Jump to content

    

Как взять корень из матрицы передачи

Здравствуйте, Уважаемы специалисты!

 

Возникла задача измерить характеристики длинных проложенных кабелей.

Проблема в том, что измерить векторным анализатором цепей можно только суммарную характеристику пары кабелей.

Кабелей условно 3 шт. (A,B,C). Перемычка, используемая для перемыкания "идеальная".

 

Предполагается перейти от матриц рассеяния (S) к матрицам передачи (T).

 

Паре А-B будет соответствовать матрица <Tab> = <Ta><Tb>

 

Например, <Ta> можно определить из уравнения <Tab><Tbc>^-1<Tca>, при этом результат будет получен для <Ta>^2 = <Ta><Ta>

 

В этом случае не совсем корректно переходить обратно к S-матрице, поскольку определяемый кабель будет иметь уже удвоенную длину.

 

Собственно вопрос,

 

Правильно ли выбрана методика измерений?

Существует ли красивое решение указанных трудностей?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Собственно вопрос,

Правильно ли выбрана методика измерений?

Существует ли красивое решение указанных трудностей?

1. Установите закоротку на дальний конец кабеля.

2. Измерьте S11 кабеля выраженную в децибелах.

3. Разделите полученное значение пополам.

Это и будет искомое значение.

 

Обьяснение: Волна пройдет по кабелю и чуток затухнет. Потом отразится от полностью несогласованной нагрузки и вернётся опять чуток ослабев.

 

Мы эту методику проверяли (для себя) на измерительных коаксиально-микрополосковых переходах которыми подключались к микросборке. А потом проверяли потери этих переходов замкнув друг на друга. Сходилось до сотых долей дБ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1. Установите закоротку на дальний конец кабеля.

2. Измерьте S11 кабеля выраженную в децибелах.

3. Разделите полученное значение пополам.

Это и будет искомое значение.

 

Обьяснение: Волна пройдет по кабелю и чуток затухнет. Потом отразится от полностью несогласованной нагрузки и вернётся опять чуток ослабев.

 

Мы эту методику проверяли (для себя) на измерительных коаксиально-микрополосковых переходах которыми подключались к микросборке. А потом проверяли потери этих переходов замкнув друг на друга. Сходилось до сотых долей дБ.

 

Есть маленькая проблема длина кабелей от 10 до 200м, а характеристики оставляют желать лучшего.

Потери могут достигать 15-20 дБ.

По отражению от конца кабеля не удалось измерить частотную характеристику.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть маленькая проблема длина кабелей от 10 до 200м, а характеристики оставляют желать лучшего.

Потери могут достигать 15-20 дБ.

По отражению от конца кабеля не удалось измерить частотную характеристику.

Тогда смею предположить: т.е. у Вас проблеммы с разделкой соединителя?!!! Вы это хотите увидеть? Где и на сколько всё плохо?????....

Тогда так:

Используя аналогичный принцип - отражения от неоднородностей, можно вычислить где плохо в кабеле.

1. Переводите линию в таймдомейн. Настраиваете частоту анализа такую, чтоб неоднородности в Ваших соединителях оказывали влияние на характеристику. измерение S11 (т.е. поиск отражений от неоднородностей) Каллибруетесь.

Примечание: когда мы делаем кабели то например на SMA смотрим на частотах от 10 до 25ГГц, ГРАДов достаточно до 10ГГц.

2. Далее находите начало временного отсчета - отсоединив/разорвав от нагрузки. И конец временного отсчета - заметив где монтаж уже не влияет и линия выпрямляется.

3. На противоположный конец кабеля накручиваете нагрузку, чтоб эти отражения не мешали измерениям.

4. Ну и смотрите в каком месте плохое КСВ. Если переключится на диаграмму смитта и чуток изловчится, то можно в принципе понять большая лепёха припоя нехватка припоя.

 

Для начала можно потренироваться на коаксиально-микрополосковых переходах. Почиповать микрополосок и посмотреть что меняется на графиках.

 

Принцип работы такой: линия измеряет как амплитуду, так и фазу. Ведь это достаточно для преобразования фурье. Ну а дальше принцип обратного преобразования фурье. т.е. перевод из частотной во временную область. И если просуммировать получившиеся характеристики, то на какой то длинне можно увидеть неоднородность. Ну как то так. ПОпростецки. :rolleyes:

 

У нас регуляторы этот метод почти на всех кабелях применяют. Сразу понятно какой конец нужно перепаивать или отрезать....

 

Вот картинка с пояснениями пост 25.. Прикрутил различные типы соединителей в линейку. И смотрите на этой картинке видно, что воздушная каллибровочная пипка от RS (между точками 5 и 6) имеет две шайбы, а SMA пипка от минициркуитс (4 и 5) заполнена фторопластом не очень хорошо, а вот сайвер от пастернака довольно приличная штука по параметрам.

 

Если линии с таймдоменом нету. То это очень усложняет, т.к. интерактивность пропадает.. Но при извращениях можно через слив данных и последующей обработкой в AWR или другой подобной программе это всё увидеть.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Тогда смею предположить: т.е. у Вас проблеммы с разделкой соединителя?!!! Вы это хотите увидеть? Где и на сколько всё плохо?????....

Если линии с таймдоменом нету. То это очень усложняет, т.к. интерактивность пропадает.. Но при извращениях можно через слив данных и последующей обработкой в AWR или другой подобной программе это всё увидеть.

 

Плохую заделку по DTF вроде видно.

Не только, у нас есть участки с полувоздушным кабелем РК-50-17 и что там твориться очень трудно понять)))

В приложении DTF для участка из 6 участков кабелей.

 

 

 

А вторая более подробно последние три куска кабеля.

 

 

 

Очень хотелось вычленить один кабель и выяснить что же там такое...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если вернуться к матрицам. корень можно брать из модуля коэффициента передачи (S) вполне спокойно. за одной оговоркой. после корня фазовая характеристика передачи не изменит наклона, но будет болтаться в пределах 90 градусов. Чтобы получить нормальную характеристику нужно развернуть и потом свернуть фазу в пределы +/-180.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если вернуться к матрицам. корень можно брать из модуля коэффициента передачи (S) вполне спокойно. за одной оговоркой. после корня фазовая характеристика передачи не изменит наклона, но будет болтаться в пределах 90 градусов. Чтобы получить нормальную характеристику нужно развернуть и потом свернуть фазу в пределы +/-180.

 

Про фазу не очень понял, вы же от нее избавились как только получили квадрат коэффициента передачи

 

С матрицами оказалось все не очень просто...

простое моделирование показало, получить квадрат матрицы достаточно просто

 

 

 

А в реальности для трех кусков кабеля уже все не так однозначно

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Фаза всегда с нами:) это для модуля правильно - взять корень из произведения комплексных чисел. для фазы нужно сделать разворот, а потом сворот. Для фазы это "эквивалентно" корню. вот пример

 

 

я не совсем поняла, что значит "Проблема в том, что измерить векторным анализатором цепей можно только суммарную характеристику пары кабелей.

Кабелей условно 3 шт. (A,B,C). Перемычка, используемая для перемыкания "идеальная". "

post-82111-1460088277_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
я не совсем поняла, что значит "Проблема в том, что измерить векторным анализатором цепей можно только суммарную характеристику пары кабелей.

Кабелей условно 3 шт. (A,B,C). Перемычка, используемая для перемыкания "идеальная". "

 

Есть длинные кабели (200 м), они проложены по конструкциям.

Чтобы подключить ВАЦ, нужно либо иметь свободный кусок кабеля такой же длины, либо его перемещать (калибровка/измерение).

Но поскольку проложенных кабелей несколько, то достаточно замкнуть пару кабелей перемычкой, то можно измерять ВАЦ с одной стороны но только для пары.

Измерив три пары можно вычленить характеристику одного кабеля, но как оказалось только его удвоенной длины (см. выше).

 

Может у Вас есть более элегантный способ решить мою проблему.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Есть возможность забирать файлы состояний однопортовой калибровки из прибора в читабельном формате? В файле состояний должны быть направленность, согласование и трекинг отражения, все по частоте.

Есть такое предложение. точную характеристику можно найти, если сделать две однопортовые калибровки: первая на порту ВАЦ, который будет подключаться к кабелю, а вторую по выходу кабеля. потом немножко математической магии - и будет характеристика кабеля, именно его S параметры, правдя с условием, что оба коэффицкента передачи будут одинаковыми.

 

Это все та же математика Adapter removal.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть возможность забирать файлы состояний однопортовой калибровки из прибора в читабельном формате? В файле состояний должны быть направленность, согласование и трекинг отражения, все по частоте.

Есть такое предложение. точную характеристику можно найти, если сделать две однопортовые калибровки: первая на порту ВАЦ, который будет подключаться к кабелю, а вторую по выходу кабеля. потом немножко математической магии - и будет характеристика кабеля, именно его S параметры, правдя с условием, что оба коэффицкента передачи будут одинаковыми.

 

Это все та же математика Adapter removal.

 

К сожалению я не знаю E5062A позволяет вытаскивать файлы состояний однопортовой калибровки.

Измеряемы кабели пассивные, поэтому вроде должно быть S21=S12.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это все та же математика Adapter removal.

 

Не могли бы вы дать ссылки на описание этой математики

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this