Расчет волнового сопротивления кабеля Опции

[3.14]

Как определить волновое сопротивление кабеля, в частности витой пары, зная погонные хар-ки кабеля.
В памяти из "черной магии" отложилось: измеряем емкость кабеля, замыкаем второй конец, измеряем индуктивность, отсюда R=sqrt((L/2)/C).
Взял сетевой кабель 5-ой категирии ~6м, измеренные С=290пФ, L=20мкГн, (R=0.4Ом), отсюда получается 185 Ом.
Взял небольшую бухту РК75-1-12, С=3.7нФ, L=1.021мГн (R(жила)=87Ом, R(оплетка)=5Ом), тут вообще как ни крути не получается 75Ом.
Где ошибаюсь?

[dlinn]

Всегда было ро=sqrt(L/C)

Есть еще комплексное, - Zв=sqrt((2R+iwL)/iwC), w-омега.

[Миша]

надо ещё учитывать диэлектрическую проницаемость e~2,2 (для полиэтилена): ро=sqrt((L/C*e).
Взял полметровый кусок коаксиала 50 Ом и измерил: С=90,1 пФ; L=1,1 мкГн; => ро=74,5 Ом

[dlinn]

Точно, забыл совсем про эпсилон среды.

[Tanya]

Точно, забыл совсем про эпсилон среды.

Эпсилон уже вошла сама-собой в емкость....

[Владимир]

Тут нужны погонная емкость и индуктивность. С измерением емкости легче. с измерением индуктивности не так просто.
Вообще померять волновое проще.
Дал короткий импульс и смотри отражения. Нак каком сопративлении минимальны, таково и волновое

[LordN]

ребяты, а вы ниче не путаете?
волновое сопротивление кабеля - все таки немного отличается от того же параметра для фильтра на сосредоточенных элементах...
так вот запросто взял померял и получил ...

[Valery_Vlad]

Волновое сопротивление кабеля считается как корень квадратный из L/C.
А эпсилон используют когда известны физические размеры кабеля и материал диэлектрика.
По размерам расчитывают Zo, а затем все это делится на корень из эпсилон, и получают значение
волнового сопротивления кабеля с учетом материала.

Сообщение отредактировал Valery_Vlad - Apr 23 2006, 12:08

[Mike]

Если измерять индуктивость кабеля замкнутого на одном конце, при этом измерение идёт с 2х жил на другом конце кабеля, то мы получаем "классический случай" измерения индуктивности безиндуктивного резистора. Обычно безиндуктивные резисторы (для точных шунтов в мостах)так и делали припаивали 2 константановых провода один к 1 ножке резистора, второй ко 2 ножке резистора далали витую пару примерно необходимой длинны, зачищали оба конца и двигали паяльником перемычку пока мост не балансировался. Так что, измерения индуктивности кабеля при замыкании его на одном конце есть измерение индуктивности рассеинья или магнитных наводок от окружающих предметов.

[SSerge]

Так что, измерения индуктивности кабеля при замыкании его на одном конце есть измерение индуктивности рассеинья или магнитных наводок от окружающих предметов.

Отнюдь, у коаксиала специально есть пространство между центральным проводником и оплёткой, там есть магнитное поле от протекающего по центральному проводнику тока. Есть поле - есть энергия - стало быть есть и индуктивность.

На мой взгляд ёмкости, намеряные глубокоуважаемым 3.14 выглядят правдоподобно, так что логично предположить, что ошибка не в формулах, а в измерениях индуктивности.

Тем более, если принять во внимание что большинство измерителей работают на сравнительно низкой частоте, типично сотни Герц, и сопротивление провода получается на порядок больше, чем 2*pi*f*L.
Самые простые так вовсе покажут не L, а что-то ближе к (2*pi*f*L + R)/(2*pi*f).

При измерении ёмкости сопротивление изоляции тоже вносит ошибки, но поменьше, поскольку полиэтилен всё-же гораздо ближе к идеальному изолятору, чем медь - к идеальному проводнику.

[Mike]

Индуктивность при измерении короткозамкнутого кабеля несомненно есть, но на величину индуктивности заметно влияют как рассеивание так и окружающие проводящие предметы. Возможно более реальное значение можно получить измеряя индуктивность каждого из проводников кабеля а затем представив их в виде параллельных индуктивностей.

[Tanya]

Индуктивность при измерении короткозамкнутого кабеля несомненно есть, но на величину индуктивности заметно влияют как рассеивание так и окружающие проводящие предметы. Возможно более реальное значение можно получить измеряя индуктивность каждого из проводников кабеля а затем представив их в виде параллельных индуктивностей.

Вы абсолютно неправы в каждом предложении.
1. Никакой индуктивности "рассеивания" в данном случае нет. Этот термин введен для трансформаторов и учитывает ту часть потока одной катушки, которая (часть) не попадает во вторую. А в данном случае катушка одна.
2. Индуктивность отдельного провода невозможно определить по определению. Конфигурация магнитного поля задается всем контуром с током.

[Mike]

Рассеивание есть в любой катушке, как бы она не была выполненна. Индуктивность ЛЮБОГО проводника можно измерить или расчитать. Скорее всего измерить, индуктивность для определения волнового сопротивления, методом замыкания линии на одном конце и измерения индуктивности на другом просто невозможно. При таком измерении для крученной пары мы получаем некую маленькую индуктивность, величина которой зависит от многих внешних условий, для коаксиала почти тоже самое только учитывая что проводники в нем разные (никакого экранирующего вогдействия на магнитную составляющую поля оплётка не оказывает (не считая небольшой наведённой противо эдс).

[Valery_Vlad]

[Если измерять индуктивость кабеля замкнутого на одном конце, при этом измерение идёт с 2х жил на другом конце кабеля, то мы получаем "классический случай" измерения индуктивности безиндуктивного резистора. ]

Сударь! Ну Вы и даете. А я и не знал, что у линии нельзя измерить индуктивность!
Требую от Вас объяснений по этому поводу. Желательно с ссылками на учебники.

[Mike]

В нашем случае идёт речь о измерении линии много короче длинны волны измерительного сигнала. Можно, для простоты, рассматривать что у нас течёт постоянный ток (т.е. нет разности фаз между токами текущими по первому и второму проводнику линии), линии у нас строго параллельны и расположены рядом, если рассмотреть магнитное поле создаваемое током в первом проводнике и магнитное поле создаваемое током во втором проводнике то они равны между собой, но противонаправленны. Суммарное поле 2х проводников в результате будет равно "0", следовательно индуктивности этой системы равна "0". Ещё раз подчеркну это идеальный случай, в реальности индуктивность естественно есть только в неё большой вклад вносит неидеальность линии передачи.
Если мы ведём измерение линии сравнимой с длинной волны там естественно работают другие механизмы. Ещё раз подчеркну что приведённые выше рассуждения относятся к 2 проводной линии многократно короче длинны волны измерителя.