Reflektion i kablar

[Larsel]

Håller på att undersöka lite reflektioner i kablar, och har kopplat upp en RG58 (50 ohm) och RG195 (95 ohm) med en T-koppling till ett högohmigt inställt oscilloskop. När jag skickar in en puls från RG58-kabelns ena ände syns tre olika spänningsnivåer på oscilloskopet (se figur, inte helt skalenligt). Funderar lite på vad dessa nivåer egentligen motsvarar, om man tänker i termer av reflektion och transmission (blir ju reflektioner i skarven och totalreflektion vid RG195-kabelns bortre ände som lämnas öppen). Är ex den första nivån spänningen som färdas genom RG58-kabeln samt det som reflekteras i kabelskarven?

[4kTRB]

Lite basic till att börja med...https://arxiv.org/pdf/1610.07115.pdf
Jag byggde den här https://www.epanorama.net/circuits/tdr.html och använde den
till att trimma en transformator 50 ohm koax till en 800 ohm antenn.
Man ser tydligt på oscilloskopet när det matchar bäst.

[Larsel]

Tackar! I mitt försök har jag dock inte gjort någon impedansmatchning vid själva T-kopplingen (se kretsschema nedan). Enda matchningen är mellan pulsgeneratorn och RG58 (50 ohm), alltså kommer det bli reflektioner vid skarven. Går det att utläsa något om reflektionerna mellan RG58 och RG150 ur de spänningsnivåer som syntes på oscilloskopet (bilden ovan)?

[svanted]

varför inte flytta runt kablar och oscilloskop?
och även sätta på avslutningar i ändarna med samma impedans som kablarna,
för att jämföra oscilloskopbilder.
då borde du kunna utröna vad de olika nivåerna betyder..
hur långa är kablarna?

[4kTRB]

Ja du kan utläsa. Läs igenom de PDF jag länkade, där står hur du tolkar pulserna.

[Larsel]

Tackar! Har läst igenom båda nu, men verkar mest handla om reflektioner mot den bortre änden. Kan man även detektera reflektionerna i skarven från figuren ovan? Låt säga att U är spänningen som transmitterats genom RG58-kabeln till skarven, gäller då att U1=U+(U*r) (där r är reflektionskoefficienten mellan kablarna)?

[xxargs]

japp - det är så TDR-instrument arbetar - de bättre instrumenten gör med typ 2 ns-pulser av gaussisk karaktär och istället för trappsteg så får man tillbaka pulser med olika höjd som bestäms av hur stor impedansskillnad det är mellan övergångarna till nästa kabelstycke med annan impedans - observera att det är relativa värden och har man flera kabelstycken med olika impedanser i serie så blir det hela mer svårbedömt då även reflektionen som vandrar bakåt till sändarsidan påverkas av impedanshoppen som i sin tur skickar effekt i framriktningen igen och i instrumenten kan man sedan se det som ekoeffekter upprepande som en 'evighetsspegel' (som arbetar på precis samma sätt och av samma orsaker) långt förbi den fysiska kabelns längd.

Det att tänka på och som folk som inte har jobbat med högfrekvens är generator-impedansen och impedansen på det man mäter med, har betydelse i ur resultatet visas och en oscilloskop-prob är allt annat än impedans-konstant över frekvensområdet - från 1 eller 10 MOhm vid DC till lite över 75-100 Ohm vid typiskt 100-200 MHz även för en 10 MOhms-prob. - oscilloskopprob är byggd för rätt avbild av tex. 4-kantvåg på en lågimpediv signalkälla men när käll/generatorimpedanserna är höga så ser inte signalen man ser på skärmen samma sak som verkligheten när man inte håller emot proben just för att proben lastar så mycket.

[4kTRB]

Du kan byta ut kabeln i skarven mot en potentiometer och skruva tills du får liknande pulser och sedan mäta motståndet.

[Larsel]

Ah, ok. Menar du byta ut RG195-kabeln då? Och av ren nyfikenhet, går det att verifiera att förhållandet mellan impedansen för kablarna är ca 95/50=1,9 med hjälp av värdena på U1 och U2 ovan?

[Lennart Aspenryd]

Skall inte en RG58 alltid termineras?

[4kTRB]

Den här pdf:n visar att om ZL (Rg195) har högre impedans så fås den reflektion du ritat.
http://www.tek.com/dl/55W_14601_2.pdf
Enligt pdf:en…

p = Vreflekterad/Vutskickad

ZL = Z0 * (1+p)/(1-p)

Annars kan du ju labba med potentiometern och själv lista ut hur det hänger ihop.

Först får du nog ta reda på hur mycket kabeln dämpar fram till lasten.
Citerar::::

The second problem is that the rise time and settling of the incident pulse is degraded by the time it reaches the end of the cable. This affects resolution and accuracy since the effective amplitude of the incident step is different than expected. This amplitude inaccuracy does not cause much error when the DUT impedance is close to 50 ohms, but for a larger or smaller impedance, the error can be significant.

[Larsel]

Hm, men betyder detta att U1=U och U2=U+U_r? Eftersom jag har en öppen bortre ände (oändlig lastimpedans) blir det ju totalreflektion där (U_r=U). Isf kan man ju inte dra några slutsatser om reflektionen mellan kablarna, endast reflektioner mot bortre änden?

Edit: Men om så vore fallet skulle iofs U1/U2 alltid vara 1/2, vilket inte riktigt är fallet.