Потери в кабеле от длины таблица: Правила расчёта потерь в кабеле при помощи таблиц Кнорринга | Полезные статьи

Содержание

Сравнение оптоволоконных и медных кабелей

С увеличением скоростей интерфейсов чаще используются оптоволоконные кабели. На скоростях свыше 10Gb/s медные кабели и соединения показывают слишком большое затухание сигнала даже на коротких расстояниях, например в пределах одного шкафа.

Одномодовое и многомодовое волокно

Оптические волокна могут быть одномодовыми или многомодовыми. Одномодовое волокно обычно имеет сердцевину диаметром порядка 9 микрон, меньшие дисперсионные искажения, чем мультимодовое и может передавать данные на расстояние 80-100 километров или более, в зависимости от скорости передачи, трансиверов и размеров буферов коммутаторов.

Мультимодовое волокно имеет сердцевину диаметром 50 или 62.5 микрон и поддерживает дистанции до 600 метров. Дистанция также зависит от скорости передачи и используемых трансиверов.

В расчете на один метр, одномодовые и мультимодовые кабели стоят примерно одинаково. Однако, некоторые другие компоненты, требуемые для передачи по одномодовым кабелям стоят дороже, чем их мультимодовые аналоги.

Срок жизни оптических кабелей составляет 15-20 лет, поэтому при планировании сети нужно выбирать кабели, которые бы поддерживали устаревшие, актуальные и будущие скорости передачи данных. Следует также помнить, что прокладка новых кабелей может быть трудоемкой, особенно при монтаже в уже существующих сетях.

Существуют следующие обозначения оптоволоконных кабелей:

Мультимодовые: OM1, OM2, OM3, OM4.
Одномодовые: OS1 — для внутренней прокладки, OS2 — для внешней.

OM3 и OM4 — это новые мультимодовые кабели, которые поддерживают приложения 10GbE. Это единственные мультимодовые кабели, включенные в стандарт IEEE 802.3ba 40G/100G Ethernet, ратифицированный в июне 2010 года. Скорости в 40G и 100G достигаются путем соединения нескольких параллельно работающих каналов вместе. В стандарте определены расстояния в 100 метров для OM3 и в 150 метров для OM4 для 40GbE и 100GbE. Это только приблизительные оценки — настоящие устройства, поддерживающие 40GbE и 100GbE могут работать на меньших расстояниях.

Кабель OM4 может работать в сетях 32GFC на расстояниях до 100 метров.

Кабели OM2, OM3, и OM4 (50 микрон), а также OS1 (9 микрон) обладают очень небольшим радиусом изгиба, при котором начинаются потери сигнала. Для обозначения этой особенности кабелей OM2, OM3 и OM4 используется термин BOMMF (Bend-optimized multi-mode fiber).

Одномодовые кабели OS1 и OS2 используются для передачи на дистанции до 10 000 м со стандартными трансиверами и могут использоваться для передачи на еще большие расстояния с использованием специальных трансиверов и коммутационной инфраструктуры.

Требования к качеству кабеля

Рабочий комитет по телекоммуникационным кабельным системам (TR-42) Ассоциации телекоммуникационной индустрии США (TIA) в 2012 году одобрил публикацию нового стандарта телекоммуникационной инфраструктуры для центров обработки данных TIA-942-A. Изменения были внесены для соответствия спецификации современным пропускным способностям и нормам энергоэффективности, а также согласованием с актуальными международными стандартами.

Самые важные изменения, касающиеся магистральных и горизонтальных соединений:

  • Минимальное требование к медному кабелю — кабель категории 6. Для сетей Ethernet рекомендуется кабель категории 6a.
  • Минимальное требование к оптоволоконному кабелю — OM3, рекомендуется использовать кабели категории OM4.
  • Стандартный разъем для SFP-модулей — LC.

Стандарты, использующие оптоволоконные кабели 10 GbE

10 GBASE-SR — наиболее распространенный стандарт, использующий SFP+ с оптическим трансивером на скорости 10Gb. Считается кабелем «ближнего действия».

10 GBASE-LR — кабели «дальнего действия», используются кабели с одномодовым волокном.

Различие кабелей для внутренней и внешней прокладки

Кабели для внешней прокладки имеют дополнительную защиту от влаги и ультрафиолета. Существуют также универсальные кабели, сочетающие в себе защиту от влаги, ультрафиолета и огня для прокладки кабелей внутри и снаружи здания без дополнительных разрывов кабеля.

Характеристики оптоволоконного кабеля

Кабель Мультимодовость Диаметр сердцевины Длина волны Коэффициент широкополосности Стандартный цвет оболочки кабеля
OM1 многомодовый 62.5 микрон 850нм, 1300нм 200 MHz Оранжевый
OM2 многомодовый 50 микрон 850нм, 1300нм 500 MHz Оранжевый
OM3 многомодовый 50 микрон 850нм, 1300нм 2000 MHz Цвет морской волны
OM4 многомодовый 50 микрон 850нм, 1300нм 4700 MHz Цвет морской волны
OS1 одномодовый 9 микрон 1310нм, 1550нм нет Желтый

Максимальная дистанция для передачи данных

Скорость OM1 OM2 OM3 OM4
1 Gbps 300м 500м 860м ///
2 Gbps 150м 300м 500м ///
4 Gbps 70м 150м 380м 400м
8 Gbps 21м 50м 150м 190м
10 Gbps 33м 82м до 300м до 400м
16 Gbps 15м 35м 100м 125м

Расстояния в настоящих конфигурациях обычно меньше, чем приведенные в таблице.

Значения расстояний приводятся для мультимодовых кабелей с длиной волны 850 нм. Кабели с длиной волны 1300 нм поддерживают большие расстояния.

Активные и пассивные патч-корды

Пассивные патч-корды подходят для большинства интерфейсов. Но с увеличением скорости передачи данных пассивные патч-корды не обеспечивают передачи на достаточное расстояние и занимают слишком много места. Поэтому для высокоскоростных соединений, таких как 6Gbps SAS начинают использоваться активные патч-корды с медными кабелями. Активные патч-корды включают в себя компоненты для усиления сигнала и уменьшения шума. При этом можно использовать меньшие по размеру кабели, но увеличивать дистанцию передачи. Активные медные патч-корды дешевле и потребляют меньше электроэнергии, чем аналогичные с оптоволоконными кабелями.

Стандарты Ethernet, использующие медные кабели

1000BASE-T обычно используется в сетях 1Gb Ethernet и 1Gb iSCSI. Это витая пара с коннектором RJ-45. Для соединений используются кабели категорий Cat5e и Cat6.

10GBASE-T поддерживает траффик сетей 10Gb Ethernet и 10Gb iSCSI. Используется такой же кабель, как и в 1000BASE-T, только категории Cat6a. Максимальная длина кабеля — 100 метров. Кабели категории 6 также могут работать в сетях 10GBASE-T на расстоянии до 55 метров, но требуют предварительного тестирования.

10GBASE-CR — патч-корд Twinaxial кабеля или «Twinax» (также известный как DAC — Direct Attach Copper), самый популярный тип кабеля для сетей 10GbE, обжатый SFP+ трансиверами. Возможно использовать кабели длиной 1м, 3м, 5м, 7м, 8.5м и более. Самые распространенные — 3м и 5м.

10GBASE-CX4 — редко используемый стандарт. Данный тип кабеля и коннектор раньше активно использовались в технологии InfiniBand SDR / DDR.

Основные особенности расчета кабеля по его длине

Одним из самых важных критериев в процессе выбора кабеля, который обеспечивает электропитание, является определенное количество величин, потому стоит обращать внимание на такой способ, как расчет сечения кабеля по нагрузке, а также расчет по сечению.

Для того чтобы обеспечить высокий уровень безопасности и предельной надежности, очень важно обратить внимание на длину каждого из элементов линии, кроме того, всей линии в целом. Стоит отметить, что практически все современные приспособления в первую очередь рассчитаны на какие-то определенные максимальные значения рабочего напряжения, которое может быть равно показателям от 185 до 240 Вольт. Именно по этой причине, если при расчете не учитывать показатели потери напряжения, которые связаны именно с длиной кабеля, появляется большая вероятность того, что напряжение на конце линии будет значительно меньше, чем то, что требуется для обеспечения нормальной работы всех имеющихся устройств. В свою очередь это может привести к невозможности их эксплуатации или, что еще более неприятно, могут вообще выйти из строя. Таким образом, проводя подобные расчеты сечения кабеля по показателям длины, можно обеспечить безопасность и качественную работу всей системы в целом.

Расчет сечения кабеля по длине в быту

Прежде всего, подобный метод идеально подойдет в быту. Как правило, такой расчет в данных условиях необходим в процессе изготовления удлинителей, которые рассчитаны на достаточно большие расстояния. Что касается остальных случаев, то при прокладке кабеля в бытовых условиях подобные сложные расчеты не требуются. Это основано на том, что длина линий в быту отличается относительно небольшой длиной, потому все потери напряжения настолько малы, что ими вполне можно пренебречь. Несмотря на это, в процессе прокладки линии всегда следует оставлять определенный запас, равный примерно 15 см, причем оставлять его требуется с каждой стороны на проведение таких процессов, как коммутация проводов, их подключение, где осуществляется такой процесс, как пайка, сварка или обжим. Что касается концов кабелей, то те, которые входят в щиток, должны иметь еще больший запас для подключения защитной автоматики и достаточно аккуратной укладки.

Говоря иными словами, в бытовых условиях на той поверхности, где планируется прокладывать кабель, прежде всего, стоит проставить определенные отметки мест расположения розеток, выключателей, электропотребителей, коммутационных коробок и иных подобных приспособлений. После этого рулеткой осуществляется замер расстояния и отрезается кабель, но с небольшим запасом. По окончании данных работ крепится непосредственно сам кабель к поверхности, но в строго соответствии со всеми требованиями ПУЭ.

Многие монтажники, имеющие большой опыт работы в данной сфере деятельности, а также те, которые имеют напарника, поступают еще более просто, что позволяет им сэкономить немалое количество времени. В самом начале производится разметка расположения таких устройств, как коммутационные коробочки, выключатели и розетки. Затем, без предварительного замера осуществляется прокладка и крепление кабеля, но с запасом, после чего отрезается.

Расчет сечения кабеля по длине в промышленности

Что касается области промышленности, то здесь требуемый расчет сечения кабеля по длине осуществляется уже на этапе проектирования электрических сетей. Подобные расчеты важно сделать в том случае, если на кабель будут возложены долговременные и достаточно серьезные нагрузки.

Практически все проводники по причине своих свойств, обладают определенной величиной электрического сопротивления, которое может вызвать потери в процессе прохождения по проводам электрического тока. Стоит отметить такие факторы, влияющие на параметры величины потерь и сопротивления, как материал, из которого выполнен проводник, то есть алюминий и медь, имеет значение сечение проводника, как правило, чем меньше сечение, тем потери больше. Кроме того, важна длина проводника, то есть чем больше данный параметр, тем соответственно больше и потери.

На основании всех вышеперечисленных факторов становится ясно, по какой причине в проводниках присутствует явление некоторого падения напряжения, которое, как правило, равно величине тока, умноженного на показатели сопротивления проводника. Согласно установленным правилам, примерное значение падения показателей напряжения должно быть равно 5%. Если данный параметр немного выше, проводник следует подобрать с большим сечением.

Как осуществляется расчет сечения кабеля по длине

Для осуществления подобных расчетов, как правило, используется специальная формула. В ней содержаться показатели длины, удельное сопротивление самого проводника, площадь сечения. При этом сопротивление определяется по специальным справочным таблицам, при этом можно убедиться в том, что много здесь зависит от марки провода и самого кабеля. После определения всех необходимых составляющих, определяются особые расчетные значения тока. Для этой цели суммарная мощность нагрузки разделяется на величину показателей напряжения в сети. По специальной справочной формуле рассчитывается величина падения в сети или в линии напряжения. Оценка величины соотношения в процентах к значению изначального напряжения, а также выбор оптимального сечения проводника, который должен укладываться в пятипроцентный барьер.

Важно обратить внимание, что для промышленных и иных предприятий со средним и крупным товарооборотом, рекомендуется производить специальный комплексный расчет, в процессе которого учитываются все необходимые требования для тех или иных конкретных условий эксплуатации. Для проведения подобных расчетов можно обратиться за помощью к специалистам, которые на самом высоком профессиональном уровне, с определенными гарантиями обеспечения работоспособности сети в процессе рабочих нагрузок произведут все расчеты. Кроме того, будут выполнены расчеты, которые обеспечат минимальные затраты, если есть необходимость произвести наращивание производственной мощности.

Пример расчета бытовой сфере

Если после осуществления подсчета суммарной мощности потребителей было получено 3,8 кВт, находится сила тока по такой формуле — I = P/U·cosφ. Здесь P – представляет собой суммарную мощность, (Вт), I — это сила тока, (А), cosφ – коэффициент, который равен 1, но только если сети бытовые, а также U — напряжение в сети, (В).

В данном случае, если 3,8 кВт разделить на напряжение 220 В, получится число, равное 17,3 А. Применяя специальные таблицы ПУЭ под номерами 1.3.4 и 1.3.5 определяется необходимое сечение медного кабеля или выполненное из алюминия. Что касается материала, то в быту рекомендуется использовать именно медь, потому при полученных показателях силы тока потребуется кабель из меди с сечением 1,5 кв. мм.

После этого, как правило, рассчитывается показатель сопротивления, по формуле R = p·L/S, где R — это сопротивление провода, (Ом), указатель p  представляет собой значение удельного сопротивления, (Ом·мм2/м), L – это параметр длины провода или кабеля, (м), а S — площадь поперечного сечения, который выражается в мм2. Стоит отметить, что удельное сопротивление Р – это постоянная величина, которая прямо зависит от материала. Если это медь, то удельное сопротивление равно 0,0175, если алюминий, то он равен 0,0281. На основании проведенных расчетов для одной жилы в кабеле, длина которого составляет 20 м, получается R = 0,0175·20/1,5 = 0,232 Ом. По той причине, что ток проходит только по одной жиле, а по другой возвращается, параметр длины удваивается, то есть получается Rобщ = 0,464 Ом.

При необходимости рассчитать потери напряжения используется формула dU = I·R. В данной формуле I — это сила тока, (А),dU – потери напряжения, (В), а R — показывает сопротивление кабеля или провода в Ом. После проведения расчетов получается такой пример dU = 17,3·0,464 = 4,06 В = 8,02 В.

Что касается расчета потерь в процентном соотношении, то данный показатель выводится так — 8,02 В / 220 В х 100% = 3,65%. Как видно, полученный показатель не превышает 5% то есть допустимое значение, а соответственно выбор был осуществлен верно. В ситуации, если цифра будет больше данной величины, рекомендуется подобрать медный кабель с параметром сечения не 1,5 мм, а 2,5 кв. мм.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings. DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings. CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Расчет сечения кабеля. Таблица расчета сечения кабеля

Для долгой и надежной службы кабеля его необходимо правильно выбрать и рассчитать. Электрики при монтаже проводки большей частью выбирают сечение жил, основываясь в основном на опыте. Порой это приводит к ошибкам. Расчет сечения кабеля необходим, прежде всего, в плане электробезопасности. Будет неправильно, если диаметр проводника будет меньше или больше требуемого.

Сечение кабеля занижено

Этот случай является наиболее опасным, поскольку проводники перегреваются от высокой плотности тока, при этом изоляция плавится и происходит короткое замыкание. При этом может также разрушиться электрооборудование, произойти пожар, а работники могут попасть под напряжение. Если для кабеля установить автоматический выключатель, он будет слишком часто срабатывать, что создаст определенный дискомфорт.

Сечение кабеля выше требуемого

Здесь главный фактор — экономический. Чем больше сечение провода, тем он дороже. Если сделать проводку всей квартиры с большим запасом, это обойдется в большую сумму. Иногда целесообразно делать главный ввод большего сечения, если предполагается дальнейшее увеличение нагрузки на домашнюю сеть.

Если для кабеля установить соответствующий автомат, будут перегружены следующие линии, когда на какой-либо из них не сработает свой автоматический выключатель.

Как рассчитать сечение кабеля?

Перед монтажом целесообразно произвести расчет сечения кабеля по нагрузке. Каждый проводник обладает определенной мощностью, которая не должна быть меньше, чем у подключаемых электроприборов.

Расчет мощности

Самым простым способом является расчет суммарной нагрузки на вводной провод. Расчет сечения кабеля по нагрузке сводится к определению общей мощности потребителей. У каждого из них имеется свой номинал, указанный на корпусе или в паспорте. Затем суммарную мощность умножают на коэффициент 0,75. Это связано с тем, что все приборы не могут быть включены одновременно. Для окончательного определения необходимого размера применяется таблица расчета сечения кабеля.

Расчет сечения кабеля по току

Более точным методом является вычисление по токовой нагрузке. Расчет сечения кабеля производится через определение проходящего через него тока. Для однофазной сети применяется формула:

Iрасч. = P/(Uном∙cosφ),

где P — мощность нагрузки, Uном. — напряжение сети (220 В).

Если общая мощность активных нагрузок в доме составляет 10 кВт, то расчетный ток Iрасч. = 10000/220 ≈ 46 А. Когда делается расчет сечения кабеля по току, вводится поправка на условия прокладки шнура (указываются в некоторых специальных таблицах), а также на перегрузку при включении электроприборов приблизительно в сторону увеличения на 5 А. В результате Iрасч. = 46 + 5 = 51 А.

Толщина жил определяется по справочнику. Расчет сечения кабеля с применением таблиц позволяет легко найти нужный размер по длительно допустимому току. Для трехжильного кабеля, проложенного в дом по воздуху, надо выбрать значение в сторону большего стандартного сечения. Оно составляет 10 мм2. Правильность самостоятельного расчета можно проверить, применив онлайн-калькулятор — расчет сечения кабеля, который можно найти на некоторых ресурсах.

Нагрев кабеля при прохождении тока

При работающей нагрузке в кабеле выделяется тепло:

Q = I2Rn вт/см,

где I — ток, R — электрическое сопротивление, n — количество жил.

Из выражения следует, что количество выделяемой мощности пропорционально квадрату проходимого по проводу тока.

Расчет допустимой силы тока по температуре разогрева проводника

Кабель не может бесконечно нагреваться, так как тепло рассеивается в окружающую среду. В конце концов наступает равновесие и устанавливается постоянная температура проводников.

Для установившегося процесса справедливо соотношение:

P = ∆t/∑S = (tж — tср)/(∑S),

где ∆t = tж-tср — разница между температурой среды и жилы, ∑S — температурное сопротивление.

Длительно допустимый ток, проходящий по кабелю, находится из выражения:

Iдоп = √((tдоп — tср)/( Rn∑S)),

где tдоп— допустимая температура разогрева жил (зависит от типа кабеля и способа прокладки). Обычно она составляет 70 градусов в обычном режиме и 80 — в аварийном.

Условия отвода тепла при работающем кабеле

Когда кабель проложен в какой-либо среде, теплоотвод определяется ее составом и влажностью. Расчетное удельное сопротивление грунта обычно принимается равным 120 Ом∙°С/Вт (глина с песком при влажности 12-14 %). Для уточнения следует знать состав среды, после чего можно найти сопротивление материала по таблицам. Для увеличения теплопроводности траншею засыпают глиной. Не допускается наличие в ней строительного мусора и камней.

Теплоотдача от кабеля через воздух очень низкая. Она еще больше ухудшается при прокладке в кабель-канале, где появляются дополнительные воздушные прослойки. Здесь нагрузку по току следует снижать по сравнению с расчетной. В технических характеристиках кабелей и проводов приводят допустимую температуру короткого замыкания, составляющую 120 °С для изоляции ПВХ. Сопротивление грунта составляет 70 % от общего и является основным при расчетах. Со временем проводимость изоляции возрастает из-за ее высыхания. Это необходимо учитывать в расчетах.

Падение напряжения в кабеле

В связи с тем, что проводники обладают электрическим сопротивлением, часть напряжения уходит на их нагрев, и к потребителю его приходит меньше, чем было в начале линии. В результате по длине провода теряется потенциал из-за тепловых потерь.

Кабель надо не только выбирать по сечению, чтобы обеспечить его работоспособность, но также учитывать расстояние, на которое передается энергия. Увеличение нагрузки приводит к росту тока через проводник. При этом возрастают потери.

На точечные светильники подается небольшое напряжение. Если оно незначительно снижается, это сразу заметно. При неправильном выборе проводов дальше расположенные от блока питания лампочки выглядят тусклыми. Напряжение существенно снижается на каждом следующем участке, и это отражается на яркости освещения. Поэтому необходим расчет сечения кабеля по длине.

Самым важным участком кабеля является потребитель, расположенный дальше остальных. Потери считаются преимущественно для этой нагрузки.

На участке L проводника падение напряжения составит:

∆U = (Pr + Qx)L/Uн,

где P и Q- активная и реактивная мощность, r и x— активное и реактивное сопротивление участка L, а Uн— номинальная величина напряжения, при котором нагрузка нормально работает.

Допустимые ∆U от источников питания до главных вводов не превышают ±5 % для освещения жилых зданий и силовых цепей. От ввода до нагрузки потери не должны быть больше 4 %. Для линий с большой протяженностью нужно учитывать индуктивное сопротивление кабеля, которое зависит от расстояния между соседними проводниками.

Способы подключения потребителей

Нагрузки могут подключаться по-разному. Наиболее распространенными являются следующие способы:

  • в конце сети;
  • потребители распределены по линии равномерно;
  • к протяженному участку подключается линия с равномерно распределенными нагрузками.

Пример 1

Мощность электроприбора составляет 4 кВт. Длина кабеля равна 20 м, удельное сопротивление ρ = 0,0175 Ом∙мм2.

Ток определяется из соотношения: I = P/Uном = 4∙1000/220 = 18,2 А.

Затем берется таблица расчета сечения кабеля, и выбирается соответствующий размер. Для провода из меди он составит S = 1,5 мм2.

Формула расчета сечения кабеля: S = 2ρl/R. Через нее можно определить электрическое сопротивление кабеля: R = 2∙0,0175∙20/1,5 = 0,46 Ом.

По известной величине R можно определить ∆U = IR/U∙100 % = 18,2*100∙0,46/220∙100 = 3,8 %.

Результат расчета не превышает 5 %, значит, потери будут допустимыми. В случае больших потерь следовало бы увеличить сечение жил кабеля, выбрав соседнее, большей величины из стандартного ряда — 2,5 мм2.

Пример 2

Три цепи освещения подключены параллельно друг с другом на одну фазу трехфазной линии, сбалансированной по нагрузкам, состоящей из четырехжильного кабеля на 70 мм2 длиной 50 м и проводящего ток 150 А. По каждой линии освещения длиной 20 м проходит ток 20 А.

Межфазные потери при действующей нагрузке составляют: ∆Uфаз= 150∙0, 05∙0,55 = 4,1 В. Теперь следует определить потери между нейтралью и фазой, поскольку освещение подключается на напряжение 220 В: ∆Uф-н = 4,1/√3 = 2,36 В.

На одной подключенной цепи освещения падение напряжения составит: ∆U = 18∙20∙0,02=7,2 В. Общие потери определяются через сумму Uобщ = (2,4+7,2)/230∙100 = 4,2 %. Расчетное значение находится ниже допустимых потерь, которые составляют 6 %.

Заключение

Для предохранения проводников от перегрева при длительно работающей нагрузке с помощью таблиц делается расчет сечения кабеля по длительно допустимому току. Кроме того, необходимо правильно рассчитать провода и кабели, чтобы потери напряжения в них не были больше нормы. При этом с ними суммируются потери в цепи питания.

Кабельные потери и EIRP. — Gristle King — Путеводитель по гелию

Есть вопросы о том, какой кабель следует использовать для подключения точки доступа Helium к антенне? Нужна таблица потерь в кабеле для гелия?

Вы не одиноки! Многие люди хотят знать, следует ли им использовать LMR 240, 400 или 900, и какой длины он может быть, или же им следует использовать кабель, поставляемый с их дешевой антенной eBay.

Чтобы ответить на этот вопрос, я расскажу вам, как все это работает.Таким образом, вместо того, чтобы спрашивать меня, будет ли работать ваша антенна XX с YY ножками кабеля ZZ, вы будете знать, как рассчитать ответ.

Во-первых, давайте поговорим о точной, но запутанной терминологии в стране RF (Radio Frequency). Что ж, если вы хотите просто перейти к таблицам потерь в кабеле, перейдите сюда.

Обычно встречаются дБ (децибел), дБм (децибел милливатт) и дБи (изотропный децибел), а также дБм, EIRP, ERP, FSL и другие. Блин, это много!

Начнем с дБ , что означает «децибел».Децибел — это разница между двумя уровнями сигнала. Радиотехники (и все остальные) используют его, чтобы добавить или вычесть влияние кабелей (или других «системных устройств») на мощность сигнала.

дБ являются логарифмическими: каждый раз, когда вы добавляете 3 дБ усиления , вы удваиваете к уровню сигнала. Каждый раз, когда вы уменьшаете мощность вдвое, вычитает 3 дБ . Это означает, что антенна 3 дБи удваивает вашу излучаемую мощность по сравнению с антенной с нулевым усилением! Но подождите … это не может быть правдой, не так ли? Антенны не «добавляют» энергии.

Как я уже писал в других блогах, антенны фокусируют и формируют энергию. Они не добавляют энергии. Это похоже на распылитель из садового шланга с несколькими режимами распыления. Давление воды, поступающей в форсунку, не меняется, но когда вы переключаетесь с «тумана» на «душ» и «струю», характер струи меняется.

Это изменение рисунка, а также результирующий фокус и диапазон измеряются в дБи (изотропный децибел).

Хорошо, это немного сбивает с толку, но я обещаю, вы понимаете это.

«Изотропный» означает одинаковую энергетическую ценность во всех направлениях. Идея заключается в том, что антенна может излучать «шар» идеальной формы. По разным причинам построить изотропную антенну невозможно. Каждая антенна в реальном мире излучает энергию немного неравномерно.

Тем не менее, инженеры по радиосвязи используют идеальный 0 дБи как точку отсчета. По мере увеличения усиления (дБи изменяется от 0 до 1, от 3 до… 13) картина становится все менее и менее похожей на шар и более сфокусированной в одном направлении и плоскости.

Это подводит нас к EIRP, или эффективной изотропной излучаемой мощности. Это мера излучаемой мощности, исходящей от антенны в направлении ее наибольшего лепестка. Что такое мочка? Позвольте показать вам:

Почему так важно измерение максимальной энергии лепестка EIRP? Потому что это то, что регулирующие органы (например, FCC) используют для измерения мощности, исходящей от антенны.

В США на частоте 915 МГц, которую мы используем, предел FCC для EIRP составляет 36 .Вы получаете EIRP, добавляя передаваемую мощность в дБм (то, что подается в антенну) к усилению антенны в дБи.

Мощность передачи измеряется в дБм, , или децибелах милливаттах. Максимальная мощность передачи, которую мы можем использовать в гелиевых горячих точках США, составляет 30 дБмВт или 1 ватт. В евро максимальная мощность передачи для восходящих линий составляет 14 дБмВт. Вы можете узнать больше об этом здесь, в документации LoRa. Я живу в США, поэтому в этой статье мы будем придерживаться американских номеров.

Передатчик, используемый в гелиевых горячих точках США, выдает 27 дБмВт.Стандартная антенна, поставляемая с оригинальной точкой доступа Helium Hotspot, имела усиление антенны 3 дБи.

Это дает нам общую EIRP 27 дБм + 3 дБи = 30 дБм

Если вы живете в США и делаете математические расчеты, то теперь понимаете, почему антенна 9 дБи является пределом для ваших развертываний Helium Hotspot. 27 дБм + 9 дБи = 36 дБм, или максимально допустимая EIRP.

Но погоди, погоди, Ник. Я думал, этот пост о потерях в кабеле? Почему мы говорим об антеннах и усилении? Что ж, когда вы пропускаете энергию по кабелю, вы теряете ее часть.Различные кабели теряют энергию с разной скоростью, обычно измеряемой в дБ на расстояние. Как правило, более толстые кабели теряют меньше, а более тонкие — больше.

Потери в кабеле влияют на EIRP, потому что помните, что EIRP — это мера того, что «подается в антенну». Итак:

EIRP = мощность передатчика (дБм) — потери в кабеле (дБ) + усиление антенны (дБи)

Вот почему у вас может быть антенна 9 дБи с большим количеством действительных свидетелей, если у вас есть потери в кабеле, которые снижают EIRP до того, что Helium считает «нормальным» пределом.

Прежде чем мы перейдем к таблице потерь в кабеле, давайте рассмотрим еще один термин, который часто используют, а именно FSPL , или потери на трассе в свободном пространстве. Это уменьшение («затухание» для РЧ ботаников) мощности радиосигнала на расстоянии. FSPL важен для Helium, потому что это один из факторов, которые использует блокчейн, чтобы определить, находится ли уровень сигнала любого маяка «за пределами допустимого диапазона».

FSPL используется для борьбы с играми. Если у вас в шкафу 10 точек доступа (помните Модесто?), Вы можете «сказать», что они развернуты в виде идеальной сетки, но использование FSPL для расчета мощности сигнала, который должен быть представлен в отчете о , является одним из способов сделать это. конечно, они на самом деле, скажем, на расстоянии 800 метров друг от друга и не все сложены друг на друга.

Вы можете рассчитать FSPL здесь. Вот как это может выглядеть для 2 точек доступа на расстоянии 50 км друг от друга с прямой видимостью, обе с использованием антенн 3 дБи:

Как узнать, находится ли это в допустимых пределах?

Давай сделаем это! Помните, что ваша точка доступа выдвинула 27 дБмВт. Допустим, вы не используете кабели, поэтому потери в кабеле равны 0.

Мы уже учли коэффициент усиления с помощью калькулятора, поэтому мы просто вычитаем FSPL из передаваемой мощности (27 дБм — 119.4 дБ), чтобы получить -92,4 дБ.

Уровень сигнала в пределах нормы. Для гелиевых точек доступа в США наиболее распространенные уровни сигнала (как правило) составляют от -90 до -122, хотя в некоторых случаях она может быть выше или ниже, вплоть до -130. Теперь есть некоторые другие меры, как государственные, так и частные, которые Helium использует для борьбы с играми при оценке получения tx / rx, но это основы.

Итак, со всем этим в качестве фона, вот ваша таблица потерь в кабеле. Используйте мощность передатчика за вычетом потерь в кабеле плюс усиление антенны, чтобы получить EIRP, и убедитесь, что это число составляет 36 дБм или ниже.

Вы можете получить столько подробностей, сколько захотите, но я бы рекомендовал не слишком увлекаться своим EIRP до тысячной дБм.


Наконец, нужно подумать вот о чем: большая мощность, выходящая из вашей антенны, — не всегда хорошо. Эффективный способ спланировать EIRP — это установить НАИБОЛЬШЕЕ число, которое, по вашему мнению, может вам сойти с рук, скажем, 30 или ниже. LoRa уже чертовски способна, поэтому «расширение диапазона» с помощью усиления антенны может быть бессмысленным.Я имею в виду, что я видел антенну 3 дБи в 200 км. Эта антенна лучше справляется с воздействием на множество локальных горячих точек, чем с более высоким коэффициентом усиления, во многом из-за ее эффективной диаграммы направленности. Более высокий дБи не всегда означает «полезный более длинный диапазон» (или больший доход HNT). Просто кое что для раздумий.

Давай!

Ссылки и ресурсы

Технические характеристики коаксиального кабеля Таблица кабелей

Твердый полиэтилен (PE) 1.54 0,659c
Пенополиэтилен (FE) 1,27 0,800c
Пенополистирол (ФС) 1,12 0,910c
Полиэтилен для воздушного пространства (ASP) 1,15–1,21 0,840c-0,880c
Твердый тефлон (ST) 1,46 0,694c
Тефлон для воздушного пространства (AST) 1. 13-1.20 0,850c-0,900c

Свойства стандартных коаксиальных кабелей были очень стандартизирован на многие годы. Если вы не покупаете поддельные запасы у поставщика, если вы соблюдаете инструкции производителя по применению, никаких сюрпризов быть не должно. Не делайте изгибов меньшего рекомендованного радиуса, не подвергайте кабель воздействию избыточных температур, вибрация, механическое воздействие или химические вещества. Обязательно прикрепите коаксиальный кабель в правильно спроектированный разъем, печатную плату или другой тип оконечной нагрузки, обращая особое внимание на длину изоляции и диэлектрических полос, температуру пайки время выдержки и подготовка защиты.Сделайте все это, и вы будете уверены, что долгое время срок службы вашей кабельной системы.

Проверьте это — кто-то сослался на эту страницу на Википедия.

Свойства популярных коаксиальных кабелей

Обратите внимание, что значения затухания даны для 400 МГц, но могут — и часто — имеют существенно отличаются значения на других частотах. Всегда уточняйте у поставщик коаксиального кабеля для значений зависит от типа, который вы планируете использовать.

LMR-100A 50.0 FE 31 0,110 14 2 000 90 100 Тесьма + фольга
ЛМР-195 50,0 FE 25 0,195 7,0 3 000 90 100 Тесьма + фольга
ЛМР-200 50,0 FE 24 0.195 6,5 3 000 90 100 Тесьма + фольга
ЛМР-300 50,0 FE 24 0,300 4,0 5 000 90 100 Тесьма + фольга
LMR-400 50,0 FE 24 0,405 2,5 8000 Тесьма + фольга
LMR-500 50. 0 FE 24 0,500 2,0 8000 Тесьма + фольга
ЛМР-600 50,0 FE 23 0,590 1,6 8000 Тесьма + фольга
LMR-900 50,0 FE 23 0.870 1,1 8000 Тесьма + фольга
LMR-1200 50,0 FE 23 1.200 0,8 8000 Тесьма + фольга
RG-4 50,0 PE 31 0,226 11,7 1 900 Тесьма
RG-5 52.5 PE 29 0,332 7,0 3 000 90 100 Тесьма
RG-5A / B 50,0 PE 31 0,328 6,5 3 000 90 100 Тесьма
RG-6 /2-RG6 76,0 PE 20 0. 332 7,4 2,700 Тесьма
RG-6A /2-RG6 75,0 PE 21 0,332 6,5 2,700 Тесьма
RG-8 52,0 PE 30 0,405 6,0 4 000 90 100 Тесьма
9914 (РГ-8) 50.0 PE 25 0,403 2,6 300 Тесьма + фольга
RG-8A 52,0 PE 30 0,405 4,5 5 000 90 100 Тесьма
RG-8X 50,0 PE 26 0.242 8,0 2 500 90 100 Тесьма
RG-9 51,0 PE 30 0,420 5,9 4 000 90 100 Тесьма
RG-9A 51,0 PE 30 0,420 6,1 4 000 90 100 Тесьма
RG-9B 50. 0 PE 31 0,420 6,1 5 000 90 100 Тесьма
RG-10 52,0 PE 30 0,463 6,0 4 000 90 100 Тесьма
RG-10A 52,0 PE 30 0.463 6,0 5 000 90 100 Тесьма
RG-11 /6-RG11 75,0 PE 21 0,405 5,7 4 000 90 100 Тесьма
RG-11A /6-RG11 75,0 PE 21 0,405 5,2 5 000 90 100 Тесьма
RG-12 /6-RG12 75.0 PE 21 0,463 5,7 4 000 90 100 Тесьма
RG-12A /6-RG12 75,0 PE 21 0,463 5,2 5 000 90 100 Тесьма
RG-17A 52,0 PE 30 0. 870 2,8 11 000 90 100 Тесьма
RG-22 /15-RG22 95,0 PE 16 0,405 10,5 1 000 90 100 Тесьма
RG-22A / B /15-RG22 95,0 PE 16 0,420 10,5 1 000 90 100 Тесьма
RG-23 / A /16-RG23 125.0 PE 12 0,650 5,2 3 000 90 100 Тесьма
RG-24 / A /16-RG24 125,0 PE 12 0,708 5,2 3 000 90 100 Тесьма
RG-34 /24-RG34 71,0 PE 22 0.625 5,3 5 200 90 100 Тесьма
RG-34A /24-RG34 75,0 PE 21 0,630 5,3 6 500 Тесьма
RG-35 /64-RG35 71,0 PE 22 0,928 2,8 10 000 90 100 Тесьма
RG-35A / B /64-RG35 75. 0 PE 21 0,928 2,8 10 000 90 100 Тесьма
RG-54 58,0 PE 26 0,245 3 000 90 100 Тесьма
RG-55B 53,5 PE 29 0.200 11,7 1 900 Тесьма
RG-58 /28-RG58 53,5 PE 29 0,195 11,7 1 900 Тесьма
RG-58A /28-RG58 52,0 PE 30 0,195 13,2 1 900 Тесьма
RG-58B 53.5 PE 28 0,195 14,0 1 900 Тесьма
RG-58C /28-RG58 50,0 PE 31 0,195 14,0 1 900 Тесьма
RG-59 / A /29-RG59 73,0 PE 21 0. 242 10,5 2 300 90 100 Тесьма
RG-59B /29-RG59 75,0 PE 21 0,242 9,0 2 300 90 100 Тесьма
RG-62 / A / B /30-RG62 93,0 ASP 14 0,242 8,0 750 Тесьма
RG-63 / A / B /31-RG63 125.0 ASP 10 0,405 5,5 1 000 90 100 Тесьма
RG-65 / A /34-RG65 950,0 ASP 44 0,405 16 @ 5 МГц 1 000 90 100 Тесьма
RG-71 / A / B /90-RG71 93,0 ASP 14 0.245 8,0 750 Тесьма
RG-79 / A / B /31-RG79 125,0 ASP 10 0,436 5,5 1 000 90 100 Тесьма
RG-83 35,0 PE 44 0,405 9,0 2 000 90 100 Тесьма
RG-88 48. 0 50 0,515 0,7 при 1 МГц 10 000 90 100 Тесьма
RG-108 / A /45-RG108 78,0 PE 20 0,235 2,8 при 10 МГц 1 000 90 100 Тесьма
RG-111 / A /15-RG111 95,0 PE 16 0.478 10,5 1 000 90 100 Тесьма
RG-114 / A /47-RG114 185,0 ASP 7 0,405 8,5 1 000 90 100 Тесьма
RG-119 /52-RG119 50,0 ST 30 0,465 3,8 6 000 90 100 Тесьма
RG-120 /52-RG120 50.0 ST 30 0,523 3,8 6 000 90 100 Тесьма
RG-122 /54-RG122 50,0 PE 31 0,160 18,0 1 900 Тесьма
RG-130 /56-RG130 95,0 PE 17 0. 625 8,8 3 000 90 100 Тесьма
RG-131 /56-RG131 95,0 PE 17 0,683 8,8 3 000 90 100 Тесьма
RG-133 / A /100-RG133 95,0 PE 16 0,405 5,7 4 000 90 100 Тесьма
RG-141 / A 50.0 ST 29 0,190 9,0 1 900 Тесьма
RG-142 / A / B /60-RG142 50,0 ST 29 0,195 9,0 1 900 Тесьма
RG-144 /62-RG144 75,0 ST 20 0.410 4,5 5 000 90 100 Тесьма
RG-164 /64-RG164 75,0 PE 21 0,870 2,8 10 000 90 100 Тесьма
RG-165 /65-RG165 50,0 ST 29 0,410 5,0 5 000 90 100 Тесьма
RG-166 /65-RG166 50. 0 ST 29 0,460 5,0 5 000 90 100 Тесьма
RG-174 50,0 31 0,110 14,7 Тесьма
RG-177 /67-RG177 50,0 PE 31 0.895 2,8 11 000 90 100 Тесьма
RG-178 / A / B /93-RG178 50,0 ST 29 0,072 29,0 1 000 90 100 Тесьма
RG-179 /94-RG179 70,0 ST 21 0,100 21.0 1,200 Тесьма
RG-179A / B /94-RG179 75,0 ST 20 0,100 21,0 1,200 Тесьма
RG-180 /95-RG180 93,0 ST 15 0,140 17,0 1 500 90 100 Тесьма
RG-180A / B /95-RG180 95. 0 ST 15 0,140 17,0 1 500 90 100 Тесьма
RG-210 /97-RG210 93,0 ASP 14 0,242 8,0 750 Тесьма
RG-211 / A /72-RG211 50,0 ST 29 0.730 2,3 7 000 90 100 Тесьма
RG-212 /73-RG212 50,0 PE 29 0,332 6,5 3 000 90 100 Тесьма
RG-213 /74-RG213 50,0 PE 31 0,405 5,5 5 000 90 100 Тесьма
RG-214 /75-RG214 50.0 PE 31 0,425 5,5 5 000 90 100 Dbl Тесьма
RG-215 /74-RG215 50,0 PE 31 0,463 5,5 5 000 90 100 Тесьма
RG-216 /77-RG216 75,0 PE 21 0. 425 5,2 5 000 90 100 Тесьма
RG-217 /78-RG217 50,0 PE 31 0,545 4,3 7 000 90 100 Тесьма
RG-218 /79-RG218 50,0 PE 31 0,870 2,5 11 000 90 100 Тесьма
RG-219 /79-RG219 50.0 PE 31 0,928 2,5 11 000 90 100 Тесьма
RG-223 /84-RG223 50,0 PE 12 0,211 8,8 1 900 Dbl Тесьма
RG-302 /110-RG302 75,0 ST 20 0.201 8,0 2 300 90 100 Тесьма
RG-303 /111-RG303 50,0 ST 29 0,170 9,0 1 900 Тесьма
RG-304 /112-RG304 50,0 ST 29 0,280 6,0 3 000 90 100 Тесьма
RG-307 / A /116-RG307 75. 0 80 17 0,270 7,5 1 000 90 100 Тесьма
RG-316 /113-RG316 50,0 ST 29 0,102 20,0 1,200 Тесьма
RG-391 /126-RG391 72,0 23 0.405 15,0 5 000 90 100 Тесьма
RG-392 /126-RG392 72,0 23 0,475 15,0 5 000 90 100 Тесьма
RG-393 /127-RG393 50,0 ST 29 0,390 5,0 5 000 90 100 Тесьма
RG-400 /128-RG400 50.0 ST 29 0,195 9,6 1 900 Тесьма
RG-401 /129-RG401 50,0 ST 29 0,250 4,6 3 000 90 100 Cu. S-R
RG-402 /130-RG402 50,0 ST 29 0.141 7,2 2 500 90 100 Cu. S-R
RG-403 /131-RG403 50,0 ST 29 0,116 29,0 2 500 90 100 Тесьма
RG-405 /133-RG405 50,0 ST 29 0,086 13.0 1 500 90 100 Cu. S-R

Связанные страницы на RF Cafe

— Коаксиальный кабель Технические характеристики

— Диэлектрические характеристики конденсаторов и их описание

— Диэлектрическая проницаемость, прочность и Касательная к потерям

— Объемное сопротивление проводника и оболочка Глубина

— Уравнения коаксиального кабеля

— Характеристики коаксиального кабеля

— Продавцы коаксиального кабеля

— Коаксиальный резонатор

— Калькулятор глубины кожи

— Таблица использования коаксиальных разъемов

Все, что вам нужно знать

Коаксиальные кабели играют решающую роль в общих характеристиках антенной системы. Они передают сигналы из одной точки в другую, и в идеале они должны передавать одинаковое количество энергии из одной точки в другую. Однако это не так. В реальных условиях наблюдается потеря или затухание сигнала, что влияет на мощность сигнала. Эти потери — важная особенность, которую следует учитывать при выборе коаксиального кабеля. Таким образом, изучение того, как использовать калькуляторы потерь в ВЧ-кабеле, может помочь вам уменьшить потери сигнала и как выбрать ВЧ-кабель с низкими потерями. Однако, прежде чем все это, вам нужно понять, что такое потери в кабеле.

Что такое потери в кабеле?

Когда сигнал проходит по кабелю, часть его мощности теряется для него и других компонентов системы. Эта потеря мощности называется потерей в кабеле. Размер потерь в кабеле зависит от длины кабеля и частоты. Чем длиннее коаксиальный кабель, тем больше потери; однако с точки зрения частоты, чем выше частота, тем больше потери. Несмотря на это, фактический уровень потерь не зависит линейно от используемой частоты. Поэтому вы можете определить потери в кабеле в децибелах на единицу длины на заданной частоте.

Существует 3 основных причины потери мощности:

Потери сопротивления

Резистивные потери возникают, когда сопротивление проводников и протекающий по ним ток выделяют тепло. Поскольку скин-эффект уменьшает площадь, по которой ток может протекать в проводнике, эти потери становятся более очевидными при повышении частоты. Это означает, что резистивные потери увеличиваются как квадратный корень из частоты сигнала.Вы можете увеличить проводящую площадь кабеля, чтобы уменьшить резистивные потери; вот почему вам следует использовать многожильные кабели. Это приводит к увеличению размеров кабелей с низким содержанием коаксиальных кабелей.

Диэлектрические потери

Этот тип потерь мощности возникает как потеря тепла в изоляционном диэлектрике проводящего кабеля. В отличие от резистивных потерь, эта потеря энергии происходит независимо от размера коаксиального кабеля и линейно увеличивается с частотой. Это означает, что вы с большей вероятностью столкнетесь с резистивными потерями на низких частотах, в то время как диэлектрические потери будут преобладать на высоких частотах.

Излучение потерь

Последний вид потери мощности происходит из-за излучения. Когда энергия сигнала, проходящего через линию передачи, излучается за пределы кабеля, возникают радиационные потери. Утечка из коаксиального кабеля, по которому подается сигнал от передатчика большой мощности, может вызвать помехи чувствительных приемников. Плохо сконструированные коаксиальные кабели очень чувствительны к такого рода потерям. Они могут даже привести к тому, что чувствительные приемники или приемный кабель улавливают помехи при прохождении через места с электрическими шумами.Излучаемые потери намного меньше, чем резистивные или диэлектрические потери, и вы можете уменьшить их, используя коаксиальные кабели с двойным или тройным экраном, предназначенные для уменьшения уровней утечки сигнала.

Потери мощности излучения незначительны по сравнению с двумя другими, поэтому, как правило, меньше беспокойства. При расчете потерь в ВЧ кабеле и их устранении большинство людей сосредотачиваются на снижении ограничительных и диэлектрических потерь.

Как измерить потери в ВЧ-кабеле?

Портативный векторный / скалярный анализатор цепей измеряет потери в кабеле.Этот калькулятор потерь в ВЧ кабеле использует измерения обратных потерь, имеющиеся в анализаторе, для расчета потерь в кабеле. Возвратные потери возникают, когда сигнал возвращается или отражается из-за разрыва кабеля передачи. Это нарушение целостности могло быть другим кабелем или разъемом. Вы можете думать об этом как о показателе того, насколько хорошо кабели совпадают. Чем выше возвратные потери, тем ниже потери мощности при вставке, что происходит при добавлении устройства или кабеля к линии передачи.

Потери в кабеле можно измерить, поместив короткий конец кабеля в счетчик; как только сигнал отразится обратно, вы можете рассчитать потери мощности в кабеле. Большинство анализаторов кабелей и антенн имеют режим потерь в кабеле, который отображает средние потери в кабеле для определенного диапазона частот. Коаксиальные кабели большего диаметра имеют меньшие вносимые потери и, следовательно, лучше справляются с мощностью сигнала, чем кабели меньшего диаметра.

Калькулятор потерь в кабеле RF

Есть два способа рассчитать потери в ВЧ кабеле. К ним относятся:

Формула потерь в ВЧ-кабеле

Это простая формула, которую можно использовать для расчета потерь в ВЧ кабеле, если у вас нет анализатора кабеля-антенны.

Потери в кабеле (дБ на 100 футов) = k1 xF (МГц) + k2 x F (МГц) + CLF x F (ГГц)

Вы также можете использовать эту формулу.

Потери в кабеле = K1 x sqrt (F) + K2 x F (дБ / 100 футов)

Где,

K1 — постоянная резистивных потерь.

K2 — диэлектрическая проницаемость.

F — частота в герцах (Гц)

CLF — коэффициент потерь в соединителе, который составляет 0,12 для прямых соединений; 0,21 для соединений под прямым углом и 0. 30 для соединений под прямым углом.

Потери в кабеле состоят из резистивных потерь, диэлектрических потерь и потерь в соединителе. В уравнении K1 представляет резистивные потери и относится к квадратному корню из частоты; диэлектрические потери, обозначенные как K2, относятся к частоте сигнала, а потери в разъемах относятся к используемым разъемам. Эта формула работает как для прямого, так и для прямоугольного соединения.

Потери в ВЧ кабеле excel

Чтобы получить значения k1 и k2, вы можете проверить эту электронную таблицу Excel, в которой показаны наиболее подходящие значения для k1 и k2 из табличных значений производителя.

ВЧ-кабели с малыми потерями

ВЧ-кабели с малыми потерями снимают напряжение с использования калькулятора потерь в ВЧ-кабеле при выборе кабеля для использования. Хотя они не могут полностью устранить потери РЧ, они могут обеспечить более низкое затухание при использовании вместо аналогичных РЧ-кабелей в различных приложениях. Эти кабели могут предложить более низкое затухание благодаря нескольким ключевым факторам в их конструкции. К ним относятся:

Калькулятор потерь в ВЧ-кабеле — сплошной внутренний проводник

Проводник передает сигнал, и для уменьшения резистивных потерь можно использовать многожильные проводники.Однако несколько факторов могут снизить потери во внутреннем проводнике. Основным фактором потерь в кабеле являются потери из-за близости, которые представляют собой тенденцию для электромагнитной энергии в проводнике собираться вдали от проводников, по которым течет ток в том же направлении.

Несмотря на то, что использование многожильных проводов снижает скин-эффект для многожильных проводников, они не компенсируют потери от приближения. Отсутствие равномерного распределения тока увеличивает сопротивление в проводнике, что увеличивает потери при передаче.Твердая внутренняя проводящая сердцевина обеспечивает равномерное течение тока.

Превосходный диэлектрический материал

Основная функция диэлектрического материала состоит в том, чтобы отделить внутреннюю проводящую жилу от внешней, сохраняя при этом постоянный размер поперечного сечения кабеля. Сигнал, проходящий через диэлектрик, медленнее, чем сигнал, проходящий в свободном пространстве или даже в проводнике; таким образом, наличие кабеля с низкой диэлектрической проницаемостью помогает минимизировать задержку.Простой способ уменьшить диэлектрическую проницаемость — это ввести в диэлектрик воздух. Вы можете сделать это несколькими способами, например, спирально обернув диэлектрический материал вокруг внутреннего проводника, используя прокладки или вспенив диэлектрический материал. Подача воздуха в диэлектрический материал снижает потери в кабеле за счет уменьшения тангенциальных потерь и увеличения центра проводника.

Больше экранирования

На высоких частотах будут потери в кабеле, особенно если нет надлежащего экранирования.Внешний проводящий слой действует как обратный путь для внутренней проводящей жилы, несущей ток в противоположном направлении. Это создает электромагнитный экран, поскольку он передает сигналы, равные и противоположные сигналам во внутреннем проводнике. Скин-эффект также играет важную роль в экранировании, особенно в кабелях с оплеткой на более низких частотах.

Оболочки для специальных применений

Адаптируя материал оболочки к условиям окружающей среды, вы планируете использовать кабель в; вы можете уменьшить их влияние на потери в кабеле.Эти кабели с низкими потерями устойчивы к влаге, вибрации, ультрафиолетовому излучению и влажности, а иногда даже к воздействию химикатов и масел.

Заключение

Работа с потерями в кабеле может быть беспокойной; однако теперь, когда вы понимаете, что это такое, вы можете легко рассчитать его, тем самым уменьшив его влияние на вашу систему. Если вы чувствуете, что это слишком много, и вы предпочитаете, чтобы это сделал профессионал, мы здесь, чтобы предложить кабельные сборки, прикрепленные к разъемам, гарантируя, что вам не придется беспокоиться о потере кабеля.

Измерение расстояния до места повреждения для анализаторов кабелей и антенн

Site Master ™, Cell Master ™, VNA Master ™

Введение

Distance To Fault (DTF) — это инструмент для проверки рабочих характеристик и анализа отказов, используемый для обслуживания и ремонта антенн и линий передачи. Он использует метод измерения рефлектометрии в частотной области (FDR). FDR — это метод изоляции неисправностей линии передачи, который точно определяет ухудшение пути прохождения сигнала для коаксиальных и волноводных линий передачи.Хотя аббревиатуры похожи, технология FDR отличается от традиционных методов рефлектометрии во временной области (TDR). В методе FDR вместо импульсов постоянного тока TDR используется РЧ-сигнал с разверткой. FDR гораздо более чувствителен, чем TDR, и может точно определять неисправности и ухудшение характеристик системы, а не только условия обрыва постоянного тока или короткого замыкания. Эта двойная роль прогнозирования будущих состояний отказа и изоляции существующих проблем делает DTF важной частью обслуживания и ремонта линий электропередачи.

DTF отображает данные о обратных РЧ-потерях или КСВ в зависимости от расстояния. Последствия плохого соединения, поврежденных кабелей или неисправных антенн выявляются быстро. Поскольку DTF автоматически учитывает затухание в зависимости от расстояния, на дисплее точно отображаются обратные потери или КСВ антенны.

Типичные проблемы систем связи

Сократите время и расходы на техническое обслуживание

Для большинства линий передачи и антенн отсутствие возможности DTF сильно влияет на время ремонта линий передачи и делает процедуры профилактического обслуживания непрактичными.Условия отказа ВЧ-сигнала наверху мачты или через переборку часто невозможно измерить с помощью традиционных инструментов, таких как TDR и анализаторы спектра со следящими генераторами. TDR не может обнаруживать небольшие изменения производительности на радиочастотах, поэтому невозможно отслеживать снижение производительности между интервалами обслуживания с помощью этих традиционных методов. Без FDR методы, философия «Исправить после неудачи» становится единственной альтернативой.

Многие компоненты могут вызвать проблемы в системе связи.Линии электропередачи обычно являются наиболее частой точкой отказа. Линии электропередачи, устанавливаемые на опорах, подвержены воздействию погодных условий и со временем ухудшатся. Молния может отрезать часть антенны или повредить встроенный грозозащитный разрядник. Воздействие солнечного света может изменить диэлектрические свойства корпуса антенны, что приведет к смещению полосы пропускания антенны. Антенны и линии передачи, используемые на борту судов и самолетов, могут быть повреждены из-за коррозии в соленой воде. Эти общие проблемы могут вызывать нежелательные отражения сигнала.Плохо затянутые разъемы и плохие экологические уплотнения усугубляются коррозией из-за кислотного дождя. В конечном итоге эти проблемы вызывают периодические отключения и отказы именно в те моменты, когда они наименее приветствуются, например, во время штормов или в периоды сильных холода. Имея DTF, можно определить основные причины проблем с РЧ. Например, коррозия разъема может быть обнаружена на ранней стадии, а погодные уплотнения заменены до того, как влага разрушит дорогие кабели. DTF обнаруживает эти проблемы, потому что метод FDR может точно обнаруживать очень небольшие изменения производительности в линии передачи.

В системе беспроводной связи установленные на опорах линии передачи и кабели заменяются часто, в некоторых случаях, возможно, каждые пять-десять лет. Обычно все кабели на объекте заменяются, исходя из предположения, что вызовы технического обслуживания неизбежны для других каналов в дополнение к неисправному кабелю. Эта практика может быть спровоцирована установщиком кабеля, который, вероятно, сделает одни и те же ошибки при каждом кабельном соединении. Частая замена всех кабелей — дорогое удовольствие.Гораздо дешевле контролировать отдельные линии передачи на предмет небольшого ухудшения характеристик и устранять проблему на раннем этапе, прежде чем произойдет серьезное повреждение.

Профилактическое обслуживание имеет еще один набор преимуществ, даже более важных, чем стоимость. Качество улучшено. Время безотказной работы увеличивается за счет предотвращения сбоев. Производительность передатчика оптимизирована за счет исключения некачественных компонентов. Покрытие сотовой связи более стабильное. Аномалии передачи обслуживания уменьшаются за счет устранения «пинг-понга» между слабыми / сильными базовыми станциями.Общее качество улучшается, что приводит к большему удовлетворению запросов потребителей.

Теория измерений FDR

Метод измерения FDR требует ввода частоты с разверткой в ​​линию передачи. Обратное БПФ (быстрое преобразование Фурье) выполняется для отраженных сигналов, преобразуя эту информацию во временную область. Затем на основе этой информации рассчитывается расстояние, зная скорость распространения. Относительная скорость распространения коаксиальной линии передачи требуется для расчета расстояния.Затухание на фут или метр кабеля также требуется для компенсации затухания в зависимости от расстояния. Точно так же частота среза и потери в волноводе требуются для DTF, измерений волноводных линий передачи. Таким образом, фактические возвратные потери в зависимости от расстояния показаны на рисунке 1. Портативные продукты Anritsu, включающие DTF, включают таблицы со многими стандартными кабелями и волноводами для упрощения измерений DTF.


Рисунок 1. Фактические возвратные потери в зависимости от расстояния

СОВЕТ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ Производители кабелей указывают скорость распространения (Вп) кабелей.Если эта спецификация недоступна, ее можно легко определить, измерив известную длину кабеля. Одновременно можно проверить средние вносимые потери кабеля. См. «Оптимизация частотного диапазона» на стр. 13 для получения подробной информации.


FDR по сравнению с TDR Методы

FDR (рефлектометрия в частотной области) и TDR (рефлектометрия во временной области) используются для аналогичных целей, но сильно отличаются по своей технической реализации.

Оборудование

TDR отправляет импульсные сигналы постоянного тока или 1⁄2 синусоидальной волны в медную пару, а затем оцифровывает ответ отраженных импульсов.Импульсный TDR был исходной методологией TDR, используемой для оценки входного импеданса компонентов. В качестве источника в нем используется быстрорастущий импульс постоянного тока, поэтому передается лишь небольшое количество энергии. Этот метод используется для линий передачи мощностью 50 Вт и обычно покрывает расстояния менее 200 футов с точностью ± 1%. В некоторых недавних TDR обычно используется 1⁄2 синуса для тестирования линий передачи электросвязи. Используется 1⁄2 источника синусоидальной волны, обслуживающего большое количество энергии, что приводит к измерениям на больших расстояниях.Этот метод используется для линий передачи мощностью 50 и 75 Вт и может покрывать расстояния до 50 000 футов с точностью ± 1%.

Расстояние до повреждения с информацией об импедансе использует рефлектометрию во временной области (импульс TDR). Этот метод измеряет изменение импеданса кабельной системы в зависимости от расстояния, используя скорость распространения кабеля (Vp). Выявлено точное местонахождение потенциальных источников отказов на уровне постоянного тока. Однако информации о проблемах с производительностью на реальных рабочих частотах РЧ нет.


Рисунок 3. DTF с импедансом.

Для метода FDR требуется РЧ-сигнал с качающейся частотой. Принцип рефлектометрии в частотной области включает в себя векторное сложение выходного сигнала источников с отраженными сигналами от неисправностей и другими характеристиками отражения в линии передачи.

Рис. 2. Зависимость импульса постоянного тока от частоты


Исторически TDR были дешевле анализаторов на основе FDR. Хотя сегодня расхождения в ценах больше не актуальны, технические различия остаются.Рефлектометры для всех практических целей не измеряют радиочастотные характеристики, а скорее выявляют обрывы или короткие замыкания в проводниках. Ни кабели, ни антенны не могут быть проверены на соответствие их радиочастотным характеристикам. Превосходные возможности методов FDR привели к устареванию многих устройств TDR. На рисунке 4 приведен пример сравнения дисплеев TDR и FDR, измеряющих перегиб коаксиального кабеля на расстоянии 14,2 фута. Аномалии кабеля можно четко увидеть с помощью методов FDR, которые нельзя увидеть с помощью TDR.


Рисунок 4. TDR против измерения FDR

Использование рефлектометров

ограничено, поскольку корродированный переход или чрезмерно обжатый кабель может легко пропускать сигнал постоянного тока, но вызывать сильные отражения ВЧ-мощности. Несмотря на коммерческие заявления о высокой эквивалентной полосе пропускания, импульсные рефлектометры не обеспечивают достаточную эффективную направленность для точных испытаний радиочастот, таких как возвратные потери. Чувствительности недостаточно для выявления небольших изменений характеристик возвратных потерь. Кроме того, рефлектометры часто не могут измерять радиопомехи от ближайших передатчиков.Таким образом, измерения TDR поддерживают только катастрофические условия обрыва и короткого замыкания.

Некоторые основы измерения

При измерениях кабеля и антенны измеряются отражения сигналов, возникающие в результате плохого рассогласования. Эти измерения можно рассматривать как КСВН или возвратные потери с помощью Site Master.

VSWR (коэффициент стоячей волны по напряжению)


VSWR — это отношение максимального к минимальному.

Возврат убытков


Return Loss — коэффициент отраженного сигнала. к падающему сигналу.

Ввод в эксплуатацию и обслуживание сотовой станции


Рис. 5. Отражения сигнала

Продукты

Site Master и Cell Master используются в процессе ввода в эксплуатацию сотовой станции и для технического обслуживания. Эти продукты играют неотъемлемую роль в общем плане обслуживания и ремонта системы. Измерения как DTF, так и обратных потерь основаны на тех же основных принципах отражения сигнала, показанных на рисунке 5.Никакой компонент линии передачи не обеспечивает идеального согласования импеданса, поскольку каждый из них отражает некоторую часть энергии сигнала. Отражения обнаруживаются и анализируются с помощью DTF.

В процессе ввода в эксплуатацию на объекте выполняется измерение возвратных потерь, чтобы убедиться, что система соответствует спецификации (с некоторым запасом). Выполняется базовое измерение DTF. Обратные потери антенны можно проверить с помощью измерения DTF. Записывается и подтверждается расположение любых разъемов, перемычек и антенны.Это становится базовой «сигнатурой» DTF, с которой сравниваются все последующие измерения.

  1. Настройте прибор (выберите режим измерения, частотный диапазон, амплитуду и разрешение).
  2. Откалибруйте и выполните измерение обратных потерь или КСВН.
  3. Сохраните дисплей и настройку во внутренней памяти для использования в будущем.
    При необходимости распечатайте бумажную копию.
  4. Настройте прибор на расстояние до неисправности (DTF) и выполните измерение DTF.
  5. Сохраните дисплей и настройку во внутренней памяти для использования в будущем.
    При необходимости распечатайте бумажную копию.
  6. Загрузите сохраненные дисплеи на ПК (с помощью портативных или управляющих программных средств) для обновления базы данных и будущего анализа.

При техническом обслуживании наличие проблемы легко обнаруживается путем сравнения измерения DTF с предыдущими данными «Подпись DTF».
Мониторинг производительности состоит из нескольких этапов.

  1. Вызовите настройки и калибровку прибора, использованные во время предыдущего технического обслуживания или во время первоначальной установки, и выполните измерение DTF.
  2. Сохранение результатов измерения во внутренней памяти.
  3. Загрузите сохраненный дисплей в ПК (с помощью портативных программ или программных средств Master). При необходимости распечатайте бумажную копию.
  4. Получите данные измерения DTF «Базовый уровень» с ПК (сохраненные на жестком диске или гибком диске).
  5. Сравните измерение с сохраненными данными, используя функцию наложения в программных инструментах.
  6. Изучите любой участок линии передачи, показывающий расхождение с данными базовой линии.
  7. Устраните любые проблемы, затем повторите измерение и сохраните данные для будущего анализа.
  8. Выполните те же шаги (1-6), чтобы сравнить измерения возвратных потерь с данными предыдущего обслуживания.

Каждый кабель / антенна имеет тенденцию иметь уникальную сигнатуру Distance To Fault (DTF), потому что различная электрическая длина кабеля, типы кабелей, изменения толщины диэлектрика и положение компонентов (разъемов, адаптеров и грозовых разрядников) будут вызывать различные отражения на разные позиции в линии передачи.Отражения от различных компонентов линии передачи являются векторными сигналами, которые складываются или вычитаются в зависимости от их относительных фаз. Относительные фазы зависят от индивидуальных характеристик каждого устройства и их относительного физического положения в линии передачи. При измерении на конце линии передачи сложение и вычитание различных отражений создают почти случайную картину ряби на индикаторе обратных потерь. В результате у каждого отдельного кабеля будет своя уникальная подпись или «отпечаток пальца».«Различия в измерениях между интервалами технического обслуживания являются хорошим показателем ухудшения характеристик или условий, вызывающих повреждение. Большое изменение указывает на проблему. Небольшие изменения могут указывать на старение, воздействие ультрафиолета или изменения размеров из-за сезонных температурных условий.

Обратные потери — это векторная сумма всех отражений в линии передачи. Незначительные изменения в отраженном сигнале от одного компонента могут не быть очевидны при измерении обратных потерь, как показано на рисунке 6.Обратные потери несколько снизились на нескольких частотах, но все еще соответствуют спецификации –17 дБ. В режиме DTF отражения от каждого компонента вдоль линии передачи изолированы. Изменения в характеристиках линии передачи или компонентов с течением времени можно легко увидеть, как показано на Рисунке 6. Два графика DTF одинаковы, за исключением значения возвратных потерь на маркере 1. Обратные потери в этой точке ухудшились на примерно 5 дБ.

Хотя анализ возвратных потерь может быть неоднозначным показателем качества, анализ расстояния до неисправности (DTF) ясно указывает на проблему.В этом случае проблема заключалась в ослаблении разъема. Когда он был затянут, отображение DTF снова появилось в виде графика слева (исходные данные). Если разъем останется незакрепленным, проникновение влаги в конечном итоге приведет к разрушению дорогой антенны.


Рис. 6. Пример данных о вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании

Процедура измерения DTF

Измерения в области расстояний, обычно известные как расстояние до разлома (DTF), выполняются в выбираемом диапазоне расстояний.Максимальный диапазон расстояний зависит от диапазона частот. См. «Оптимизация частотного диапазона» на стр. 12 для получения дополнительных объяснений. Доступна функция Distance To Fault в портативных устройствах Anritsu.

Следующие нажатия кнопок предназначены для мастеров сайта серии D. Хотя другие портативные продукты Anritsu, поддерживающие функцию DTF, могут иметь несколько другие пользовательские интерфейсы и нажатия клавиш, концепции и методы остаются теми же.

Вызов установки

Чтобы использовать ранее сохраненную настройку:

  • Шаг 1.Нажмите кнопку RECALL SETUP. Выберите желаемую настройку с помощью кнопок со стрелками вверх / вниз
    и нажмите ENTER. (Будут восстановлены как настройка измерения, так и калибровка.)

ИЛИ

Выбор диапазона частот и разрешения

  • Шаг 1. Нажмите кнопку MODE, выберите SWR или Return Loss и нажмите ENTER.
  • Шаг 2. Нажмите функциональную клавишу F1 в следующем меню функциональных клавиш и введите желаемое числовое значение с помощью клавиатуры или клавиш со стрелками вверх / вниз.По завершении ввода данных нажмите клавишу ENTER.
  • Шаг 3. Нажмите программную клавишу F2 в меню программных клавиш и введите желаемое числовое значение с помощью клавиатуры или клавиш со стрелками вверх / вниз. По завершении ввода данных нажмите клавишу ENTER. Убедитесь, что шкала Freq в нижней части области отображения показывает новые значения начальной и конечной частоты.
  • Шаг 4. Нажмите кнопку MEAS / DISP и выберите «мягкую» клавишу РАЗРЕШЕНИЕ. Выберите желаемое разрешение (количество точек для измерения) из подменю.

Выполнение калибровки

ВНИМАНИЕ: Перед выполнением измерения измерительная система должна быть откалибрована при температуре окружающей среды. Если температура выходит за пределы указанного диапазона, появляется индикатор (× ° C). Рекомендуется повторная калибровка при текущей температуре. Каждый раз при изменении частотного диапазона необходимо вызывать соответствующую калибровку или выполнять новую.

  • Шаг 1. Нажмите кнопку START CAL.
  • Шаг 2.Выберите COAX или WAVEGUIDE в меню функциональных клавиш и выберите тип разъема DUT с помощью клавиш со стрелками вверх / вниз.
  • Шаг 3. По завершении нажмите ENTER.
  • Шаг 4. Нажмите программную клавишу Начать калибровку.

Следуйте инструкциям на экране.

Для коаксиального кабеля: «Подключите ОТКРЫТО, нажмите ENTER», «Подключите КОРОТКОЕ, нажмите ENTER,» и «Подключите НАГРУЗКУ, нажмите ENTER». Подключите соответствующие разомкнутые, короткие и нагрузочные компонент к концу удлинительного кабеля тестового порта, если он используется.После каждого выбора во время измерения появляются вращающиеся песочные часы.

ИЛИ

Для волновода: «Подключите короткое замыкание со смещением 1/8, нажмите ENTER», «Подключите короткое смещение 3/8, нажмите ENTER» и «Подключите НАГРУЗКУ, нажмите ENTER». Подключите соответствующие компоненты смещения смещения и нагрузки к концу удлинительный кабель тестового порта, если он используется. После каждого выбора во время измерения появляются вращающиеся песочные часы.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для получения наилучших результатов калибровки (компенсации всех погрешностей системы измерения) убедитесь, что калибровочный компонент подключен к концу тестового порта или дополнительного удлинительного кабеля; это в тот же момент, когда вы подключаете тестируемое устройство.Если вам требуется удлинительный кабель тестового порта, используйте фазостабильный кабель. Если вы используете стандартный лабораторный кабель для расширения тестового порта до тестируемого устройства, изгиб кабеля после калибровки вызовет нескомпенсированные отражения фазы внутри кабеля. Кабели, которые не являются фазостабильными, вызывают неприемлемые ошибки измерения, которые становятся более выраженными при увеличении частоты тестирования. Для оптимальной калибровки Anritsu рекомендует использовать компоненты для точной калибровки.

Выполнение измерения DTF

Убедитесь, что в верхнем левом углу экрана отображается Cal On. В противном случае см. Стр. 10 для выполнения калибровки.

  • Шаг 1. Нажмите кнопку MODE и выберите DTF – SWR или DTF-Return Loss. программная клавиша.
  • Шаг 2. Нажмите «мягкую» клавишу D1, чтобы выбрать начальное расстояние. Введите желаемый числовое значение с помощью клавиатуры или клавиш со стрелками вверх / вниз. После завершения ввода данных нажмите ENTER.
  • Шаг 3. Повторите предыдущий шаг для D2, чтобы выбрать конечное расстояние.
  • Шаг 4. Нажмите «мягкую» клавишу MORE, чтобы перейти в подменю DTF.
  • Шаг 5. Нажмите «мягкую» клавишу КАБЕЛЬ, затем программную клавишу ПОКАЗАТЬ ВСЕ, чтобы выбрать коаксиальный кабель. кабель из сохраненного списка кабелей. Если тестируемый кабель не отображается, нажмите «мягкие» клавиши LOSS и PROP VEL, чтобы ввести параметры потерь в кабеле и относительной скорости распространения. Введите желаемые числовые значения с помощью клавиатуры или клавиш со стрелками вверх / вниз. По завершении ввода всех данных нажимайте ENTER.
  • Если ранее была выполнена калибровка волновода, параметры DTF в Шаг 5 будет изменен на тип WAVEGUIDE LOSS, CUTOFF FREQ и WAVEGUIDE.
  • Шаг 6. Нажмите «мягкую» клавишу ОКНО, чтобы выбрать альтернативный тип окон. Советы по созданию окон см. На стр. 14.
  • Шаг 7. Нажмите программную клавишу НАЗАД, чтобы вернуться в предыдущее меню.

ПРИМЕЧАНИЕ. Максимально допустимое расстояние, основанное на выбранном диапазоне частот и количестве точек, будет отображаться под полем ввода данных D2.

ПРИМЕЧАНИЕ. Нажмите кнопку SYS, затем «Параметры», затем программные клавиши «Единицы измерения» для переключения между футами и метрами.Значения потерь и относительной скорости распространения для многих широко используемых типов кабелей и волноводов перечислены в таблицах в конце этого документа.

Использование таблицы DTF AID

В меню DTF AID отображаются текущие настройки параметров DTF. Эти параметры можно выбирать и изменять, как указано выше, или прямо из Меню DTF AID, используя клавиши со стрелками вверх / вниз для выбора желаемого параметра и нажав ENTER.

Доступ к таблице помощи DTF можно получить, выбрав DTF — SWR или DTF — возврат потерь от клавиши РЕЖИМ.Затем можно выбрать «мягкую» клавишу DTF AID.

Выбор максимального расстояния

Введите числовое значение максимального желаемого расстояния с клавиатуры или клавишу со стрелкой вверх / вниз.
По завершении ввода данных нажмите клавишу ENTER.

Выбор диапазона частот и разрешения

  • Шаг 1. С помощью клавиш со стрелками вверх / вниз выберите F1 (начальная частота) и нажмите Ввод. Введите желаемое числовое значение с клавиатуры или клавишу со стрелкой вверх / вниз.После завершения ввода данных нажмите ENTER.
  • Шаг 2. Повторите вышеуказанное для F2 (конечная частота).
  • Шаг 3. С помощью клавиш со стрелками вверх / вниз выберите RES и нажмите ENTER. Введите желаемое числовое значение с помощью клавиатуры или клавиш со стрелками вверх / вниз.
    Нажмите ENTER после завершения ввода данных.

ПРИМЕЧАНИЕ: Изменение запуска или остановки Частота аннулирует ранее выполнена калибровка. Новый необходимо будет выполнить калибровку перед выполнением измерения DTF.

Параметры таблицы DTF AID

  • Шаг 4. Выберите используемый тип окон. См. Стр. 15 для советов по работе с окнами. По завершении ввода данных нажмите клавишу ENTER.
  • Шаг 5. Используйте клавиши со стрелками вверх / вниз и клавишу ENTER для выбора нужного коаксиальный кабель из списка коаксиальных кабелей. Или используйте кнопки вверх / вниз Клавиша со стрелкой и клавиша ENTER для выбора PROP VEL и LOSS и введите относительная скорость распространения и числовое значение параметров потерь в кабеле.

Если ранее была выполнена калибровка волновода, параметры DTF на шаге 5 будет изменен на WAVEGUIDE TYPE, CUTOFF FREQ и WAVEGUIDE ПОТЕРЯ.
Измените любые параметры DTF в области отображения таблицы DTF AID с помощью клавиш со стрелками вверх / вниз и клавиши ENTER.

После выбора и изменения всех желаемых параметров выберите Сохранить текущее значение — ПРОДОЛЖИТЬ и нажмите ENTER.

Использование маркеров

  • Шаг 1.Нажмите кнопку MARKER, чтобы открыть меню маркеров.
  • Шаг 2. Выберите любую отображаемую программную клавишу Маркер. Появится подменю маркера. Нажмите «мягкую» клавишу ВКЛ / ВЫКЛ, чтобы включить маркер. Нажмите «мягкую» клавишу EDIT. для обновления значения маркера. Введите желаемое числовое значение используя клавиатуру, нажав ENTER, когда ввод данных завершен, или нажмите кнопку со стрелкой вверх / вниз.
  • Шаг 3. Либо нажмите «мягкую» клавишу MARKER TO PEAK, чтобы поставить выбранный Маркер самого большого отображаемого сигнала. Выберите МАРКЕР ДО ДОЛИНЫ. программную клавишу, чтобы переместить выбранный маркер на самый низкий отображаемый сигнал.
  • Шаг 4. Нажмите программную клавишу НАЗАД, чтобы вернуться в главное меню маркеров.
  • Шаг 5. При необходимости повторите шаг 2 для каждого маркера.
  • Шаг 6. Нажмите «мягкую» клавишу БОЛЬШЕ, чтобы получить доступ к дополнительным маркерам.

ПРИМЕЧАНИЕ. Значения маркеров будут отображаться. внизу области отображения. Во время редактирования значений маркера, активный маркер будет выделен в этом районе.

Масштабирование дисплея

Дисплей может масштабироваться автоматически масштабировать дисплей с помощью Клавиша АВТО МАСШТАБ.

Также можно масштабировать дисплей, нажав кнопку AMPLITUDE, затем выбрав функциональные клавиши TOP и BOTTOM. Используя клавиатуру или клавиши со стрелками вверх / вниз, введите желаемое значение. После завершения ввода данных нажмите ENTER.

Использование пределов

Пределы измерения могут быть установлены следующим образом:

  • Шаг 1.Нажмите кнопку LIMIT, чтобы открыть меню пределов.
  • Шаг 2. Если требуется единичный предел (одно значение во всем диапазоне расстояний), нажмите экранную кнопку SINGLE LIMIT. Нажмите «мягкую» клавишу ВКЛ / ВЫКЛ, чтобы включить ограничение. Нажмите «мягкую» клавишу EDIT, чтобы обновить значение предела. Введите желаемое числовое значение с клавиатуры. Нажмите кнопку со стрелкой вверх / вниз.


Линия ограничения может быть отключена нажатием программной клавиши ВКЛ / ВЫКЛ.

  • Шаг 3.Если требуется более одного предельного значения для всего диапазона расстояний, нажмите «мягкую» клавишу MULTIPLE LIMITS. Выберите «мягкую» клавишу СЕГМЕНТ 1. Нажмите «мягкую» клавишу ON / OFF, чтобы включить первый сегмент ограничительной линии. Нажмите «мягкую» клавишу EDIT, введите начальное расстояние с цифровой клавиатуры и нажмите ВХОДИТЬ. Появится новый экран ввода данных. Введите желаемое значение ограничения на начальном расстоянии и нажмите ENTER. Появится новый экран ввода данных. Введите желаемое конечное расстояние первого ограничительного сегмента и нажмите ENTER.Появится новый экран ввода данных. Введите желаемое значение ограничения на конечном расстоянии и нажмите ENTER. Этот процесс можно повторить для каждого нового сегмента, нажав «мягкую» клавишу NEXT SEGMENT. Когда выбран каждый сегмент, информация отображается в нижней части области отображения. Нажатие ПРЕДЫДУЩИЙ СЕГМЕНТ и СЛЕДУЮЩИЙ СЕГМЕНТ переместит отображаемую информацию к предыдущему или следующему сегменту.

Сохранение настройки

Нажмите кнопку SAVE SETUP. Используя клавиши со стрелками вверх / вниз, выберите место <Пусто>.Нажмите Ввод. Настройки измерения и калибровка будут сохранены.

Сохранение следа

Нажмите кнопку SAVE DISPLAY. Введите имя кривой с помощью программных клавиш и нажмите ENTER после завершения ввода данных.

Оптимизация диапазона частот

Выбор подходящего частотного диапазона не так очевиден, как может показаться. Для измерений обратных потерь в спецификации обычно указывается частотный диапазон, в котором должны быть получены данные. Для анализа расстояния до повреждения разрешение и максимальный диапазон расстояний зависят от диапазона частотной развертки, количества точек данных частоты и относительной скорости распространения тестируемого кабеля.Поэтому частотный диапазон нужно выбирать осторожно. При проверке обратных потерь антенны в режиме DTF следует использовать рабочий диапазон частот антенны.

Для проверки линий передачи желателен большой диапазон частот, чтобы выявить потенциальные неисправности или области снижения производительности. Однако существует ограничение, ограничивающее частотный диапазон. Максимальное расстояние обратно пропорционально диапазону частот

Чем шире частотный диапазон, тем меньше максимальное расстояние, которое можно измерить. Графики, иллюстрирующие эту взаимосвязь, показаны на рисунке 7.

Существует также взаимосвязь между разрешением и частотным диапазоном. Чем шире частотный диапазон, тем меньше разрешение. Более широкая развертка по частоте улучшает разрешение измерений DTF.

Коаксиальный кабель:

Волновод:

При соответствующем диапазоне частотной развертки можно разрешить 0,6 сантиметра. Диапазон расстояний может превышать 600 километров при использовании узких частотных разверток.


Рис. 7. Зависимость частотного диапазона от расстояния

Характеристики кабеля

Вносимые потери кабеля зависят от частоты — чем выше частота, тем больше потери в кабеле. Большинство производителей кабелей указывают потери в своих кабелях на одной или нескольких определенных частотах. Если потери не указаны для вашего конкретного диапазона частот или потеря кабеля неизвестна, функция DTF может использоваться для поиска потерь.

Используя небольшой кусок кабеля того же типа, который нужно проверить, подсоедините его к прибору с открытым другим концом (ни к чему не подсоединенным).Выполните измерение DTF в рабочем диапазоне частот. В месте открытия (на конце кабеля) должен быть виден всплеск возвратных потерь. Обратные потери в разомкнутой цепи должны составлять 0 дБ (полное отражение). Отрегулируйте параметр потерь в кабеле до тех пор, пока на открытом конце кабеля не будет отраженных потерь 0 дБ. Используйте функцию маркера для отображения значения.

Относительная скорость распространения кабеля равна 1 / [SQRT (относительная диэлектрическая проницаемость)]. Диэлектрическая постоянная определяется несколькими факторами, включая тип диэлектрика линии передачи и толщину этого диэлектрика.Это указано производителем кабеля. Гибкие кабели могут иметь отклонение диэлектрической проницаемости более чем на ± 10% по длине кабеля из-за производственных допусков. Диэлектрическая проницаемость не зависит от частоты. Если правильная относительная скорость распространения не используется, расчет расстояния будет неверным. Если относительная скорость распространения неизвестна, ее можно найти с помощью функции DTF.

Кабель известной длины (проверяемого типа) может использоваться для определения скорости распространения.Подключите его к прибору с открытым другим концом (ни к чему не подключенным). Выполните измерение DTF. В месте открытия (на конце кабеля) должен быть виден всплеск возвратных потерь. Обратные потери в разомкнутой цепи должны составлять 0 дБ (полное отражение). Отрегулируйте параметр относительной скорости распространения до тех пор, пока отверстие на конце кабеля не укажет правильную длину кабеля.

DTF Производительность

«Точность измерительных приборов DTF» лучше 0,1%, но более практическим вопросом является «Точность измерения».»На точность измерения обратных потерь влияют многие факторы; качество калибровки (включая компоненты калибровки и метод калибровки), точность информации, вводимой пользователем, и качество тестируемых кабелей. Компоненты точной калибровки позволяют лучше точность измерения. Для получения точных результатов калибровки необходимо компенсировать все погрешности системы измерения, убедившись, что калибровочные компоненты подключены к той же точке, которая будет подключена к тестируемому устройству (в конце любых используемых удлинительных кабелей или адаптеров) .

Расчеты расстояния основаны на предположении о конкретном значении скорости распространения для кабеля или линии передачи. Если скорость распространения установлена ​​неправильно, место повреждения будет определено на неверном расстоянии. Относительная скорость распространения рассчитывается как 1 / [SQRT (относительная диэлектрическая проницаемость)]. Диэлектрическая постоянная определяется несколькими факторами, включая тип диэлектрика линии передачи и толщину этого диэлектрика. Производители кабелей обычно изменяют диэлектрическую проницаемость.Отклонение может составлять ± 10% или более по длине кабеля. Недорогие кабели обычно имеют еще больший разброс диэлектрической проницаемости.

Другими практическими препятствиями к абсолютной точности измерения расстояния являются различные фильтры, диплексеры, адаптеры и различные типы кабелей, которые типичны для большинства линий передачи РЧ. Несмотря на то, что сам инструмент чрезвычайно точен, характеристики тестируемого устройства противоречат попыткам определить требования к абсолютной точности расстояния для практических измерений в процессе эксплуатации.В результате каждая линия передачи будет иметь свою собственную «подпись» или «отпечаток пальца» на дисплее DTF. Возможность сохранять дисплеи DTF, загружать их в компьютер и накладывать трассировки упрощает анализ этих уникальных сигнатур. Когда исторические данные сравниваются с недавними данными, большие изменения в «сигнатуре» указывают на серьезную проблему. Небольшие изменения могут указывать на старение или изменение размеров из-за сезонных температурных условий.

Типичная абсолютная точность измерения линий электропередачи, установленных на опоре, не превышает одного фута, что немного лучше, чем способность технического специалиста измерить физическую длину кабеля, установленного на опоре. Кроме того, большинство проблем с обслуживанием связаны либо с физическим повреждением, либо с проблемами разъема. Физические характеристики, такие как разъемы, переходники и изгибы, четко отображаются на дисплее DTF. Таким образом, выявить проблемный участок линии передачи несложно. По сравнению с измерениями возвратных потерь, где точность теста критична, поскольку небольшие изменения производительности могут указывать на большие проблемы. Сравнение графиков DTF «до» и «после» позволяет быстро и легко выделить проблемы.

Окно

При выполнении измерений DTF клавиша FREQ / DIST обеспечивает доступ к меню DTF Aid.Меню DTF Aid позволяет установить потери в кабеле и относительное распространение от нулевой частоты до бесконечности. Боковые лепестки появляются вокруг неоднородности из-за того, что спектр обрезается на конечной частоте. Окно уменьшает боковые лепестки, сглаживая резкие переходы в начале и в конце развертки частоты. По мере уменьшения боковых лепестков главный лепесток расширяется, что снижает разрешение.

В ситуациях, когда может быть небольшая неоднородность, маскируемая боковыми лепестками более крупного рядом с ней, следует использовать оконное уменьшение боковых лепестков.Когда разрешение по расстоянию имеет решающее значение, например, когда два разрыва сравнимых уровней очень близки друг к другу, можно уменьшить использование окон, чтобы различать два пика, представленных этими разрывами.

Примеры

Типы окон в порядке увеличения уменьшения бокового лепестка: прямоугольный, номинальный боковой лепесток, низкий боковой лепесток и минимальный боковой лепесток. Графики являются примерами этих типов окон.

Прямоугольные окна Номинальное окно боковых лепестков
Окно с низким боковым лепестком Минимальное окно боковых лепестков
Резюме
Продукты

Anritsu Site Master, Cell Master и VNA Master Handheld — это инструменты точного анализа, которые измеряют расстояние до места повреждения (DTF), возвратные потери и КСВН на коаксиальных волноводных линиях передачи.Измерения DTF и обратных потерь (VSWR) точны и воспроизводимы даже при наличии радиочастотных помех. В качестве инструмента для поиска и устранения неисправностей анализ DTF может точно определить повреждения и возможные условия отказа. Таким образом, можно заметить небольшое ухудшение характеристик РЧ до того, как произойдет более серьезное повреждение. Например, незакрепленные разъемы и проникновение влаги можно обнаружить до того, как коррозия разрушит кабель, что сэкономит тысячи долларов на материалах и затратах на повторную установку. В отличие от этого, предыдущие методы определения места повреждения на основе TDR и измерения обратных потерь на основе анализатора спектра подвержены ошибкам и чувствительны к радиочастотным помехам.TDR могут обнаруживать только катастрофические неисправности. DTF быстро и надежно обнаруживает потенциальные проблемы, позволяя обслуживающему персоналу сотовой связи внедрять планы профилактического обслуживания и снижать затраты на ячейку. Поскольку большая часть проблем в системах связи вызвана неисправными кабелями, разъемами и антеннами, портативные устройства Anritsu быстро окупаются. Прочная конструкция портативных устройств Anritsu и широкий диапазон рабочих температур обеспечивают безотказную работу в полевых условиях.

Технические характеристики коаксиального кабеля

В следующих таблицах представлены стандартные списки распространенных коаксиальных кабелей с указанием их относительной скорости распространения и номинального затухания в дБ / м на частотах 1, 2 и 2,5 ГГц. (N / A означает, что спецификация не применима к указанному кабелю.)

Технические характеристики коаксиального кабеля

Производитель Тип кабеля Относительная скорость распространения (Vf) Номинальное затухание дБ / м на 1 ГГц Номинальное затухание дБ / м на 2 ГГц Номинальное затухание дБ / м при 2.5 ГГц
Андрей FSJ1-50A 0,84 0,197 0,285 0,313
Андрей FSJ2-50 0,83 0,134 0,196 0,222
Андрей FSJ4-50B 0,81 0,119 0,176 0,201
Андрей ЛДФ4-50А 0.88 0,073 0,107 0,121
Андрей ЛДФ5-50А 0,89 0,041 0,061 0,070
Андрей ЛДФ6-50 0,89 0,029 0,044 0,051
Андрей ЛДФ7-50А 0,88 0,024 0,037 0,043
Андрей ЛДФ12-50 0.88 0,021 0,033 НЕТ
Андрей ЛДФ4.5-50 0,89 0,054 0,08 0,091
Андрей ЛДФ5-50Б 0,91 0,041 0,061 0,070
Андрей HJ4-50 0,914 0,087 0,137 0,150
Андрей HJ4.5-50 0,92 0,054 0,079 0,084
Андрей HJ5-50 0,916 0,042 0,063 0,070
Андрей HJ7-50A 0,921 0,023 0,034 0,040
Андрей HJ12-50 0,931 0,019 0,029 НЕТ
Андрей VXL5-50 0.88 0,045 0,066 0,075
Андрей VXL6-50 0,88 0,032 0,048 0,055
Андрей VXL7-50 0,88 0,024 0,037 0,043
Андрей AVA5-50 7/8 « 0,91 0,0376 0,0553 0,0627
Андрей AVA7-50 1 5/8 « 0.92 0,0225 0,0336 0,0384
Андрей VXL5-50 7/8 « 0,88 0,0446 0,0659 0,0750
Андрей VXL6-50 1 1/4 « 0,88 0,0320 0,0483 0,0560
Андрей VXL7-50 1 5/8 « 0,88 0,0243 0,0371 0,0427
Андрей EFX2-50 0.85 0,0368 0,0541 0,0615
Андрей HL4RP-50A 0,88 0,0226 0,0331 0,0376
Belden RG8, 8A 0,659 0,262 НЕТ НЕТ
Belden РГ9, 9А 0,659 0,289 НЕТ НЕТ
Belden RG17, 17A 0.659 0,180 НЕТ НЕТ
Belden RG55, 55A, 55B 0,659 0,541 НЕТ НЕТ
Belden RG58, 58B 0,659 0,558 НЕТ НЕТ
Belden RG58A, 58C 0,659 0,787 НЕТ НЕТ
Belden RG142 0.659 0,443 НЕТ НЕТ
Belden RG174 0,659 0,984 НЕТ НЕТ
Belden RG178B 0,659 1,509 НЕТ НЕТ
Belden RG188 0,659 1.017 НЕТ НЕТ
Belden RG213 0.659 0,292 НЕТ НЕТ
Belden RG214 0,659 0,292 НЕТ НЕТ
Belden RG223 0,659 0,535 НЕТ НЕТ
Производитель Тип кабеля Относительная скорость распространения (Vf) Номинальное затухание дБ / м на 1 ГГц Номинальное затухание дБ / м на 2 ГГц Номинальное затухание дБ / м при 2.5 ГГц
Cablewave HCC12-50J 0,915 0,087 0,126 0,137
Cablewave HCC78-50J 0,915 0,041 0,061 0,066
Cablewave HCC158-50J 0,95 0,022 0,031 0,033
Cablewave HCC300-50J 0.96 0,015 НЕТ НЕТ
Cablewave HCC312-50J 0,96 0,013 НЕТ НЕТ
Cablewave HF 4-1 / 8 ”Cu2Y 0,97 0,010 НЕТ НЕТ
Cablewave HF 5 дюймов Cu2Y 0,96 0,007 НЕТ НЕТ
Cablewave HF 6-1 / 8 ”Cu2Y 0.97 0,006 НЕТ НЕТ
Cablewave FLC 38-50J 0,88 0,115 0,169 0,19
Cablewave FLC 12-50J 0,88 0,072 0,11 0,134
Cablewave FLC 78-50J 0,88 0,041 0,061 0,072
Cablewave FLC 114-50J 0.88 0,033 0,05 0,059
Cablewave FLC158-50J 0,88 0,025 0,038 0,042
Comscope CR50 540 PE 0,88 0,069 0,103 0,116
Comscope CR50 1070PE 0,88 0,037 0,055 0,064
Comscope CR50 1873PE 0.88 0,022 0,0344 0,04
Эйпен EC4-50 1/2 0,88 0,074 0,109 0,124
Эйпен EC4.5-50 5/8 0,88 0,056 0,083 0,094
Эйпен EC5-50 7/8 0,88 0,041 0,061 0,069
Эйпен EC6-50 1-1 / 4 0.88 0,030 0,045 0,052
Эйпен EC7-50 1-5 / 8 0,88 0,025 0,038 0,043
Эйпен EC12-50 2-1 / 4 0,88 0,022 0,034 0,039
NK Кабели RF 1/2 ”–50 0,88 0,0757 0,112 0,127
NK Кабели RF 1/2 ”–50 GHF 0.88 0,0757 0,112 0,127
NK Кабели RF 1/2 ”–50 BHF 0,88 0,0757 0,112 0,127
NK Кабели RF 5/8 ”–50 0,88 0,0518 0,0768 0,087
NK Кабели RF 5/8 ”–50 GHF” 0,88 0,0518 0,0768 0.087
NK Кабели RF 5/8 ”–50 BHF” 0,88 0,0518 0,0768 0,087
NK Кабели RF 7/8 ”-50 0,88 0,0413 0,062 0,07
NK Кабели RF 7/8 ”–50 GHF” 0,88 0,0413 0,062 0,07
NK Кабели RF 7/8 ”–50 BHF” 0.88 0,0413 0,062 0,07
NK Кабели RF 1 5/8 ”–50 0,88 0,0248 0,038 0,044
Производитель Тип кабеля Относительная скорость распространения (Vf) Номинальное затухание дБ / м на 1 ГГц Номинальное затухание дБ / м на 2 ГГц Номинальное затухание дБ / м при 2.5 ГГц
Кабели NK RF 1 5/8 ”–50 GHF” 0,88 0,0248 0,038 0,044
NK Кабели RF 1 5/8 ”–50 BHF” 0,88 0,0248 0,038 0,044
NK Кабели RF 2 1/4 ”–50 0,88 0,021 0,034 НЕТ
NK Кабели RF 2 1/4 ”–50 GHF 0.88 0,021 0,034 НЕТ
NK Кабели RF 2 1/4 ”–50 BHF 0,88 0,021 0,034 НЕТ
NK Кабели RFF 3/8 ”–50 0,81 0,147 0,218 0,25
NK Кабели RFF 3/8 ”–50 GHF 0,81 0,147 0,218 0,25
NK Кабели RFF 3/8 ”–50 BHF 0.81 0,147 0,218 0,25
NK Кабели RFF 1/2 ”–50 0,82 0,112 0,167 0,19
NK Кабели RFF 1/2 ”–50 GHF 0,82 0,112 0,167 0,19
NK Кабели RFF 1/2 ”–50 BHF 0,82 0,112 0,167 0,19
NK Кабели RFF 7/8 ”–50 0.84 0,052 0,078 0,089
NK Кабели RFF 7/8 ”–50 GHF 0,84 0,052 0,078 0,089
NK Кабели RFF 7/8 ”–50 BHF 0,84 0,052 0,078 0,089
раз LMR100 0,80 0,792 1,15 1,31
раз LMR200 0.83 0,344 0,49 0,554
раз LMR240 0,84 0,262 0,377 0,424
раз LMR400 0,85 0,135 0,196 0,222
раз LMR500 0,86 0,109 0,159 0,18
раз LMR600 0.87 0,087 0,128 0,145
раз LMR900 0,87 0,056 0,086 0,098
раз LMR1200 0,88 0,044 0,065 0,074
раз LMR1700 0,89 0,033 0,049 0,056
310801 0.821 0,115 НЕТ НЕТ
311201 0,82 0,180 НЕТ НЕТ
311501 0,80 0,230 НЕТ НЕТ
311601 0,80 0,262 НЕТ НЕТ
311901 0.80 0,377 НЕТ НЕТ
352001 0,80 0,377 НЕТ НЕТ

Тип кабеля Максимальная частота
(ГГц)
Относительная скорость распространения (Vf) Номинальное затухание, дБ / м на 6 ГГц
FSJ1-50A 20.4 0,84 0,53
FSJ2-50 13,4 0,83 0,37
FSJ4-50B 10,2 0,81 0,35
EFX2-50 13,5 0,85 0.34
ЛДФ1-50 15,8 0,86 0,31
ЛДФ2-50 13,5 0,88 0,32
ЛДФ4-50А 8,8 0,88 0,22
HJ4-50 10.9 0,914 0,26
HJ4.5-50 6,6 0,92 0,15
Технические данные волновода

Короткое смещение волновода * Технические характеристики

Смещение короткое P / N Частота (ГГц) Длина (мм)
24UM70 6.926 20 710 ± 0,08 90 100
24UM84 8,396 17040 ± 0,05
24UM100 10,084 14 675 ± 0,05
24UM120 12,247 11 978 ± 0,04
24UA187 4,807 30 979 ± 0.11
24UA137 6,926 20 710 ± 0,08 90 100
24UA112 8,396 17040 ± 0,05
24UA90 10,084 14 675 ± 0,05
24UA62 14,940 9 742 ± 0,04
24UA42 21.225 7 067 ± 0,03
24 см 187 4,807 30 979 ± 0,11
24CMR137 6,926 20 710 ± 0,08 90 100
24CMR112 8,396 17040 ± 0,05
24 см 90 10,084 14675 ± 0.05
24UER70 6,926 20 710 ± 0,08 90 100
24UER84 8,396 17040 ± 0,05
24UER100 10,084 14 675 ± 0,05

* Смещенные шорты — это 3/8 волны в полосе волновода средней геометрической частоты и точность размеров <0.5 градусов
на максимальной рабочей частоте соответствующей длины волны.

Технические характеристики волновода

Волновод
Тип / Модель
Начальная частота
(ГГц)
Конечная частота
(ГГц)
Частота среза
(ГГц)
Среднечастотные потери
(дБ / м, ГГц)
WR229 WG11A 3,300 4.900 2,577 0,0374
WR187 WG12 3.950 5,850 3,152 0,0515
WR159 WG13 4.900 7.050 3,711 0,0591
WR137 WG14 5,850 8.200 4,301 0,0738
WR112 WG15 7.050 10.000 5,259 0,1024
WR102 7.000 11.000 5.786 0,1083
WR90 WG16 8.200 12.400 6.557 0,1578
WR75 WG17 10.000 15,000 7,868 0,1913
WR67 11.000 17,000 8,578 0,2159
WR62 WG18 12.400 18,000 9,486 0,2411
WR51 WG19 15.000 22,000 11,574 0,3691
WR42 WG20 17,000 26,500 14,047 0,5200
Андрей
EW34 3,100 4.200 2,376 0,0223
EW37 3,300 4.300 2,790 0,0292
EW43 4.400 5.000 2,780 0,0289
EW52 4,600 6.425 3,650 0,0394
EW63 5,580 7,125 4.000 0,0453
EW64 5,300 7,750 4,320 0,0479
EW77 6,100 8,500 4,720 0.0584
EW85 7,700 9,800 6,460 0,1086
EW90 8,300 11,700 6.500 0,1010
EW127 10.000 13,250 7,670 0,1263
EW132 11.000 15,350 9,220 0,1581
EW180 14.000 19,700 11,150 0,1939
EW220 17,000 23,600 13,340 0,2822
Cablewave
WE37 3.600 4.200 2,830 0,0269
WE46 4,400 5.000 3.000 0,0354
WE61 5,925 6.425 3.600 0,0390
WE65 6.425 7,125 4.000 0,0453
WE70 7,125 7,750 4.300 0,0404
WE78 7,125 8,500 4,670 0,0446
WE108 10,500 11,700 6.570 0,0978
WE130 11.700 13,250 7,430 0,1142
WE150 14,000 15,350 8,600 0,1398
WE191 17,700 19,700 10,680 0,1952
Ганновер
E38 3,100 4.200 2,320 0,0243, 3,6
Eh46 4.400 5.000 3,080 0,0361
E54 5.000 6.000 3,870 0,0469, 5,4
E60 5,600 6.425 3.600 0,0354
E65 5,925 7.125 3,990 0,0456
E70 6.425 7,750 4,290 0,0479
EH78 7,700 8,500 4.650 0,0692, 8,2
E100 8.500 10.000 6,440 0,0889, 9,5
E105 10,700 11,700 6,600 0,0909
E130 10,950 13,250 8,400 0,1129
E150 14.000 15,350 10,490 0,1385
E185 17,300 19,700 11,100 0,1929
E220 21.200 23,600 12,900 0,3002, 22,5

Руководство

о том, какие потери следует ожидать при тестировании оптоволоконных кабелей

Рекомендации о том, какие потери следует ожидать при тестировании оптоволоконных кабелей

Рекомендации о том, какие убытки ожидать, когда Тестирование оптоволоконных кабелей

Чтобы определить, насколько хороша установка оптоволоконного кабеля, проводят Тест вносимых потерь с источником света и измерителем мощности и сравнивает это к оценке того, что такое разумные убытки для этого кабельного завода.Оценка, называемая «бюджетом убытков» рассчитывается с использованием типичных компонентных потерь для каждой части кабеля завод — оптоволокно, стыки и / или соединители. Если измеренные потери превышают рассчитанный убыток на значительную сумму (с учетом присущих погрешность всех измерений), систему следует испытать сегмент за сегментом, чтобы определить причину высоких потерь.

Оценка бюджета потерь также может использоваться для сравнения результатов OTDR тестирования, но неотъемлемые погрешности тестирования OTDR позволяют оценить менее точный.См. Погрешность измерения OTDR в OTDR страница.


Некоторые стандарты называют бюджет потерь «допуском на затухание», но похоже, что этот термин используется очень ограниченно.

Расчетный бюджет убытков является приблизительным. который принимает значения компонентных потерь и не учитывает учитывать неопределенность измерения. Помните об этом, потому что если измерения близки к оценкам бюджета убытков, некоторые суждения необходимо, чтобы хорошие волокна не выходили из строя и не пропускали плохие! Это обсуждается подробнее на странице «Установка Отчетные материалы и ниже »


Бюджет потерь кабельного завода

« Бюджет потерь кабельного завода »является функцией потерь компоненты кабельного завода — оптоволокно, соединители и сращивания, а также любые пассивные оптические компоненты, такие как разветвители в PON.

Таким образом, бюджет потерь кабельной бюджет волоконно-оптической линии связи и это то, что рассчитывается для сравнения против протестированных вносимых потерь (и даже сравнивается с потерями OTDR измерения), чтобы определить, правильно ли установлена ​​кабельная система.

FOA имеет онлайн-убыток Веб-страница калькулятора бюджета, которая рассчитает бюджет убытков для ваш кабельный завод. Это хорошая страница для добавления в закладки на вашем смартфоне, планшет и / или ноутбук для проведения расчетов в полевых условиях.


FOA также имеет бесплатное приложение для смартфонов и планшетов iOS, которое будет рассчитать бюджеты потерь для кабельного завода, который вы проектируете или тестируете. Подробности см. В магазине приложений Apple для вашего устройства.

Расчет Бюджеты убытков

Расчет убытка Бюджет кабельного завода включает оценку всех потерь компонентов — волокна, стыки и соединители — и их подведение итогов.

Перейти здесь для более подробного обсуждения того, как рассчитать убыток бюджет.
Разъем Убыток
За каждый коннектор, мы обычно считаем потерю 0,3 дБ для большинства клея / полировки или стыковые соединители сваркой. Спецификация потерь для предварительно отполированных / механических соединители сращивания или многоволоконные соединители, такие как MPO, будут выше (0,75 макс. Согласно EIA / TIA 568)
При тестировании кабельные установки по OFSTP-14 (двухсторонние), включают разъемы на обоих концы кабеля при использовании 1-кабельного эталона Для других опций см. примечание ниже.При тестировании по FOTP-171 (несимметричный) включите только один разъем — тот, который подключен к пусковому кабелю.
Соединение Убыток

За каждую сращивание, рисунок 0,3 дБ для многомодовых механических сращиваний (макс. 0,3 по EIA / TIA 568) и 0,15 дБ для одномодовых сварочных соединений.
Волокно Убыток

Для многомодового волокна, потери составляют около 3 дБ на км для источников 850 нм, 1 дБ на км для 1300 нм.(3,5 и 1,5 дБ / км макс согласно EIA / TIA 568) Это примерно соответствует потере 0,1 дБ на 100 футов. (30 м) для 850 нм, 0,1 дБ на 300 футов (100 м) для 1300 нм.

для одномодового волокна, потери составляют около 0,5 дБ на км для источников 1310 нм, 0,4 дБ на км для 1550 нм. (1,0 дБ / км для помещений / 0,5 дБ / км на любой длине волны для внешнего предприятия макс. согласно EIA / TIA 568) Это примерно означает потерю 0.1 дБ на 600 (200 м) футов для 1310 нм, 0,1 дБ на 750 футов (250 м) для 1300 нм.


Так для предполагаемых потерь в кабельной сети рассчитайте приблизительные убыток как:
(0,5 дБ X # соединители) + (0,2 дБ X # сращиваний) + (затухание волокна X общее длина кабеля)
Подробнее информацию см. Расчет бюджета убытков.
Что о тестировании OTDR?

Использовано
рефлектометров для проверки отдельных событий, таких как потеря стыковки на длинных каналах с встроенные соединения или для поиска и устранения неисправностей. Все стандарты требуют тест вносимых потерь для квалификации потери связи. В ММ-волокнах OTDR будет значительно недооценивать потери — до 3 дБ в связь 10 дБ — но количество непредсказуемо.На дальние расстояния СМ ссылки, разница может быть меньше, но есть другие измерения неопределенности, такие как потери в соединителе или стыке, которые OTDR может показать снова.

Что происходит при тестировании с помощью рефлектометра с ограниченным разрешением по расстоянию? В частности, если у вас есть одномодовое волокно, оконцованное сваркой соединенные свиньи, вы не можете видеть и стык, и соединитель убытки.Или что, если у вас есть патч-панель с подключениями с помощью коротких патчкорды?

Для тестирования вносимых потерь вы просто суммируете все потери вкладчиков и получите общую сумму за проложенный кабель. В случае OTDR, вы анализируете каждое событие.

Итак, если у вас есть точка подключения, в которой оба волокна были заделаны с наклеенными косичками, вы должны проанализировать событие как сумму 2 сварочные соединения и одно соединение, а не каждое в отдельности.Патчкорд прекращение будет двумя потерями соединения, плюс сращивания, если прекращение было проведено сращиванием на косички.
Подробнее о OTDR см. Онлайн-справочное руководство FOA по тестированию или Ленни Руководство Lightwave.


Примечание О включении разъемов на концах и методах испытаний

Многие дизайнеры и технические специалисты задаются вопросом при составлении бюджета убытков, есть ли разъемы на конце кабельной сети должны быть включены в бюджет потерь.Ответ — да, они должны быть включены по двум причинам:

1) Когда кабельный завод подключен к коммуникационному оборудованию с коммутационные шнуры, соединения с коммутационными шнурами будут потеряны.

2) Когда кабельная установка протестирована, эталонные кабели будут сопрягаться с теми соединители на концах, и их потеря будет включена в измерения, но результаты зависят от метод, используемый для установки «0dB» ссылка.

Стандарты испытаний часто включают 3 различных способа установки эталона «0 дБ» для потеря тестирования.

Все три эти методы одобрены во многих стандартах, но важно реализовать , они дадут разные значения потерь из-за подключения включены при выполнении эталонного измерения 0 дБ. В математика этих методов подробно обсуждается здесь.

1 номер кабеля) Если ссылка «0 дБ» для вставки испытание на потери проводилось только с 1 эталонным испытательным кабелем, подключенным между источник света и измеритель мощности (что является наиболее распространенным способом) разъемы на обоих концах кабеля будут учтены в потерях, поэтому бюджет потерь должен включать оба соединителя.

3 номер кабеля) Если ссылка «0 дБ» для Испытание вносимых потерь проводилось с тремя кабелями, эталонный запуск кабель, эталонный кабель приема и третий эталонный кабель между их, метод, используемый для многих разъемов штекера и гнезда (штекер / гнездо) например, MPO, бюджет потерь не должен включать разъемы на конец.При создании эталона «0 дБ» с помощью трех кабелей два соединения включены в установку эталона, поэтому измеренные значение будет уменьшено на значение этих двух соединений. Если бюджет потерь рассчитывается без соединителей на концах, значение будет более точно соответствовать результатам теста с 3-проводным ссылка. 2 ссылка на кабель) В то время как двухкабельная ссылка Метод используется редко, включает только один разъем.Таким образом, вы могли используйте тот же подход при расчете бюджетов потерь для этого теста метод.

Какой бы метод испытания ни предполагался, он должен быть задокументирован, когда потеря бюджет рассчитывается.


Уилл сеть запускается по этой ссылке?

Вот таблица показаны запасы потерь для большинства оптоволоконных локальных сетей и каналов. Если потери в кабельной системе меньше, чем максимально допустимые потери для ссылку, она должна работать (но вам действительно нужен небольшой запас!)

Оценка Данные испытаний кабельной сети в сравнении с бюджетом потери связи
Для подтверждения правильности установки кабельной системы требуются данные испытаний, курс.На этапе проектирования потеря бюджеты, рассчитанные для каждой кабельной трассы, должны давать оценку ожидаемых потерь волокон в каждой кабельной линии для сравнения с фактические результаты испытаний.

Короткое оптоволокно кабельные сети помещений, как правило, проверено тремя способами, разъем осмотр / чистка под микроскопом, вставка проверка потерь с помощью источника света и измерителя мощности или оптических потерь тестовый набор и данные полярности, означающие, что прокладка волокон подтверждено, чтобы при подключении оборудования техник мог идентифицировать оптоволокно пары для передачи и приема.Обычно можно провести проверку полярности с визуальным локатором неисправностей, чтобы убедиться, что волокна подключены в соответствии с документированные кабельные схемы.

Внешние испытания (OSP) более сложны. Если кабельный завод включает кабели соединены сращивателями, ожидается добавление OTDR проверка разъема, вносимые потери и полярность тестирование. Если в канале есть пассивные устройства, такие как разветвители FTTH или WDM, они также должны быть протестированы и задокументированы.

Есть одна вещь, которую тот, кто просматривает данные — и возвращается к этапу проектирования, тот, кто пишет спецификации теста на основе бюджеты убытков в первую очередь — необходимо понимать: ни один из это абсолютные числа. Бюджет потерь, который созданный на ранней стадии проектирования оценивает потерю кабельный завод на основе оценивает потерь компонентов и следовательно, это не абсолютное число, а оценка к использоваться для сравнения с тестовыми данными.

Тестовые данные создаются приборами и соответствующими компонентами, которые измерения, которые имеют ошибок измерения . Там всегда являются факторами при проведении измерений, которые приводят к тому, что прибор неточное значение — только приблизительное значение реального значения — а реальное значение неизвестно из-за ошибок измерения. (Если любопытно, посмотрите принцип неопределенности Гейзенберга.)


Давайте посмотрим на это символически:


Бюджет потерь не точен, как и результаты тестирования, поэтому есть диапазон измерений, который должен быть приемлемым.Некоторое суждение необходим, чтобы определить, соответствуют ли результаты тестирования конкретного волокна приемлемый. По нашему опыту, эти два фактора вызывают больше стресса между менеджерами и установщиками, чем практически любой другой фактор в кабеле завод проект. Рассмотрим эти примеры проблем с бюджетами убытков. и ошибки тестирования.

Пример : бюджет потерь для каждого волокна в линии кабельной сети составляет 8,0 дБ, но Измеренная потеря с источником света и измерителем мощности составляет 8.2 дБ. Если это волокно будет отклонено? Ну нет, потому что неопределенность сметы убытков вероятно, составляет ~ +/- 0,5 дБ, обеспечивая диапазон потерь от 7,5 до 8,5 дБ. В неопределенность теста потерь, вероятно, находится в том же диапазоне, поэтому фактические потери находятся в диапазоне от 7,7 до 8,7 дБ. Таким образом, существует значительная перекрытие бюджета потерь и результатов измерений, поэтому нет причина отказаться от этого волокна. Однако, если одно волокно испытывает более 9 дБ, есть причина дважды проверить тесты, чтобы определить, приемлемый.Все это требует серьезного суждения.





(C) 2004-20 Волокно Optic Association, Inc.

Более подробную информацию можно найти в FOA Справочное онлайн-руководство.

Вернуться на главную страницу FOA

Вернуться к темам FOA Tech

Максимальные расстояния передачи для цифровых видеокабелей

Стандарты последовательных цифровых межсоединений предназначены для работы там, где потеря сигнала на половине тактовой частоты не превышает приблизительных значений потерь:

SMPTE 259M (PAL, широкоформатный): Максимальная длина = потеря 30 дБ на половине тактовой частоты
SMPTE 292M (HD-SDI 1080i): Максимальная длина = потеря 20 дБ на половине тактовой частоты
SMPTE 424M (HD-SDI 1080p): Максимальная длина = потеря 20 дБ на половине тактовой частоты
SMPTE 2081 (двухканальный UHD 4K): Максимальная длина = потеря 40 дБ на половине тактовой частоты
SMPTE 2082 (одинарный UHD 4K): Максимальная длина = потеря 40 дБ на половине тактовой частоты

Эти разные стандарты объясняют, почему максимальная длина передачи в 6G (двухканальный UHD 4K) больше, чем в 3G.

Это метод определения максимальной расчетной длины кабеля для удовлетворительной передачи сигнала. Интерфейсы, такие как разъемы и коммутация, могут изменить общие параметры «от конца до конца», поскольку кабель является только одной частью пути прохождения сигнала, и это также предполагает установку кабелей в пределах их минимального радиуса изгиба и без разрушающих эффектов связи. бинты и другие кабельные стяжки, локально искажающие строительный профиль. Упомянув об отказе от ответственности, приведенные ниже значения являются разумным руководством к тому, что реально можно ожидать при типичной профессиональной установке.

Однако эти цифры являются минимальными расстояниями согласно соответствующему стандарту SMPTE. На практике, особенно с 12G, более новые эквалайзеры приемников могут восстанавливать сигналы ниже минимальных уровней, определенных в стандарте, и, таким образом, обеспечивают более длинные диапазоны. Это будет зависеть от устройства к подключенному устройству, и поэтому не может быть приведено здесь. Коэффициент ошибок по битам (BER) может резко меняться по мере приближения к расчетным расстояниям. BER зависит от конструкции приемника и потерь в используемом коаксиальном кабеле.Если приложения находятся на близких к максимальным расстояниям, указанным в таблице, рекомендуется связаться с производителями распределительного и маршрутизирующего оборудования для уточнения максимальных рекомендуемых расстояний передачи.

Потеря сигнала в РЧ-кабеле

При использовании коаксиального кабеля необходимо учитывать потерю сигнала в кабеле, а также кабельные разъемы, как долго я могу проложить коаксиальный кабель от точки доступа до антенны, прежде чем я потеряю сила сигнала. Поскольку все кабели будут давать некоторую потерю сигнала, важно иметь возможность рассчитать потери и, следовательно, знать, как это повлияет на мощность сигнала.

Какой кабель мне использовать?
Расстояние, необходимое для прохождения коаксиального кабеля, будет основным фактором при выборе кабеля, для коротких трасс будет достаточно LMR / HDF 200, но для более длинных трасс следует использовать LMR / HDF 400. Если мы посмотрим на характеристики двух кабелей: —

Потери в кабеле для частоты 2,4 ГГц.

ХДФ 200

HDF400

Затухание дБ / М

0.5904

0,2230

Радиус изгиба

12,7 мм

12,5 мм

Общий диаметр

5 мм

10,3 мм

В приведенной выше таблице затухание — это количество сигнала, которое будет потеряно через кабель, если учесть, что на каждые 3 дБ сигнал уменьшается вдвое (поскольку децибел является логарифмической единицей — см. Здесь для получения дополнительной информации — http: // en.wikipedia.org/wiki/Decibel), с HDF 200 пробег 5M будет вдвое меньше, с HDF400 мы можем пробежать 13M до того, как сила сигнала упадет вдвое. Вот почему важно использовать HDF400 для более длительных пробежек.

Другими факторами, которые необходимо учитывать, являются размер кабеля и радиус изгиба, оба фактора облегчают работу с более тонким HDF200. Каждый добавленный соединитель также добавляет некоторые потери к кабелю, как правило, соединитель N-типа добавляет потери в кабеле около 0.15 дБ на частоте 5 ГГц.
Для наружного моста и многоточечных сетей важно сохранять длину кабеля как можно короче, а использование выделенного моста со встроенными антеннами вообще устранит любые потери.

Потери в кабеле можно учесть за счет увеличения мощности передачи радио, однако потери на приемной антенне недопустимы.

Если вы не уверены, какой кабель использовать, свяжитесь с нами, и мы будем рады обсудить с вами доступные варианты.

.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *