Wie "sieht" ein 50-Ohm-Koaxialkabel aus, wenn weder Quelle noch Last darauf abgestimmt sind und der Mittelleiter und die Abschirmung für Signale verwendet werden?

Angenommen, ich habe einen π-Netzwerkfilter , bei dem sich die Induktivität auf einer separaten Platine befindet. Der Einfachheit halber verwende ich ein 50-Ohm-Koaxialkabel (4 Zoll lang, Frequenz beträgt 13,56 MHz), um eine Verbindung zum Induktor herzustellen, wobei der Mittelleiter und die Abschirmung verwendet werden, um eine Verbindung zu den Leitungen des Induktors herzustellen. Wie sieht dieses 50-Ohm-Kabel aus? Wie wirkt sich diese Schaltung auf die Abstimmung des Filters aus?

Da die Signale durch das Kabel weder differentiell noch auf Masse bezogen sind, weiß ich nicht, wie ich diese Verbindung auf diese Weise modellieren soll (ich glaube, ich verstehe nicht ganz, wie / wann ein 50-Ohm-Kabel ein 50-Ohm-Kabel "ist". Kabel -- Ist die Verwendung dieses Koaxialkabels auf diese Weise besser, gleich oder schlechter als die Verwendung einzelner Drähte zum Anschluss an den Induktor?

50 Ohm Koax-Anschluss

In einem anderen Beispiel (um die Bedeutung von Kabeln mit charakteristischen Impedanzen besser zu verstehen): Wie sieht ein 50-Ohm-Kabel in einer Schaltung aus, in der die Quellen- und Lastimpedanzen nicht auf 50 Ohm angepasst sind (Annahme: Signal im Mittelleiter, Abschirmung). geerdet). Ich gehe davon aus, dass ich sowohl an der Quelle als auch an der Last Reflexionen bekomme - oder es ist mir egal, ob die Länge des Kabels geringer ist als λ 10 ?

Wenn Sie das Kabel haben, messen Sie den Widerstand an jeder der Leitungen separat und messen Sie dann die Kapazität. modellieren Sie es als solches - zwei Widerstände und eine Kappe, die sie verbindet.
Ich denke , es würde in zwei Übertragungsleitungen entarten, die kapazitiv gekoppelt sind. Also eine Art kapazitiver Transformator. Abel hat das gesamte RF-Verhalten verpasst: P
Die Kapazität ist der Schlüssel zur Reduzierung der LC-Resonanz, abhängig vom Filter-C-Wert und Kabel-C-Wert. R ist weniger wichtig und C ist nach Typ vorhersagbar. Daher eine leichte Verringerung von fo aufgrund einer Änderung des Quadrats von C. Ignorieren, wenn niedriges Q, aber möglicherweise Auswirkungen auf hohes Q. [Bearbeitet – nicht technisch – RM]

Antworten (2)

13,5 MHz hat eine Wellenlänge von etwa 22 m, also sind Ihre 4 Zoll (physikalische Länge, elektrische Länge etwa 6 Zoll) sehr „kurz“, deutlich unter λ/20.

Mit einer kurzen Übertragungsleitung können Sie sie recht gut als konzentrierte Serie L, Serie R und parallel C modellieren.

Durch Erhöhen des effektiven L und des C Ihres Induktors wird seine Abstimmung leicht gesenkt und der SRF des Induktors im Vergleich zur Verwendung kürzerer Drähte verringert.

Einzelne Drähte der gleichen Länge haben eine höhere charakteristische Impedanz als 50 Ω, haben also ein effektives kleineres C und ein größeres L. Sie würden auch eher magnetisch in benachbarte Verdrahtungsschleifen einkoppeln.

Im allgemeineren Fall erhalten Sie Reflexionen, wenn eine Leitung nicht übereinstimmt.

Informationen zu kurzen Leitungen, die mit einer tatsächlichen Sinuswelle betrieben werden, die λ / 20 oder λ / 10 entspricht, finden Sie im ersten Teil dieser Antwort. Die Reflexionen summieren sich, um den Effekt einer kleinen Reihe L und einer kleinen parallelen C zu ergeben. Dies macht das Gruppenverzögerungselement effektiv zum Durchlassband eines Tiefpassfilters. Wir erreichen keine Sperrfrequenzen, da die Leitung „kurz“ ist.

Für kurze Leitungen, die mit Breitband- oder Digitalsignalen betrieben werden, die λ / 20 oder λ / 10 erfüllen, äquivalente maximale Frequenz der Signalanstiegszeiten (nicht die Impulswiederholungsfrequenz) , kann genau das Gleiche gesagt werden, aber mit einem Zeitbereich statt einem Frequenzbereichsgesichtspunkt . Da die Umlaufzeit für eine Reflexion viel kürzer ist als die Laufzeit einer Signalflanke entlang der Leitung, kommt die erste Reflexion am sendenden Ende zurück, bevor ein kleiner Bruchteil des Übergangs erfolgt ist. Die Wirkung auf die kleinen Signale besteht darin, die Anstiegszeit leicht zu verlangsamen, genau wie die Wirkung eines Tiefpassfilters.

Im Gegensatz dazu wird, wenn eine Zeile „lang“ ist, der Großteil oder der gesamte Übergang ausgeführt worden sein, bevor die Reflexion zurückkommt. Wenn Sie möchten, „speichert“ die Linie den größten Teil der Flankenwellenform. In diesem Fall verursachen die Reflexionen zusätzliche diskrete Übergänge zur Impulsform, was normalerweise schlecht ist, wenn Sie es nicht kontrollieren.

Die Induktivität von Signal- und Rückleitungskoax würden sich tendenziell aufheben, während die Kapazität pro Zoll den Filter abhängig von den LC-Werten vielleicht um weniger als 1% abstimmen würde. B. 222 nH, C 1 , C 2 = 1300 pF und C coax = 10 pF.

Die Resonanzfrequenz wird empfindlich gegenüber (C 1 + C 2 )/C coax , so dass das Entfernen von C 2 und das Verdoppeln von C 1 die Koaxlänge nun zu einem Filter- BPF- Tuner macht.

Danke. Wie hebt sich die Induktivität von Signal- und Rückleitungskoax auf? und diese Kapazität pro Zoll wäre "parallel" zum physikalischen Induktor, oder?
Das Koaxialkabel war im Vergleich zur Wellenlänge kurz. Die Ströme in Koaxialzentrum und Abschirmung sind entgegengesetzt und ihre Magnetfelder heben sich teilweise auf. 2 separate Drähte wären nicht so nah beieinander, nehme ich an. Das C des Kabels liegt parallel zum Induktor. Versuchen Sie es mit einer Simulation. Zumindest Micro-Cap (=Freeware) hat ein Modell für Koaxialkabel.
Ströme sind nicht entgegengesetzt ... es ist nicht die Rückkehr - es ist der gleiche Strom durch die Induktivität, der durch die Abschirmung herauskommt.
Ja, die Koax-Parallelkapazität von ~ 30 pF /ft stimmt die LC-Resonanzfrequenz abhängig vom C-Verhältnis auf Abweichung ab, unabhängig davon, ob die Wellenlänge viel länger als die Kabellänge ist.
Wie "sieht" ein 50-Ohm-Koaxialkabel aus, wenn weder Quelle noch Last darauf abgestimmt sind und der Mittelleiter und die Abschirmung für Signale verwendet werden?
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