NWT-7_Pomairy 1

Do wyznaczania współczynnika skrócenia oraz pomiaru długości kabli współosiowych przy wykorzystaniu analizatora NWT 7 najdokładniejsze wyniki uzyskiwałem stosując metodę opisaną poniżej:

1.      Ustawić, skalibrować NWT 7 do pracy w pełnym trybie, tzw. Sweep

2.      Wyznaczanie współczynnika skrócenia i długości kabla współosiowego na ogół należy prowadzić w pełnym zakresie częstotliwości, tj. do 80 MHz. Generalnie, im krótszy kabel, tym wyższa górna częstotliwość. Dolną dla wygody pomiarów ustawić na 1 MHz.

3.      Do NWT podłączyć rozgałęźnik czterodrożny z gniazdami i wtykiem UC1. Można używać znacznie popularniejszy (i tańszy) trójnik, jednak z moich doświadczeń wynika, że dokładniejsze wyniki uzyskuje się stosując rozgałęźnik z 4 wrotami.

4.      Wyjście NWT połączyć z wejściem przyrządu poprzez dwa gniazda przelotowe czwórnika (ze względu na wygodę będę używał tego określenia na rozgałęźnik czterodrożny, chociaż jest ono bardzo nieprawidłowe). Do tego podłączenia wykonałem dwa specjalne kable, z jednej strony wtyk SMA, z drugiej gniazdo UC1 z dobrego (o gęstym oplocie) kabla RG58.

5.      Do pozostałych dwóch wrót czwórnika podłączyć badany kabel - najlepiej, ale niekoniecznie, zakończony z obu stron wtykami UC1.

6.      „Przedmuchać” w całym paśmie kabel podłączony do rozgałęźnika. Zakres tłumienia (oś pionowa) ustawić na 30 dB. Częstotliwość pomiarów (ilość próbek) ustawić maksymalną, tzn. 9999.

7.      Na uzyskanym wykresie zaznaczyć kursorami (od 1 do 5) minima na częstotliwościach zaczynając od największych, tak aby kursor nr 5 wypadł najwyżej, na około 50-70 MHz, kursor nr 4 poniżej, na wykreślonym minimum w okolicach 30-50 MHz, i tak dalej.

8.      Odczytać (w MHz) częstotliwości minimów na ekranie w miejscu, gdzie zostały oznaczone kursorem.

9.      Obliczyć (w MHz) częstotliwości pomiędzy minimami wykresu:

f5-f4 = ………….. ,    f4-f3 = …….…….. ,    f3-f2 = …………… , f2-f1 = ……………. .

W idealnym przypadku wszystkie te częstotliwości powinny być sobie równe. Tak się jednak nie zdarza, dlatego obliczamy zwykłą średnią arytmetyczną. Wyznaczoną średnią częstotliwość wstawiamy do mianownika wzoru :

300/średnia częstotliwość [MHz].

Uzyskana liczba to elektryczna (skrócona w stosunku do rzeczywistej) długość mierzonego kabla w metrach.

10.    Do wyznaczenia współczynnika skrócenia kabla potrzebna jest znajomość jego długości rzeczywistej. Po zmierzeniu długości kabla taśmą mierniczą współczynnik skrócenia obliczamy ze wzoru elektryczna długość kabla / rzeczywista długość kabla

11. Znając współczynnik skrócenia danego kabla, możemy łatwo wyznaczyć jego długość na szpuli, w zwoju, od transceivera do anteny na dachu itp mnożąc średnią skróconą elektryczną długość kabla obliczoną w pkt. 9 przez współczynnik skrócenia tego kabla. Dokładność tego pomiaru bywa zadziwiająco duża, na długości 20 m różnice są kilkucentymetrowe.

12. Jak wspomniałem, pomiary te można przeprowadzić przy użyciu rozgałęźnika typu trójnik, a nie czwórnik. Podłączamy wtedy do trójnika tylko jeden koniec kabla, drugi pozostawiamy rozwarty i wolny. Uzyskane wykresy są dwukrotnie gęściejsze, dlatego oznaczając kursorami częstotliwości minimów należy o tym pamiętać. Jeśli oznaczamy sąsiednie minima, wtedy we wzorze na obliczenie elektrycznej (skróconej) długości kabla w liczniku wstawiamy liczbę 150.

Opisana metoda pomiaru współczynnika skrócenia kabla współosiowego przy użyciu analizatora NWT 7 charakteryzuje się dokładnością daleko wykraczającą poza praktyczne potrzeby. Bliższa analiza pokazuje, że dla zachowania dokładności wyznaczania współczynnika do drugiego miejsca po przecinku (a tak jest zwykle podawany przez producentów kabli) wystarcza odczyt z programu NWT mierzonych częstotliwości do czwartego miejsca po przecinku (MHz).

Ten sam układ może służyć do precyzyjnego sprawdzenia wtyków, złączy, konektorów, beczułek itp. Podłączamy do trójnika lub czwórnika w miejsce mierzonego wcześniej kabla badane złącze, konektor, kabel z wtykami które chcemy sprawdzić. Ważne, aby drugi koniec kabla, kabla z beczułką, kabla z tym konektorem itp. pozostawić wolny. Po uruchomieniu „przemiatania” obserwujemy (zapisujemy) jeden przebieg, następnie odłączamy kabel z wtykami, gniazdami i podłączamy go drugim końcem. Ponownie uruchamiamy NWT, rejestrujemy (zapisujemy) wykres. Porównujemy je oba, powinny być absolutnie identyczne (jeden na drugim). Jeśli tak nie jest, świadczy to o uszkodzeniu na jednej ze stron kabla wtyczki, gniazda bądź innego konektora. Zaletą metody jest, jak sprawdziłem w praktyce, możliwość wykrycia uszkodzenia niemożliwego do wykrycia np. zwykłym omomierzem. Badając w ten sposób swoich 20 kabli tzw. pomiarowych odkryłem wśród nich 40% felernych….

            Wyznaczenie tłumienia kabla współosiowego dB/100m.przy pomocy analizatora NWT.

1. Podłączyć oba końce mierzonego kabla do wejścia i wyjścia skalibrowanego NWT uruchomionego w trybie pełnym, normalnym czyli "sweep". Im dłuższy jest mierzony odcinek kabla, tym lepiej dla dokładności pomiaru. Ustawić zakres tłumienia z lewej strony wykresu na 10 dB. Podłączenia dokonać przez (najlepiej) specjalne kabelki pomiarowe, ja mam z jednej strony SMA, z drugiej wtyki z beczułkami UC1. Złączki, redukcje itp.,wpływają oczywiście na wynik pomiaru, nie należy jednak przesadzać z obawą o ich wpływ, dla długiego kabla będzie on minimalny, do pominięcia. Mierzony kabel powinien być zakończony z obu stron wtykami, w ostateczności można też mierzyć kabel bez wtyków, odsłaniając żyłę środkową i po wetknięciu jej w gniazdo rozmieścić oplot równomiernie dookoła oprawy gniazda, beczłki itp., mocując go np. taśmą izol. dla zapewnienia styku. Ale tak można zrobić w wyjątkowej sytuacji.

2. Zrobić pomiar (9999 próbek) w całym zakresie, dla NWT7 od 0.1 do 80 MHz., w przypadku NWT200 do 200 MHz. Otrzymany wykres to linia ciągła, niekiedy lekko poszarpana, mniej więcej równomiernie opadająca w dół.

3. Postawić kursory na wykresie, na wybranych przez siebie częstotliwościach, dla których chcemy wyznaczyć tłumienie, np. na 7 MHz, 28 MHz, 50 MHz, 100 MHz, 200 MHz.

4. Odczytać tłumienie w miejscu wskazanym przez kursor.

5. Zmierzyć metrówką długość mierzonego kabla.

6. Tłumienie kabla A dla wybranej częstotliwości w przeliczeniu na 100 metrów obliczyć ze wzoru:

          100 x tłumienie zmierzone w punkcie kursora

A =    -------------------------------------------------------------------

          długość mierzonego kabla w metrach

I to już wszystko. W ten sposób można zmierzyć, porównać tłumienie dowolnych odcinków kabla współosiowego, przy czym przypominam, im mierzony kabel dłuższy, tym wynik dokładniejszy. W praktyce dobrze sie mierzy odcinki o długości 20m, i wiecej. Mierzyłem też tłumienie odcinków 2-3 metrowych, ale to służy bardziej porównaniu dwóch, trzech kawałków różnych kabli po to, żeby dla jakiegoś celu wybrać najlepszy z nich. Krótkie kawałki kabli lepiej mierzyć analizatorem o wyższej częstotliwości granicznej, np. NWT200 lub NWT500.