Por que a resistência do cabo passa de um valor baixo para um valor alto em uma frequência específica?
Eu não sou muito versado em teoria de linhas de transmissão, portanto, se você puder me redirecionar para material relevante, ficaria grato. Então, usei o Agilent 4294A para encontrar resistência de um cabo de par trançado blindado de 2 metros de comprimento (BELDEN 3105A E34972 1PR22 SHIELDED) e a resistência através da frequência parecia algo como
com descontinuidade a 5MHz. A 4,99 MHz, era de cerca de 2,04 Ohms e 23,5 Ohms a 5,01 MHz. Essa tendência também estava em impedância. Sinto que estou perdendo algo fundamental aqui.
— Vibhore Jain
Suas ferramentas parecem ser a causa, não o cabo. De https://www.keysight.com/main/editorial.jspx?cc=US&lc=eng&ckey=1428419&nid=-32775.536879654&id=1428419
O 4294A estende sua faixa de frequência de medição até 110 MHz, terminando cada terminal de medição com 50 ohm, a fim de eliminar a ressonância dos fios de teste (incluindo os fios dentro do 4294A). A descontinuidade da medição é causada pela alteração na impedância de terminação em 15 MHz quando o ADAPTER está definido como NENHUM ou em 5 MHz quando está definido em 1m ou 2m. A descontinuidade da medição pode ser removida executando a compensação LOAD.
— William Lieurance
+1 para actaully olhar no manual, em vez de adivinhar
Algo tão simples quanto um cabo não tem descontinuidades como essa.
Pode haver uma pista no fato de que o problema ocorre em um bom número redondo, 5 MHz. É um local em que seu conjunto de testes altera os intervalos? Talvez ele mude o amplificador de saída ou o filtro e um deles esteja quebrado ou danificado.
O fato de você ter cotado medidas em 4,99 MHz e 5,01 MHz sem listá-las sugere que você tem mais dados ocultos que podem esclarecer o que está acontecendo. Listar medições pontuais em algumas frequências selecionadas é bom quando tudo está se comportando, mas não quando você está procurando uma anomalia. Os detalhes da resposta adjacente a 5MHz serão muito valiosos.
Edite sua pergunta com uma plotagem de todos os dados que você coletou, o que pode nos permitir adivinhar melhor. Um esquema de conexão para mostrar exatamente como o cabo está conectado ao analisador também seria útil.
Certo. Vou tentar obter um gráfico da resposta.
Considere o cabo (presumo que o cabo coaxial) seja uma série de pequenos indutores com capacitores na junção de cada par de indutores ao terra (a blindagem). Em baixas frequências, os indutores agem como se estivessem com sinais próximos a CC (um fio) e os capacitores estariam próximos a aberturas nos sinais próximos a CC.
À medida que a frequência aumenta, os indutores têm mais reatância e os capacitores têm menor impedância, formando efetivamente uma série de pólos de filtro LC. Em alguma frequência, as características combinadas do filtro serão pronunciadas, especialmente com uma linha não terminada (50-75 Ohms). Adicione a resistência de terminação correta e as coisas devem parecer muito melhor comportadas. A maioria dos cabos coaxiais tem um limite superior de utilidade devido à capacitância entre eletrodos.
5MHz não é particularmente rápido para cabos de par trançado. Portanto, não acho que os efeitos das linhas de transmissão causem uma descontinuidade tão grande.
O efeito que você observou não tem nada a ver com linhas de transmissão. Você precisa considerar 'efeito de pele'. Você o encontrará em qualquer bom manual de RF, como Terman, Radio Engineering. Basicamente, à medida que a frequência aumenta, o fluxo principal de corrente se afasta mais do centro do condutor, ou seja, a corrente flui na pele do condutor. Quanto maior a frequência, menor a área de seção transversal da pele e, portanto, maior a resistência. Para uma primeira aproximação, a área de carga atual é inversamente proporcional à raiz quadrada da frequência. Esta explicação cobre seus seis primeiros pontos de dados, mas o sétimo é mais provável que seja um efeito de ressonância relacionado à sua técnica de medição. Também ajudaria a identificar suas unidades de frequência.