Mätt lite på CAT-5 med nätverkare...
Postat: 23 december 2008, 18:36:42
Eftersom det är en massa spekulationer om Cat-5 så tog jag en snabbkoll med hp8753 Nätverksanalysator.
Dock har jag bara mätt ett par (blå-Vitblå) på 2 meter skärmad kabel (hade inte längre tillgänglig på rullen) utan modular och alla andra par ej terminerade utan bara avklippta som de är . mao. bara en snabbkoll.
Detta gör att de andra paren i kabeln kommer att arbeta som parasitlaster med resonansfenomen som kommer att påverka mätning - faktiskt redan vid ganska låga frekvenser....
Anslutningen i ändarna är alltid kritisk och man får alltid ett impedanshopp som kan inverka när man mäter om man inte börja göra microtrip-kretskort med exakt geometrisk passning etc. . Jag gjorde så gott det gick med rimlig insats men oundvikligen med ca 0.5 cm luftväg utan isolering mellan mot koax av smalaste modell. trots detta fick ändå en induktans på den biten jag lödde iom bristen på isolermaterial mellan ledarna vilket måste kompenseras med ca 0.4 pF mot backen i simuleringen senare.
En sak till som förmodligen inverkar mätningarn ganska mycket är att jag inte mätte detta i balanserad koppling då jag inte hade ferriter nog för att bygga baluner som går ned till 30 kHz...
När man mäter sådant här i nätverkare så jobbar man alltid i 50 Ohms referens - och diagrammen på instrumentet ser inte bra ut hur man än mäter på grejor om DUT har annan generisk impedans och det är svårt att se vid mättillfället om man är rätt ute (som tex induktansen i inkopplingspunkten). Det är först i simulatorn med tagna S-parametrar från mätningarna som man kan lyfta in kabeln i sin 'rätta' miljö med rätt ändtermineringar - och den vägen också få ut kabelns faktiska impedans, som i det här fallet är ganska exakt 95 Ohm till uppåt 1 GHz och därefter vandrar till runt 100 Ohm.
OK - alla mätningar är på två meter CAT-5 kabel med skärmning och flertrådiga ledare (avsedd som skärmad patchkabel) alla värden är också utrycka i dB.
Börjar med det som kanske audiofilen och 115200 baud-folket är intresserade av - dock är kabeln på tok för kort för att det skall ge något intressant mer än kanske dess dämpning - tyvärr kan nätverkaren inte mäta under 30 kHz vilket gör att dom större förändringarna i området några Hz till 20 kHz inte syns här.
första plotten visar från 30 kHz till 1 MHz - det verkade som att jag träffade precis på 95 Ohm vilket man ser på den grönaktiga linjen (reflektion) i underkant på diagrammet i områder 40 - 50 dB. Transmissionsfölusten är så nära 0 dB - en förstoring av transmissonsförlusten ser man här med ungefär 0.02 dB per 2 meter vid 30 kHz till till ca 0.05 dB per 2 meter vid 1 MHz. när man tittar i Smithdiagrammet så händer det egentligen ingenting.
Vid mätning upp till 1 MHz så ser man impedansen prickar (1) precis 95 Ohm (referensimpedansen nu) samt att signalen fördröjs ca 3.5 grader mellan sladdändarna vid 1 MHz (2)
Mer intressant blir det om man sveper upp till 100 MHz. Nu ser man att returdämpningen börja röra sig (S11,S22) och även transmissionen(S21,S12) börja variera pga. att saker händer i sladden när den börja interagera med de andra paren och dräneras på energi. En närmare titt ger detta. Smithdiagrammet så ser att det börja bli lite öglor kring centrum - vilket visar att kabeln börja avvika från just 95 Ohm (S11,S22) impedans, samt man ser transmissionen (S21,S12) efter cirkelns perferi börja har fördröjning mellan portarna - vid 100 MHz så är det ca 317 grader fördröjning och av detta så kan man få ut kabelns våghastighet då vi vet att den är exakt 2 meter +/- 1cm, vilket hamnar runt 0.7566 om jag inte snubblat på miniräknaren.
Vidare mot 600 MHz så ser man detta samt Smithdiagrammet. I smithdiagrammen så ser man 5 varv runt perferin - och kryper närmare mot centrum vilket visar på allt högre förlust med högre frekvens. 5 varv indikerar att 5 hela perioder nu ryms i kabeln vid 600 MHz och man kan säga att vid 600 MHz så har ena ändan verkligen ingen aning om vad andra ändan av kabeln gör.
Detta hände mellan två mätningar där jag lindade om kabeln ( Smithdiagram) - man kan knappast säga att kabeln är fas och amplitudstabil efter rörelser och är inget man kan använda som mätkabel i RF-nätverksammanhang.
Slutligen hela vägen från 0.03 MHz till 3 GHz och dess Smithdiagram - man kan säga att kabeln i stort sett pajar ihop fullständigt när man kommer över 900 MHz samt att dämpningen är inte att leka med med 0.8 dB/m för 600 MHz och runt 1.1 dB/m vid 900 MHz.
Dock har jag bara mätt ett par (blå-Vitblå) på 2 meter skärmad kabel (hade inte längre tillgänglig på rullen) utan modular och alla andra par ej terminerade utan bara avklippta som de är . mao. bara en snabbkoll.
Detta gör att de andra paren i kabeln kommer att arbeta som parasitlaster med resonansfenomen som kommer att påverka mätning - faktiskt redan vid ganska låga frekvenser....
Anslutningen i ändarna är alltid kritisk och man får alltid ett impedanshopp som kan inverka när man mäter om man inte börja göra microtrip-kretskort med exakt geometrisk passning etc. . Jag gjorde så gott det gick med rimlig insats men oundvikligen med ca 0.5 cm luftväg utan isolering mellan mot koax av smalaste modell. trots detta fick ändå en induktans på den biten jag lödde iom bristen på isolermaterial mellan ledarna vilket måste kompenseras med ca 0.4 pF mot backen i simuleringen senare.
En sak till som förmodligen inverkar mätningarn ganska mycket är att jag inte mätte detta i balanserad koppling då jag inte hade ferriter nog för att bygga baluner som går ned till 30 kHz...
När man mäter sådant här i nätverkare så jobbar man alltid i 50 Ohms referens - och diagrammen på instrumentet ser inte bra ut hur man än mäter på grejor om DUT har annan generisk impedans och det är svårt att se vid mättillfället om man är rätt ute (som tex induktansen i inkopplingspunkten). Det är först i simulatorn med tagna S-parametrar från mätningarna som man kan lyfta in kabeln i sin 'rätta' miljö med rätt ändtermineringar - och den vägen också få ut kabelns faktiska impedans, som i det här fallet är ganska exakt 95 Ohm till uppåt 1 GHz och därefter vandrar till runt 100 Ohm.
OK - alla mätningar är på två meter CAT-5 kabel med skärmning och flertrådiga ledare (avsedd som skärmad patchkabel) alla värden är också utrycka i dB.
Börjar med det som kanske audiofilen och 115200 baud-folket är intresserade av - dock är kabeln på tok för kort för att det skall ge något intressant mer än kanske dess dämpning - tyvärr kan nätverkaren inte mäta under 30 kHz vilket gör att dom större förändringarna i området några Hz till 20 kHz inte syns här.
första plotten visar från 30 kHz till 1 MHz - det verkade som att jag träffade precis på 95 Ohm vilket man ser på den grönaktiga linjen (reflektion) i underkant på diagrammet i områder 40 - 50 dB. Transmissionsfölusten är så nära 0 dB - en förstoring av transmissonsförlusten ser man här med ungefär 0.02 dB per 2 meter vid 30 kHz till till ca 0.05 dB per 2 meter vid 1 MHz. när man tittar i Smithdiagrammet så händer det egentligen ingenting.
Vid mätning upp till 1 MHz så ser man impedansen prickar (1) precis 95 Ohm (referensimpedansen nu) samt att signalen fördröjs ca 3.5 grader mellan sladdändarna vid 1 MHz (2)
Mer intressant blir det om man sveper upp till 100 MHz. Nu ser man att returdämpningen börja röra sig (S11,S22) och även transmissionen(S21,S12) börja variera pga. att saker händer i sladden när den börja interagera med de andra paren och dräneras på energi. En närmare titt ger detta. Smithdiagrammet så ser att det börja bli lite öglor kring centrum - vilket visar att kabeln börja avvika från just 95 Ohm (S11,S22) impedans, samt man ser transmissionen (S21,S12) efter cirkelns perferi börja har fördröjning mellan portarna - vid 100 MHz så är det ca 317 grader fördröjning och av detta så kan man få ut kabelns våghastighet då vi vet att den är exakt 2 meter +/- 1cm, vilket hamnar runt 0.7566 om jag inte snubblat på miniräknaren.
Vidare mot 600 MHz så ser man detta samt Smithdiagrammet. I smithdiagrammen så ser man 5 varv runt perferin - och kryper närmare mot centrum vilket visar på allt högre förlust med högre frekvens. 5 varv indikerar att 5 hela perioder nu ryms i kabeln vid 600 MHz och man kan säga att vid 600 MHz så har ena ändan verkligen ingen aning om vad andra ändan av kabeln gör.
Detta hände mellan två mätningar där jag lindade om kabeln ( Smithdiagram) - man kan knappast säga att kabeln är fas och amplitudstabil efter rörelser och är inget man kan använda som mätkabel i RF-nätverksammanhang.
Slutligen hela vägen från 0.03 MHz till 3 GHz och dess Smithdiagram - man kan säga att kabeln i stort sett pajar ihop fullständigt när man kommer över 900 MHz samt att dämpningen är inte att leka med med 0.8 dB/m för 600 MHz och runt 1.1 dB/m vid 900 MHz.
