Dlaczego rezystancja kabla przeskakuje z niskiej wartości do wysokiej przy określonej częstotliwości?

Nie jestem dobrze zaznajomiony z teorią linii przesyłowych, więc jeśli mógłbyś przekierować mnie do odpowiedniego materiału, byłbym wdzięczny. Użyłem więc Agilent 4294A do znalezienia rezystancji 2-metrowego ekranowanego kabla skrętki (BELDEN 3105A E34972 1PR22 SHIELDED), a rezystancja na częstotliwości wyglądała mniej więcej tak

z nieciągłością przy 5 MHz. Przy 4,99 MHz było to około 2,04 oma i 23,5 oma przy 5,01 MHz. Trend ten występował również w impedancji. Czuję, że brakuje mi czegoś fundamentalnego.

Wydaje się, że przyczyną są twoje narzędzia, a nie kabel. Od https://www.keysight.com/main/editorial.jspx?cc=US&lc=eng&ckey=1428419&nid=-32775.536879654&id=1428419

4294A rozszerza zakres częstotliwości pomiarowych do 110 MHz, kończąc każdy zacisk pomiarowy 50 omów, aby wyeliminować rezonans przewodów pomiarowych (w tym przewodów wewnątrz 4294A). Nieciągłość pomiaru jest spowodowana zmianą impedancji terminacji przy 15 MHz, gdy ADAPTER jest ustawiony na BRAK lub na 5 MHz, gdy jest ustawiony na 1m lub 2m. Nieciągłość pomiaru można usunąć, wykonując kompensację LOAD.

Coś tak prostego jak kabel nie ma takich nieciągłości.

Może istnieć wskazówka, że ​​problem występuje przy ładnej okrągłej liczbie, 5 MHz. Czy to miejsce, w którym zestaw testowy zmienia zakresy? Może zmienia to wzmacniacz wyjściowy lub filtr, a jeden z nich jest uszkodzony lub uszkodzony.

Fakt, że cytowałeś pomiary przy 4,99 MHz i 5,01 MHz bez wyszczególnienia ich, wskazuje, że masz więcej ukrytych danych, które mogą rzucić światło na to, co się dzieje. Wypisywanie pomiarów punktowych przy kilku wybranych częstotliwościach jest w porządku, gdy wszystko zachowuje się samo, ale nie wtedy, gdy szukasz anomalii. Szczegółowość odpowiedzi przylegającej do 5 MHz będzie bardzo cenna.

Edytuj swoje pytanie za pomocą wykresu wszystkich zebranych danych, co może pozwolić nam lepiej zgadywać. Przydałby się również schemat połączenia pokazujący dokładnie, w jaki sposób kabel jest podłączony do analizatora.

Rozważmy kabel (zakładam, że koncentryczny) jako ciąg małych cewek z kondensatorami na styku każdej pary cewek z masą (ekran). Przy niskich częstotliwościach cewki indukcyjne działają tak, jakby działały z sygnałami zbliżonymi do prądu stałego (drut), a kondensatory byłyby blisko zwierają się przy sygnałach zbliżonych do prądu stałego.

Wraz ze wzrostem częstotliwości induktory mają większą reaktancję, a kondensatory mają niższą impedancję, ostatecznie tworząc skutecznie szereg biegunów filtra LC. Przy pewnej częstotliwości charakterystyka połączonego filtra stanie się wyraźna, szczególnie w przypadku linii nieskończonej (50–75 Ω). Dodaj prawidłową odporność na zakończenie, a wszystko powinno wyglądać o wiele lepiej. Większość kabli koncentrycznych ma górną granicę użyteczności ze względu na pojemność między elektrodami.

Obserwowany efekt nie ma nic wspólnego z liniami przesyłowymi. Musisz wziąć pod uwagę „efekt skóry”. Znajdziesz go w każdym dobrym podręczniku RF, takim jak Terman, Radio Engineering. Zasadniczo wraz ze wzrostem częstotliwości główny przepływ prądu przesuwa się dalej od centrum przewodnika, tj. Prąd płynie w powłoce przewodnika. Im wyższa częstotliwość, tym mniejsza powierzchnia przekroju skóry, a tym samym większy opór. W pierwszym przybliżeniu obszar przenoszenia prądu jest odwrotnie proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego częstotliwości. To wyjaśnienie obejmuje pierwsze 6 punktów danych, ale siódmy jest bardziej prawdopodobny jako efekt rezonansowy związany z techniką pomiaru. Pomogłoby to również zidentyfikować jednostki częstotliwości.