусов составила 0,45 % от номинального значения нагрузки (частота 2 ГГц). Т.е передача размера единицы таким измерителям возможна только от вторичных и государственного эталона.

          3. Алгоритмы калибровки допускают использование не только мер короткого замыкания, холостого хода и отрезков линий, но также любых других мер с известными значениями модуля и фазы коэффициента отражения. Однако, в зарубежных автоматических анализаторах цепей программы по расчету поправочных коэффициентов, определяемых в процессе калибровки, основаны на математических моделях калибровочных мер, которые отличаются от принятого в России формата. Данные аппроксимирующие модели позволяют находить значения модуля и фазы коэффициент отражения калибровочной меры на любой частоте рабочего диапазона и соответственно калибровать измеритель во всем диапазоне частот (рисунок 1), в отличие от принятой в России системы аттестации образцовых мер только на фиксированных частотах по модулю и фазе коэффициента отражения. Таким образом, для использования отечественных образцовых нагрузок в качестве калибровочных мер необходим пересчет приписанных им значений комплексного коэффициента отражения в параметры модели, которые необходимы для ввода в программы автоматической калибровки измерителей. Такой пересчет основан на взаимосвязи коэффициента отражения и комплексного сопротивления, что частично снимает проблему, изложенную в пункте 2, но только в том диапазоне частот, который соответствует пункту 1.

          Рисунок 1 — Модель калибровочной меры (КЗ, ХХ, согласованная нагрузка или нагрузка произвольного импеданса): волновое сопротивление Z0, время задержки линии передачи tз, потери в линии передачи за счет скин – эффекта Rп, краевая емкость меры холостого хода C, паразитная индуктивность меры короткого замыкания L

          Существуют различные варианты решения вышеперечисленных проблем. Остановимся на наборе решений, который способен дать результат в короткие сроки и без существенных материальных затрат. Во-первых, необходимо узаконить в масштабах страны использование метода измерения КСВН поверяемых нагрузок путем компарирования с образцовыми нагрузками, где в качестве компаратора используется векторный измеритель цепей, по образцовым нагрузкам проводится его калибровка, а погрешность метода определяется в основном погрешностью образцовых мер. Иллюстрацией такого подхода служат следующий эксперимент. С использованием алгоритма калибровки «3К1И» [ #2 >2] были проведены измерения на установке ДК1-16 с набором направленных ответвителей сечения 7/3,04; 16/7 и 16/4,6 мм. В качестве калибровочных и измеряемых нагрузок использовались нагрузки из комплектов ЭК9-140 и ЭК9-180, аттестованных на Государственном эталоне единицы волнового сопротивления в коаксиальных волноводах ГЭТ 75-87 по 1 разряду. Результаты измерений показали, что отличие результатов измерения нагрузок с КСВН = 2 от результатов аттестации на государственном эталоне не превысило значений ±(0,6…1,5) % по КСВН и ±(0,7…1,5)о по фазе КО в диапазоне частот (1…4) ГГц. Таким образом, необходимо будет отдавать в поверку только калибровочные нагрузки, а не дорогие и габаритные измерители.

          Во-вторых, необходимо расширить применение в качестве калибровочных и образцовых мер расчетных стандартов волнового сопротивления, которые привязаны к основным единицам системы СИ: метру, секунде, амперу. К таким мерам относятся коаксиальные воздушные линии передачи или волноводные планарные короткозамыкатели. Используемые в России подвижные нагрузки типа Э9-145 используют комбинацию воздушной линии и поглощающего подвижного клина. Они удобнее в работе, чем воздушные линии (т.к центральный проводник имеет поддержку), но менее точны из-за неповторяемости подвижной части. Кроме этого, в отличие от воздушных линий затруднена их децентрализованная поверка по геометрическим размерам, т.к они являются неразборными. В настоящий момент в России изготавливаются воздушные линии до 40 ГГц в коаксиальном тракте 2,4 мм с КСВН не более 1,005…1,01 с учетом остаточного КСВН разъемов. При этом действительное значение КСВН может быть определено путем измерения геометрических размеров внешнего и внутреннего проводников, а также длины линии для фазовых измерений.

          В-третьих, необходимо внедрить методику поэлементного определения остаточных погрешностей векторных измерителей цепей после их калибровки. Методика давно утверждена в Европе в качестве директивы EA-10/12, использует для расчетов следующую модель погрешностей анализатора цепей после калибровки : UVRC = D + TГ + МГ2 + RVRC , где UVRC – показания анализатора цепей, Г – измеряемый коэффициент отражения, D – эффективная направленность, T — нелинейность измерителя, М – эффективное согласование входа, RVRC – случайные составляющие погрешности, и заключается в определении эффективных направленности и коэффициента отражения входа измерителя после калибровки с помощью воздушной линии по модели рисунка 2.

          Рисунок 2 – Модель поэлементного определения параметров измерителя

          Расчеты параметров основаны на следующем эффекте. Если векторный анализатор цепей откалиброван правильно, то добавление идеальной воздушной линии без потерь между входом измерителя и калибровочной мерой не приведет к изменению измеренного измерителем значения модуля коэффициента отражения калибровочной меры по сравнению с процедурой калибровки (изменится только фаза). Если калибровка проведена не идеально, то возникнет остаточная погрешность. Остаточную погрешности можно измерить, благодаря изменению фазовых соотношений между вектором остаточной погрешности и вектором параметров калибровочной меры из-за вставленной воздушной линии. При качании частоты измерителя будет происходить постоянное изменение фазы, приводящее к эффекту пульсации измеряемого значения в диапазоне частот. По амплитуде полученных пульсаций можно провести оценку остаточной погрешности измерителя после калибровки. При этом погрешность полученной оценки, вызванная погрешностью самой воздушной линии, находится в пределах 0,002…0,003 по коэффициенту отражения для коаксиальных трактов до 40 ГГц, что позволяет поверять все серийные измерители. Нижняя частота, на которой применима данная методика, ограничена сверху частотой 1 ГГц. Это связано с ограниченной длиной воздушных линий (для частоты 1 ГГц требуется длина 300 мм) и неоднозначностью расчета волнового сопротивления линий по геометрическим размерам из-за скин-эффекта. Для оценки параметров измерителей до 1 ГГц используют сосредоточенные резистивные нагрузки, аттестованные на постоянном токе или низкой частоте. Это позволяет связать измерения комплексных сопротивлений на низких частотах (до 100 МГц) и измерения волновых сопротивлений на высоких частотах.

          Таким образом, предложенный набор решений сможет в кратчайшие сроки и при минимальных затратах создать в России систему метрологического обеспечения измерений волновых сопротивлений в коаксиальных трактах в наиболее востребованном диапазоне частот до 40 ГГц, а также заложить основы для обеспечения других видов высокочастотных измерений в коаксиальных трактах: мощности СВЧ и ослабления (отношения мощностей).

          Литература:
          1. A. Jurkus and U. Stumper: National Standards and Standard Measuring Systems for Impedance and Reflection Coefficient. Proceedings IEEE, Vol. 74 (1986), S. 39-45.
          2. Каменецкий М. И. Анализ методов измерения полного сопротивления на направленных ответвителях. Измерительная техника. 1980. №7.

          Автор: Пивак А.В. к.т.н.
          Дата публикации: 05.06.2007

          У нас представлены товары лучших производителей

          ПРИСТ предлагает оптимальные решения измерительных задач.

          У нас вы можете купить осциллограф, источник питания, генератор сигналов, анализатор спектра, калибратор, мультиметр, токовые клещи, поверить средства измерения или откалибровать их. Также мы поставляем паяльно-ремонтное оборудование, антистатический инструмент, промышленную мебель. Мы имеем прямые контракты с крупнейшими мировыми производителями измерительного оборудования, благодаря этому можем подобрать то оборудование, которое решит Ваши задачи. Имея большой опыт, мы можем рекомендовать продукцию следующих торговых марок:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *