prueba de reflexión en cable coaxial

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Utilicé un cable coaxial de silicona (impedancia característica de 45 ohmios) y envié una onda cuadrada con una frecuencia de 1 Mhz y una amplitud de 5V. El cable fue teminado abiertamente sin resistencia final. Pude encontrar un reflejo en fase con la señal de entrada.

Ahora intenté golpear el cable en el medio con una fuerza de alrededor de 80 N para que el cable se deforme. Pero no encuentro ningún reflejo en el área que intenté deformar en el osciloscopio. Los reflejos siguen siendo como antes para el extremo abierto y cada vez que me doblo o pulido o deforme el cable, no encuentro ningún reflejo en esa área. ¿Qué está mal aquí y cómo puedo tener reflejos en el cable durante el impacto con un objeto?

Gracias

    
pregunta user3396084

3 respuestas

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Creo que la reflexión masiva del extremo lejano sin terminar está enmascarando todo lo que podrías esperar ver. También creo que podría beneficiarse al colocar el circuito de medición dentro de un arreglo de puente de Wheatstone. El estímulo del puente será la señal de activación; aliméntelo mediante (digamos) resistencias de 2x 47 ohmios a (a) el cable terminado y (b) a una impedancia de referencia a tierra.

La impedancia de referencia a tierra será de 45 ohmios (posiblemente ajustable para compensar que el cable básico sea de unos cuantos ohmios). Use un amplificador diferencial para medir la diferencia de voltaje entre lo que se aplica al cable (a través de un 47R) y lo que se aplica a la resistencia de referencia (45R) con el otro 47R.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Con una terminación de extremo lejano perfecta y un cable perfectamente homogéneo, no debe haber ninguna señal del amplificador de diferencia. La deformación del cable debería producir una pequeña reflexión y esto debería ser detectable.

    
respondido por el Andy aka
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La mayoría de los cables coaxiales están diseñados para soportar una cantidad significativa de abuso. La mayoría de las flexiones y abolladuras apenas resultarán en un cambio de impedancia medible en el punto de abuso.

En términos de un cambio de impedancia en el área "deformada", cuando se deforma un área transversal redondeada se vuelve ovalada, la forma ovalada se adelgaza en dos puntos pero también se ensancha en otros dos puntos. Por lo tanto, la capacitancia promediada desde el centro al escudo en el punto deformado apenas cambia. Para la inductancia del conductor central, tenga en cuenta que es poco probable que cambie esto, ya que está muy protegido en el centro de las capas de material. Incluso cuando está enrollado, el conductor central no ve (magnéticamente) los otros bucles de conductores cerrados debido al blindaje.

Si comienza a abusar del cable hasta el punto en que el blindaje conductor se daña o se corta de manera significativa, debería comenzar a producirse un reflejo medible. Puede probar esto ejecutando la prueba de reflexión mientras aplasta lentamente el cable en una abrazadera o tornillo de metal fuerte. Probablemente encontrará que el cable debe aplastarse significativamente antes de ver un reflejo.

Si lo que se necesita es crear un cable que detecte un punto alterado mecánicamente, intente usar una pieza simple de cable plano. Por sí solo, un conductor en este tipo de cable solo está parcialmente protegido por los conductores cercanos. Una curva pronunciada u otro daño a este tipo de cable puede ser mucho más detectable. El uso de dos o más cables planos colocados uno sobre el otro puede hacer que un detector aún más sensible de un punto se esté aplastando o abusando.

    
respondido por el Nedd
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No puede ver nada porque la señal que está utilizando no es adecuada para las mediciones de reflexión. En general, para las mediciones manuales no desea que haya más de un impulso de estímulo presente dentro de la longitud de su conductor y el tiempo entre impulsos debe ser suficiente para que todos los reflejos se desvanezcan. Una onda cuadrada sería una mala elección aquí. Imagínate a ti mismo gritando en un cañón y escuchando el eco. Ahora imagina que otras mil personas hacen lo mismo mientras están de pie junto a ti: ¿podrás reconocer tu propio eco?

Para comprender mejor lo que está pasando, eche un vistazo a las fotografías a continuación: las tomé mientras arreglaba un cabezal de muestreo en mi TDR. Este instrumento genera su propia señal de estímulo con ~ 25 ps de tiempo de aumento ~ 300 ns de ancho con una tasa de reproducción de 1 KHz. Tenga en cuenta la escala de tiempo.

  1. Este es el DUT. Es un cabezal de muestreo del TDR, el dispositivo que "ve" la señal. El conector superior derecho tiene un mal contacto dentro de la cabeza. Todos los conectores SMA.

  2. Así es como se ve el estímulo cuando se coloca el terminador de 50 ohmios en el conector. Puede ver el paso recorriendo una corta distancia dentro de la cabeza (sección horizontal en la tercera división) antes de ser reflejado.

  3. Esa es la misma señal pero ahora se quita el terminador. Ahora puedes ver más reflexiones provenientes del extremo abierto de la cabeza. Ellos están viajando de vuelta y se reflejan de nuevo. Ahora, este cabezal fue diseñado específicamente para amortiguar esas reflexiones y cuando usa una entrada de propósito general como un osciloscopio, obtendrá muchos más de esos.

  4. La señal después de que la cabeza haya sido reparada. Ya no se puede ver un gran reflejo. Ahora puede ver los pequeños reflejos de las superficies de acoplamiento de los conectores cada vez más pequeños a medida que pasa el tiempo. Eso es lo que verá cuando el cable que está estudiando tenga alguna falta de uniformidad causada por la tensión mecánica. La señal será muy pequeña y para poder verla, debe estar limpia.

Antes de continuar con la reflectometría, cree una fuente de pulsos rápidos de tiempo de subida. Cualquier transistor de propósito general conducido a la avalancha le dará mejor que 1 ns.

    
respondido por el Oleg Mazurov

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