Наиболее точный способ измерения длины кабеля с помощью ВАЦ

Вопрос

Мне необходимо с максимально возможной точностью измерить длину кабелей с помощью анализатора ZVL3.

Кабели имеют длину около 120 м и рассчитаны на частоты до 1 ГГц.

Я измерю один кабель и настрою его как опорный, а также хочу видеть разницу между этим и другими кабелями.

Какой метод является наилучшим?

Ответ

Наиболее точным методом является метод фазового сдвига.

Мы рассчитываем количественные показатели фазовых сдвигов и показываем зависимость этих показателей от частоты с использованием метода развернутой фазы.

На базе количественных показателей фазовых сдвигов и частоты мы можем рассчитать длину кабелей.

Чтобы получить правильную величину для фазового сдвига, очень важно, чтобы фазовый сдвиг между двумя соседними

точками измерения частоты не превышал 360°.

Например, если разница в фазовом сдвиге между двумя значениями частоты составляет 450°, ВАЦ воспринимает это значение не как

450°, а как 90° (450°-360°). В связи с этим результаты могут быть неправильными.

Предварительное условие — необходимо ввести свои специфические данные.

Cable length (Длина кабеля): 120 м

Velocity factor (Коэффициент замедления): 0,69

Stop frequency (Конечная частота): 1 ГГц

=> электрическая длина кабеля 120 м / 0,69 = 174 м

Время задержки для измерения S21: 174 м / 3e8 м/с = 580 нс

! Теперь важный расчет для того, чтобы не получить разницу в фазовом сдвиге больше 360°!

=> шаг частоты: 1 / 580 нс = 1,7 МГц — мы используем 1 МГц

Количество точек развертки: 1 ГГц / 1 МГц = 1000

Настройки:

- Выполните Preset (Предустановка)

- Stop frequency (Конечная частота) = 1 ГГц

- Channel > Sweep > Number of Points (Канал > Развертка > Количество точек) = 1000

- Trace > Format > Unwrapped Phase (Кривая > Формат > Развернутая фаза)

- Trace > Scale > Autoscale (Кривая > Масштаб > Автомасштабирование)

- Trace > Trace > Trace Statistics > Phase Delay/El. Length (Кривая > Кривая > Статистика по кривой > Фазовая задержка / Электрическая длина)

Выполните полноценную 2-портовую калибровку с обоими портами. Чтобы иметь возможность сделать это, необходимо вставить дополнительный

короткий кабель в свою измерительную установку.

Затем подключите опорный кабель и выберите

- Trace > Trace > Data > Mem (Кривая > Кривая > Данные > Память)

- Trace > Trace > Math = Data/Mem (Кривая > Кривая > Математическая операция = Данные/Память)

Затем можно подключить следующий кабель и увидеть разницу в электрической длине

по сравнению с опорным кабелем.

Для получения дополнительной информации также см. следующее руководство по применению анализатора ZVR: