线材的阻抗和速度因子Velocity Factor怎么测

肥鸟时代

https://zhuanlan.zhihu.com/p/22727031


没有 VNA 的同学， 可以用这个简单的方法（TDR）测出线材的阻抗和速度因子。
不需要听线材传销党扯蛋， 因为线材传销党不会看特征阻抗公式，
耳朵收货是他们的法宝。


TDR（时域反射计）虽然动态范围不如VNA，但仍可以在某些应用中作为VNA的低成本替代品。


线材的阻抗和速度因子Velocity Factor怎么测

TDR测试原理简介

评价频率响应的最普通的方法是在频域中解Maxwell 方程。这个过程能够把系统所有的物理和电气特性都考虑进去，包括传输线。因而已经有很多基于此原理的测量方法来帮助电气工程师分析信号完整性。当和其他测试方法比较时，时域反射（TDR： Time Domain Reflector）可以提供更加直观观察DUT 的特性。TDR 使用阶跃信号发生仪和示波器，在被测得传输线上发送一个快速的上升沿，再特定的点上用示波器观察反射电压波形。这种技术可以测出传输显得特性阻抗，并显示出每个阻抗不连续点的位置和特性（阻抗、感抗和容抗）。所有这些信息都是示波器上实时显示。相对于其他技术，TDR 能够给出更多的关于系统宽带相应的信息。
http://www.doczj.com/doc/679416a0d1f34693daef3e81.html


How to measure coax velocity factor VF and impedance Z


视频：
https://www.youtube.com/watch?v=TpIIftvQPFM



视频2：Determining Velocity Factor of coaxial cable
https://www.youtube.com/watch?v=l58qUNVJna0



Cheap and simple TDR using an oscilloscope and 74AC14 Schmitt Trigger Inverter
https://www.youtube.com/watch?v=9cP6w2odGUc



https://www.youtube.com/watch?v=9cP6w2odGUc

**早在60年代就产生了时域反射计TDR（Time-Domain Reflectometry）技术。该技术包括产生沿传输线传播的时间阶跃电压。用示波器检测来自阻抗的反射，测量输入电压与反射电压比，从而计算不连续的阻抗。



Schmitt Trigger Oscillator / Tutorial / 74AC14 Inverter / squarewave generator
https://www.youtube.com/watch?v=NuXitMK3HSA



参考资料：
应用笔记4395       
利用TDR (时域反射计)测量传输延时
https://www.maximintegrated.com/cn/app-notes/index.mvp/id/4395
Bernard Hyland, 高级技术人员


Agilent TDR示波器与VNA生成 时域波形之间的比较
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5990-5238CHCN.pdf

https://zhuanlan.zhihu.com/p/22727031

y.qfans

矿坛流行线材无用论   某些帖子还准备把优质晾衣架刮开两端当线材用。
昨晚看了一篇ABB电柜设计总工的文章，具体论述了线材形状对电流通过的特性和宇宙射线对电器触点间的空气击穿特性具体是如何影响的。其中对导线形状方面的主要论述结论是计算得出集肤效应的工频穿透深度为9.3毫米，扁线在减轻集肤效应和散热方面更科学。恐怕又要被斥为新玄学了。

肥鸟时代

y.qfans 发表于 2016-9-28 09:16
矿坛流行线材无用论   某些帖子还准备把优质晾衣架刮开两端当线材用。
昨晚看了一篇ABB电柜设计总工的 ...

贡献 GDP 人人有责。











http://www.belden.com/blog/broad ... t-and-frequency.cfm










http://chemandy.com/calculators/skin-effect-calculator.htm
http://chemandy.com/calculators/ ... ance-calculator.htm

y.qfans

肥鸟时代 发表于 2016-9-28 11:49
贡献 GDP 人人有责。

原来是玄学的东西，一较真才发现不是玄学了 呵呵

肥鸟时代

y.qfans 发表于 2016-9-28 12:49
原来是玄学的东西，一较真才发现不是玄学了 呵呵

这篇帖子是讨论 “阻抗和速度因子Velocity Factor” ，  

不讨论“趋肤效应”。




根据上表可以看出， 2米的 24AWG （AWG就是美国线规）的铜丝在 100 KHz 的等效直流电阻不到 0.2欧母。

下面就用最简单的仿真工具看看 20000HZ 的时候， 如果下一级的输入阻抗只有 1000欧的话，到底会损失多少信号。





** 损耗 -74dB （20KHz）



** 损耗 -75dB （20Hz）





“趋肤效应” 的意义是， 线材做成管状更省材料，如果导体很粗而且不通直流的话会浪费， 因为导体的中间可能不参与导电。  


矿坛所有玩中波高 Q 天线的， 都知道用纱包线用李兹线 （源自德语：Litzendraht，意为“编织起来的线”）。
利兹线采用将多条相互绝缘的细金属导线并联的方法，使得相同截面积的金属材料在传输交流电的时候电阻尽可能接近直流电阻。 节省材料。利兹线一般应用在高频交流电的传输中，可以同时减缓趋肤效应和邻近效应。


然而，
为什么大湿们不用李兹线呢？



高电压大电流的架空电力线路通常使用钢芯铝绞线，这样能使铝质部分的工作部分温度降低，减低电阻率，
并且由于趋肤效应，电阻率较大的钢芯上承载极少的电流，因而无关紧要。
还有将实心导线换成空心导线管，中间补上绝缘材料的方法，这样可以减轻导线的重量。
在传输的频率在甚高频或微波级别时，一般会使用镀银（已知的除超导体外最好的导体）的导线，
因为这时趋肤深度如此之浅，以至于更厚的银层已经是浪费了。