本文是学习GB-T 5441-2016 通信电缆试验方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
5.5.2.1 概 述
本方法测试频率范围为40 GHz
以下。若仪表性能允许,也适用于更高的频率范围。
GB/T 5441—2016
5.5.2.2 试验设备
5.5.2.2.1 测试系统原理图
测试系统原理图见图20。
style="width:7.33991in;height:4.98674in" />
a) 对称电缆近端串音测试
style="width:7.72003in;height:4.53354in" />
b) 对称电缆远端串音测试
图20 串音测试系统原理图
5.5.2.2.2 测试仪器
测试仪器应符合下列要求:
a)
试验设备应采用满足试样测试的网络分析仪,见图20,也可采用分离的信号源和接收器;
b)
端口匹配:对称电缆测试采用平衡变换器(Balun),实现不平衡端与平衡端变换,且平衡端应与
被测线对的标称特性阻抗匹配;
c)
终端阻抗:主、被串线对近端(或远端)应接入合适的共模和差模阻抗。所接入的终端阻抗应等
于线对的标称特性阻抗模值,终端阻抗与标称特性阻抗模值的偏差应不超过±1%;
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d)
测试时其余线对近端(或远端)应接入终端阻抗。同时为使末端的耦合效应最小,在剥去电缆
护套时,应保持各线对的扭绞并很好地将线对分开;
e) 被测电缆若有屏蔽,应在电缆近端和远端分别接地;
f)
对于多端口网络分析仪,可以通过端口配置实现平衡端口,满足对称电缆的测试,见图21。
style="width:7.88004in;height:5.48658in" />
a) 对称电缆近端串音测试
多端口网
style="width:7.21987in;height:4.64296in" />
b) 对称电缆远端串音测试
图21 多端口网络分析仪串音测试系统原理图
5.5.2.3 测试步骤
5.5.2.3.1
在接入被测线对前,先完成测试系统的校验,见图22。校验应满足测试所需频率范围及阻抗
匹配。
style="width:1.76654in;height:0.6666in" />
style="width:2.7in;height:1.1in" />GB/T 5441—2016
style="width:6.53988in;height:3.73318in" />class="anchor">网络分析仪
Balun
输入
Balun
输出
二 三
图 2 2 测试系统校验图
5.5.2.3.2
按图20、图21测试系统原理图连接被测线对,由网络分析仪上直接读取近端串音或远端串
音值。
5.5.3.1 近端串音平均值及标准差
近端串音平均值及标准差分别按式(37)和式(38)计算。
………………………… (37)
…… ………………… (38)
式中:
M — 近端串音平均值,单位为分贝(dB);
n ——测试线对的组合数;
N,—— 主串线对x 和被串线对y 间的近端串音,单位为分贝(dB);
S — 近端串音标准差,单位为分贝(dB)。
5.5.3.2 等电平远端串音功率平均值
等电平远端串音功率平均值按式(39)计算。
style="width:3.23997in;height:1.05996in" />
……… ………………
(39)
式 中 :
MP—— 等电平远端串音功率平均值,单位为分贝(dB);
n —— 测试线对的组合数;
F,— 主串线对x 和被串线对y 间的等电平远端串音,单位为分贝(dB)。
5.5.3.3 近端和远端串音功率和(PS
近端和远端串音功率和按式(40)计算。
style="width:3.42011in;height:0.85338in" />
…………………………
(40)
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式中:
PS; — 第 j 线对(或四线组的一对线)的功率和,单位为分贝(dB);
n 对绞组(或四线组的一对线)数;
X-Talk,— 第 j 线对(或四线组的一对线)与第i
线对(或四线组的一对线)之间的串音,单位
为分贝(dB)。
5.6.1.1 开短路法
5.6.1.1.1 概述
本方法适用于在任意频率下用开短路法(简称任意频率法)测量制造长度对称通信电缆(包括综合
电缆中的四线组和对称线对)的衰减常数。被测电缆的衰减范围为10 dB
以内,测试频率范围为
2.5 MHz以下。若仪表性能允许,也适用于更高的频率范围。
5.6.1.1.2 试验设备
5.6.1.1.2.1 测试系统原理图
测试系统原理图见图23。
style="width:6.15331in;height:2.80016in" />下 数字频率计
G
振荡器
B
对称阻抗
(导纳)电桥
至被测屯缆线对
D
选频电平表
说明:
F-— 数字频率计;
G——振荡器;
B——电桥;
D— 选频电平表。
图23 测试系统原理图
5.6.1.1.2.2 测试仪器
测试仪器应符合下列要求:
a) 振荡器:连续工作4 h 的频率稳定度应不超过±0.5%;输出电平应为0 dB~20
dB;
b) 电桥:精度应为±2%。测量对称电缆应采用对称的阻抗(导纳)电桥;
c) 选频电平表:灵敏度应不低于一90 dB (不包括表头);
d)
数字频率计:显示数字的位数应不少于6位,频率稳定度应不超过±1.5×10-7/24
h。
style="width:0.95328in" />GB/T 5441—2016
5.6.1.1.3 试样准备
试样为制造长度的成品电缆。
5.6.1.1.4 试验步骤
5.6.1.1.4.1
按图23测试系统原理图连接测试系统,在不接入试样电缆的情况下,接通电源,预热仪器,
直至稳定。
5 .6 . 1 . 1 .4
.2将电桥的电导(电阻)和电容(电感)各测量档置于"零"位。"相角"选择旋钮置于"容性"
(感性)位置。
5.6.1.1.4.3
将振荡器调整至所需测试频率,指示器选频后逐渐增加灵敏度,交替调节电导(电阻)、电
容(电感)零平衡旋钮,直至电桥平衡。如用引线连接被测电缆,应带着引线进行零平衡。
5.6.1.1.4.4
将终端开路的被测电缆接在电桥的测试接线端子或引线上,逐渐增加指示器灵敏度,交替
调节电导(电阻)、电容(电感)测量旋钮,直至电桥平衡。读取G 。(R …) 、C
。(L.)。
5.6.1.1.4.5
取下电缆,保持振荡器输出频率不变,将电桥"相角"选择旋钮置于"感性"(容性)位置;将
各测量档置于零位,按5.6. 1.
1.4.3进行零平衡。然后将终端短路的被测电缆接在电桥的测试接线端子
或引线上,按5.6.1.1.4.4进行测试。读取G 。(R) 、C 。(L 。)。
5.6.1.1.4.6
在实施5.6.1.1.4.4、5.6.1.1.4.5电桥达不到平衡时,应改变"相角"选择旋钮的位置,重新进
行电桥零平衡后进行测试。
5.6.1.1.5 测试结果及计算
单位长度电缆的衰减常数按式(41)计算。
style="width:3.84003in;height:0.72666in" /> ( 41)
T=√Z。/Z。 ( 42)
style="width:1.96006in;height:0.64658in" /> (43)
式中:
α — — 被测电缆衰减常数,单位为分贝每千米(dB/km);
l—— 被测电缆长度,单位为千米(km);
R—— 电桥平衡时的电阻读数(终端短路时为R 。, 开路时为R …),
单位为欧姆(Ω); G—— 电桥平衡时的电导读数(终端短路时为Go, 开路时为G 。),
单位为西门子(S);
L—— 电桥平衡时的电感读数(终端短路时为L 。,开路时为L 。), 单位为亨(H);
C—— 电桥平衡时的电容读数(终端短路时为 C 。,开路时为 C 。),
单位为法(F);
Z— 输入阻抗(终端短路时为 Z 。,开路时为Z ),单位为欧姆(Ω);
w—— 角频率,2 πf;
f— 频率,单位为赫兹(Hz)。
Z.、Z …、4o、4
应根据电桥平衡支路不同的等效电路,按表8所列公式进行计算。
style="width:2.53322in;height:1.4267in" />class="anchor">GB/T 5441—2016
表 8 电桥平衡支路不同的等效电路计算公式
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5.6.1.1.6 其他技术要求
5.6.1.1.6.1
一般情况下,电缆应直接旋紧在电桥上。若用连接引线,引线应尽可能短,并与被测电缆
阻抗匹配。
5.6.1.1.6.2
开短路法测试过程中,改变"相角"选择旋钮位置或改变测试频率时,都应重新进行电桥零
平衡。
5.6.1.1.6.3
开短路法测试,应在同一频率、同一测试环境下进行电桥零平衡,完成电缆"终端开路"和
"终端短路"两种状态的测试。
5.6.1.1.6.4
使用开短路法测试电缆线对的衰减频率特性时,所选择的频率应避开被测电缆的谐振
频率。
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5.6.1.1.6.5 计算结果应至少取三位有效数字。
5.6.1.2 电平差法
5.6.1.2.1 概述
本方法适用于测量对称通信电缆(包括综合电缆中的四线组和对称线对)的衰减(插入损耗)。本方
法测试频率范围为40 GHz 以下。若仪表性能允许,也适用于更高的频率范围。
5.6.1.2.2 试验设备
5.6.1.2.2.1 测试系统原理图
测试系统原理图见图24。
style="width:8.26661in;height:4.67346in" />
图24 网络分析仪测试系统原理图
5.6.1.2.2.2 测试仪器
测试仪器应符合下列要求:
a)
试验设备应采用满足试样测试的网络分析仪,见图24;也可采用分离的信号源和接收器;
b) 平衡变换器(Balun):
对称电缆测试采用平衡变换器,实现不平衡端与平衡端变换,且平衡端应
与被测线对的标称特性阻抗匹配;
c)
终端阻抗:其余非被测线对近端(或远端)应接入合适的共模和差模阻抗。所接入的终端阻抗
应等于线对的标称特性阻抗模值,终端阻抗与标称特性阻抗模值的偏差应不超过±1%;
d) 被测电缆若有屏蔽,应在电缆近端和远端分别接地;
e)
对于多端口网络分析仪,可以通过端口配置实现平衡端口,满足对称电缆的测试,见图25。
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style="width:6.56662in;height:5.47338in" />
图25 多端口网络分析仪测试系统原理图
5.6.1.2.3 试验步骤
5.6.1.2.3.1
在接入被测线对前,应先完成测量系统的校验,见图26。检验应满足测试所需频率范围及
阻抗匹配。
style="width:6.91999in;height:4.5199in" />网络分析仪
平衡变换器(Baln)
输入
平衡变换器(1alu
输中(
图26 测量系统校验原理图
5.6.1.2.3.2 按图24连接被测线对,由网络分析仪上直接读取线对插入衰减值。
5.6.1.2.4 测试结果及计算
应用电平差法,当电缆特性阻抗与试验设备阻抗匹配时,单位长度电缆的衰减常数按式(44)
计算。
style="width:1.40672in;height:0.64658in" />
…………………………
(44)
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ao=10lg(P₁/P₂) …………… ………… (45)
式中:
αo— 衰减测试值,单位为分贝(dB);
P₁— 负载阻抗等于信号源阻抗时的输入功率,单位为毫瓦(mW);
P₂— 负载阻抗等于试验样品阻抗时的输出功率,单位为毫瓦(mW);
a ——衰减常数,单位为分贝每千米(dB/km);
l'— 单位长度,单位为千米(km);
l ——试验样品长度,单位为千米(km)。
衰减换算到20 ℃时,按式(46)计算。
α2o=α/[1+δcABLE×(T-20)] ………………………… (46)
式中:
α2o — 换算到20℃时衰减值,单位为分贝每千米(dB/km);
δcABLE— 温度系数;
T — 环境温度,温度为摄氏度(℃)。
5.6.2.1 谐振频率法
5.6.2.1.1 试验设备
测试系统原理图见图27。
style="width:6.18005in;height:2.70006in" />下 数字频率计
企被测电缆线对
G
振荡器
B
不刘称阻抗
(导纳)中桥
D
出平表
说明:
F——数字频率计;
G—— 振荡器;
B—— 电桥;
D— 选频电平表。
图27 测试系统原理图
5.6.2.1.2 试验步骤
5.6.2.1.2.1
按5.4估算出谐振频率及其间隔,选定与所需测定频率最接近的f',
作为测试频率。
5.6.2.1.2.2 试样终端短路,按5.4从数字频率计上读取谐振频率fm,
从电桥的电阻(或电导)档上读
取 R。( 或Ga)
5.6.2.1.2.3 试样终端开路,按5.4从数字频率计上读取谐振频率f,
从电桥的电阻(或电导)档上读
取 R。 ( 或G)。
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5.6.2.1.2.4 若 f ( 或f ) 与估算的f 值偏离较大,应使振荡器输出在f (
或f) 的频率下,重 复5.4 中的步骤进行复测。
5.6.2.1.3 测试结果及计算
实际谐振频率按式(47)计算。
style="width:2.14005in;height:0.64658in" />
………… … ………
( 47)
式中:
f,— 实际谐振频率,单位为赫兹(Hz);
fmo—— 试样终端短路谐振频率,单位为赫兹(Hz);
fm—— 试样终端开路谐振频率,单位为赫兹(Hz)。
阻抗电桥测试时,衰减常数按式(48)和式(49)计算。
style="width:5.08659in;height:0.60016in" /> (48)
当R 。>R 。
style="width:3.54677in;height:0.59334in" /> ( 49)
导纳电桥测试时,衰减常数按式(50)和式(51)计算。
当G 。≤G 。
style="width:3.51986in;height:0.58652in" /> ( 50)
当 G 。>G 。
style="width:3.41335in;height:0.59994in" /> (51)
式中:
l — 被测电缆长度,单位为千米(km);
Go— 试样终端短路谐振时电桥电导读数,单位为西门子(S);
G。——试样终端开路谐振时电桥电导读数,单位为西门子(S);
R。— 试样终端短路谐振时电桥电阻读数,单位为欧姆(Ω);
R。 — 试样终端开路谐振时电桥电阻读数,单位为欧姆(Ω)。
5.6.2.2 比较法
5.6.2.2.1 概述
本方法适用于用比较法测量同轴对的衰减常数频率特性。
测试频率为0.06 MHz~70MHz, 测试衰减的最大值为40 dB 。
若仪表性能允许,也适用于更高的
频率与更大的衰减值。
在测试10 dB 以上的衰减值时,测试精度应优于±0.1%。
5.6.2.2.2 试验设备
5.6.2.2.2.1 测试系统原理图
测试系统原理图见图28、图29和图30。
GB/T 5441—2016
style="width:8.86007in;height:2.70006in" />f
G
2
2
C
I
2
D
Ⅱ
1
说明:
f-— 数字式频率计;
C—— 被测同轴对;
G— 振荡器;
D—— 选频电平表;
S— 同轴开关;
W— 可变分压器;
V-— 数字电压表;
I— 1 支路;
Ⅱ— 2 支 路 ;
A— 可变衰减器。
图28 串联比较法测试系统原理图
style="width:8.23403in;height:3.77361in" />
说明:
f — 数字式频率计;
C— 被测同轴对;
G— 振荡器;
D- 选频电平表;
S ——同轴开关;
W—— 可变分压器;
V—— 数字电压表;
I— 1 支 路 ;
ⅡⅡ— 2 支 路 ;
A— 可 变 衰 减 器 ;
A'——通常为1 dB 的固定衰减器。
图29 并联比较法测试系统原理图
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style="width:8.61337in;height:3.82668in" />f
G
A
2
I
2
S
2
2 D W V
Ⅱ
2
2
A"
说明:
f—— 数字式频率计;
C— 被测同轴对;
G— 振荡器;
D— 选频电平表;
S—— 同轴开关;
W— 可变分压器;
V— 数字电压表;
I— 1 支路;
Ⅱ— — 2支路;
A— 可变衰减器;
A"— 与 A 同型号可变衰减器作固定衰减用。
图30 串并联比较法测试系统原理图
5.6.2.2.2.2 测试仪器
测试仪器应符合下列要求:
a)
振荡器:输出阻抗为75Ω,在所需使用的频带内,对75Ω电阻的失配衰减应不低于32
dB, 并 能以0.1 MHz 或更小步级锁定频率。
b)
选频电平表:输入阻抗为75Ω,在所需使用的频带内,对75Ω电阻的失配衰减应不低于
32 dB。 且在恒定输入时,直流输出电平的短时间变化应不大于1×10-³dB。
c) 可变衰减器:
1) 各档衰减值总和应不低于40 dB, 最小档的分辨率应不超过0.1 dB;
2)
所需使用的频带应在衰减器的工作频带之内。当衰减器在所需使用的频带内,衰减值的
残留频率特性(即图28中的衰减器,在一次比较测试中两次衰减读数的衰减频率特性修
正值之差;图29、图30中两只衰减器的频率特性之差)在±1×10-3 dB
之内,可以不作频
率特性修正,直接采用直流校正值,否则应进行衰减值的频率特性修正;
3)
在测试环境的最低温度和最高温度的范围内,衰减器各档的衰减值将随温度变化,如果由
于温度的变化使衰减器各档衰减值变化在1×10-3 dB
之内,可以不作温度特性的修正, 否则应进行衰减值的温度特性修正;
4)
当衰减器输出终端接75Ω纯电阻时,衰减器在任何档位,其对75Ω的失配衰减应不低于
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5) 衰减器应具有良好的机械结构,以确保频繁操作后仍有良好的重复性;
6)
应定期在测试环境上限温度和下限温度附近进行直流校正及测试频率范围内的交流校
正,以取得衰减值的修正值、修正值的温度系数及频率特性的修正值。修正值的温度系数
以每3℃~5℃为一档计算。频率特性的修正值以每5 MHz~10 MHz为一档进行校正,
然后根据具体情况进行修正。
d) 同轴开关:阻抗为75Ω,失配衰减及串音衰减应符合列项 g)、列 项
h)规定。接触电阻应小且
稳定,以确保在恒定输入时,经频繁开关后输出无可以观察到的变化。
注:在没有适当的同轴开关时,允许采用插拨方式进行测试。
e)
数字电压表:应有滤波装置,并能显示五位数字,其稳定性应确保在一次比较测试的时间内,最
后一位数字的变化值不超过±2。
f) 可变分压器:
1) 可变分压器的线路见图31,可以自制。图中 R₁ 、R₂ 、R:
值根据所选用的选频电平表直流
输出电压的大小和电阻以及数字电压表的量程选定;
2) 当选频电平表的直流输出两端都不接地时,图31中
a、b两端可任意连接。若一端接地, 则接地端应与 b 连接;
3) 可变分压器的元件,特别是 R₂ 、R₃
电位器,应接触良好,至少应确保在一次比较测试时间
内,在数字电压表上无可观察到的变化;
4) 可变分压器与选频表的连接引线应采用具有良好屏蔽的引线。
style="width:10.10001in;height:3.80006in" />
说明:
R, — 电阻;
R₂、R₃— 可变电位器。
图31 可变分压器
g)
图28~图30中从振荡器输出引线到选频电平表输入引线,整个测试系统失配衰减应不低于
32 dB,在24 MHz 以上频段可以允许30 dB;
h) 测试系统中I
支路连接被测同轴对带引线的两个插头(在终端连接75Ω电阻时)之间的串音 衰减
B 值,应不低于按式(52)的计算值。
B=X-201g(0. 115×10⁻⁴×A)
式中:
B— 串音衰减值,单位为分贝(dB);
X— 衰减测试要求值,单位为分贝(dB);
A、 被测同轴对的衰减值,单位为分贝(dB)。
…………………………
(52)
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5.6.2.2.3 试样准备
5.6.2.2.3.1
试样为制造长度的成品电缆,同轴对可以环接或串接(但应用正规的接续零件及接续方法
进行),以满足在测试频带内衰减值为10 dB 以上。
5.6.2.2.3.2
将取定的各盘电缆试样分别按5.8规定测量长度,或采用钢卷尺测量长度。
5.6.2.2.4 试验步骤
5.6.2.2.4.1 选择接线型式
从图28、图29、图30中选定测试系统的接线型式。
5.6.2.2.4.2 测量测试系统的失配衰减
测量测试系统的失配衰减,步骤如下:
a)
根据所选定的测试系统接线型式,从图32、图33、图34中选定测量测试系统失配衰减的接线
型式,并连接好系统;
b) 分别在
I、Ⅱ两个支路上进行测量。测量时,可变衰减器应置于"全零"(或最低值)位置;
c) 当失配衰减达不到5.6.2.2.2.2中g)规定的32dB
值时,应加放具有一定衰减值的缓冲衰减器, 使失配衰减达到32 dB。
style="width:8.83333in;height:3.5in" />
style="width:0.17999in;height:0.13332in" />
说明:
G—— 振荡器;
D—— 选频电平表;
S— 同轴开关;
I— 1 支 路 ;
Ⅱ——2支路;
A—— 可变衰减器。
图 3 2 串联比较法系统失配衰减测试接线图
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style="width:8.94028in;height:4.69375in" />
style="width:8.94028in;height:4.69375in" />
说明:
G—— 振荡器;
D— 选频电平表;
S—— 同轴开关;
I— 1 支路;
Ⅱ— — 2支路;
A—— 可变衰减器;
A' 通 常 为 1 dB 的固定衰减器。
图 3 3 并联比较法系统失配衰减测试接线图
style="width:9.22014in;height:3.38056in" />
说明:
G — 振荡器;
D ——选频电平表;
2 — — 75Ω同轴引线; S — 同轴开关;
I— 1 支路;
Ⅱ — 2 支 路 ;
A ——可变衰减器;
A"— 与 A 同型号可变衰减器作固定衰减用。
图34 串并联比较法系统失配衰减测试接线图
GB/T 5441—2016
5.6.2.2.4.3 测量测试系统的串音衰减值
测量测试系统的串音衰减值,步骤如下:
a)
根据所选定的测试系统接线型式,按图28、图29或图30连接好系统。或在连接试样的两根
引线端头上分别连接上带有屏蔽的75Ω电阻,直接插接或通过短段的同轴对连接;
b) 将振荡器调至零电平输出,将可变衰减放在“全零”(或最低值)位置;
c)
将同轴开关先放置在Ⅱ支路上,调整选频表的频率及灵敏度,使选频表指示为零电平,或与衰
减器最低值相应的电平值。再将同轴开关放置于I
支路上,提高选频表灵敏度,读出接收电平
值,两次电平的差值即为系统的串音衰减值。
5.6.2.2.4.4 调试测试系统
调试测试系统,步骤如下:
a) 根据所选定的测试系统接线型式,按图28、图29或图30连接好测试系统;
b) 选取一根与试样结构相同,长约100 mm
的同轴对,代替试样接入测试系统;
c) 接通电源,预热测试仪器,稳定后开始调试:
1) 将同轴开关放置在Ⅱ支路上;
2) 将振荡器的输出阻抗置于75Ω;输出电平调至0 dB 或 一 10 dB;
输出频率调至最高测试频 率,可变衰减器(图28、图29、图30中的 A 及 A')
置于"全零"(或最低值)位置;选频电平
表的输入阻抗置于75Ω,中频带宽调至适当的位置,使数字电压表读数最稳定,在低噪声
工作状态下选出振荡器频率;
3) 调节振荡器输出细调或选频电平表的灵敏度,使电平表表头指针在0dB 或一10
dB 附近;
4)
调节可变分压器及数字电压表,使数字电压表显示五位数字。在一次比较测试时间内,当
数字电压表的读数的数字差值不超过相当1×10-3 dB
时,即可测量系统的修正值。
5.6.2.2.4.5 测量系统的修正值
调试测量系统的修正值,步骤如下:
a)
采用图28的串联比较法及图29的并联比较法接线型式时,将可变衰减器置于零;采用图30
串并联比较法接线型式时,估计最高测试频率时被测同轴对的衰减,将两只衰减器均放在略大
于此值的位置上;
b)
将同轴开关置于Ⅱ支路上,调节可变分压器使数字电压表显示适当数字,记作Vny
。 再 将 同 轴 开关置于I 支路上,读取数字电压表的数值,记作Vly;
c)
采用图28、图29、图30时,系统修正值分别按式(53)、式(54)、式(55)计算。
style="width:1.81327in;height:0.67342in" />
style="width:3.59994in;height:0.68662in" />
style="width:3.6001in;height:0.68662in" />
式中:
Any — Ⅱ 支路衰减器读数,单位为分贝(dB);
A₁y — I 支路衰减器读数,单位为分贝(dB);
△Any— Ⅱ 支路衰减器读数修正值,单位为分贝(dB);
△AIy—I 支路衰减器读数修正值,单位为分贝(dB)。
…………………………
…………
…………………………
(53)
style="width:0.46817in;height:0.24642in" />
(55)
(54)
GB/T 5441—2016
式(53)~式(55)中没有扣除长度为100 mm
的同轴对的衰减值,此值在式(62)中处理。
系统修正值的测量应在试样衰减的各个频率点上进行。
5.6.2.2.4.6 测量试样的实际温度
采用下述方法测量试样的实际温度:
a)
在有恒温室的条件下,将电缆试样放在恒温室内,直至试样护套内导体的直流电阻达到稳定,
然后精确测定恒温室的温度,即为试样的实际温度。
b) 在没有恒温室时,采用下列1)、2)中任一种方法测量:
1) 测温线法:
为充分利用电桥分辨率,在试样护套内选取具有适当直流电阻值的线芯(可将 n 根
导 体
串联)作测温线。
在试样的电缆盘上悬挂分辨率为0 .
1℃的温度计。若试样为若干盘电缆组成,温度计应
不少于两只,读数取诸温度计示值的平均值。
每隔20 min~30 min 测量 一 次测温线的直流电阻。连续测量48 h,
每次至少读取四位数
字,并记下温度计指示的温度及测量时刻。
根据每次测量的电阻、温度值绘制温度和电阻随时间的变化曲线。分别从两条曲线上求出平
均温度t 及平均电阻R, 并按式(56)计算20℃时测温线的电阻R20。
style="width:3.63346in;height:0.68002in" /> (56)
式中:
R₂o——20℃ 时测温线的电阻,单位为欧姆(Ω);
R — 平均电阻,单位为欧姆(Ω);
t —— 平均温度,单位为摄氏度(℃)。
2) 测温电缆法:
在进行定期测试或大量测试的情况下应采用此法。
取一盘与被测电缆的型号、规格相同,长度基本接近,并绕在同样电缆盘上的电缆作为测
温电缆,按测温线法规定测量该电缆中测温线的电阻 R20。
将测温电缆和试样电缆尽可能靠近放置至少6 h。
测量测温电缆中测温线电阻和试样电缆中测温线电阻。将测温电缆中测温线的电阻和温
度的关系移植到试样电缆的测温线上,测量和移植应在不同时间内进行多次,直至互相符合后
才能被采用。
c) 在测量衰减常数的环境温度下,测量试样电缆同一护套内的测温线直流电阻
R。
d) 按式(57)计算试样同轴对的实际温度:
style="width:3.7867in;height:0.68662in" />
式 中 :
tx — 试样同轴对的实际温度,单位为摄氏度(℃);
R.— 测温线直流电阻,单位为欧姆(Ω);
R₂——20℃ 时测温线的电阻,单位为欧姆(Ω)。
5.6.2.2.4.7 测量试样同轴对的衰减
…………………………
(57)
用串联比较法测量试样同轴对的衰减步骤如下:
a)
将被测同轴对接入图28测试系统,将同轴开关置于Ⅱ支路上,调节电平振荡器至所需测试频
GB/T 5441—2016
率,使输出电平为0 dB 或— 10 dB;
b)
估计在最高测试频率时被测同轴对的衰减,将衰减器放在略大于此值的位置上,该数值作为
起始衰减A。;
c) 用选频电平表选频。调节输入衰减器,使表头指针指在0 dB
附近,必要时可调节电平表灵敏 度细调;
d) 调节可变分压器,使数字电压表显示五位数字,读取该数字,并记作 Vn;
e) 将同轴开关置于I
支路上。分压器不动,减小可变衰减器的衰减值,直至选频电平表的表头指 于
0 dB 附近,使数字电压表显示的数字与Vm 接近,读取可变衰减器的读数为A₁
和数字电压 表的读数为V₁ ;
f) 将可变衰减器重新调回至起始衰减
A。,然后将同轴开关置于Ⅱ支路上,此时数字电压表显示 的值应回到Vn。
允许数字的差值相当于1×10-³dB, 如果差值超过此值,应重新进行测试。
用并联比较法测量试样同轴对的衰减步骤如下:
a) 将被测同轴对接入图29测试系统,将同轴开关置于I
支路上,调节振荡器至所需测试频率,使 输出电平为0 dB 或— 10 dB;
b) 用选频电平表选频。调节输入衰减器,使表头指针指在0 dB
附近,必要时可调节电平表的灵 敏度细调;
c) 调节可变分压器,使数字电压表显示五位数字,读取该数字记作V₁ ;
d)
将可变衰减器调节至接近被测同轴对衰减值的档位上,然后将同轴开关置于Ⅱ支路上。进一
步调节衰减器的衰减值,使选频电平表的表头指针指于0 dB
附近,数字电压表显示的数字与 Vi 接近,读取可变衰减器的读数A
和数字电压表读数V;
e) 将同轴开关置于I 支路。此时数字电压表显示的值应回到V₁ 。
允许数字的差值相当于1× 10-3dB, 如果差值超过此值,应重新进行测试。
用串并联比较法测量试样同轴对的衰减步骤如下:
a)
将被测同轴对接入图30测试系统,将同轴开关置于Ⅱ支路上,调节振荡器至所需测试频率,使
输出电平为0 dB 或— 10 dB;
b) 将Ⅱ支路上的可变衰减器置于与测试系统衰减器相同的位置上;
c) 用选频电平表选频。调节输入衰减器,使表头指针指在0 dB
附近,必要时可调节电平表灵敏 度细调;
d) 调节可变分压器,使数字电压表显示五位数字,读取该数字,并记作V;
e) 将同轴开关 S 置于 I 支路上,调节可变衰减器A,
使数字电压表显示的数字与Vn 接近,读取 可变衰减器的读数为A
和数字电压表读数为V1;
f) 将同轴开关S 置于Ⅱ支路上,此时数字电压表应回到 V。
允许数字的差值相当于1×10-3 dB, 如
差值超过此值,应重新进行测试。
5.6.2.2.5 测试结果及计算
5.6.2.2.5.1 被测同轴对衰减值A、应分别按不同的接线型式计算:
a) 采用串联比较法时A、 按式(58)计算。
A 、=[(A 。+ △A)-(A₁+ △A₁)]+Ay-A, (58)
式中:
A、 —— 衰减值,单位为分贝(dB);
A。 —— 起始衰减,单位为分贝(dB);
△A。 ——A。 的修正值,单位为分贝(dB);
A₁- 同轴开关置于I 支路时可变衰减器的读数,单位为分贝(dB);
△A₁—A₁
的修正值,单位为分贝(dB);
A,— 系统修正值,按式(53)计算,单位为分贝(dB);
Ay — 尾数修正值,按式(59)计算,单位为分贝(dB)。
style="width:1.81987in;height:0.6534in" />
GB/T 5441—2016
………………………… (59)
式中:
V₁— 同轴开关置于 I 支路时,数字电压表上读取的电压值,单位为伏特(V);
Vn— 同轴开关置于Ⅱ支路时,数字电压表上读取的电压值,单位为伏特(V)。
b) 采用并联比较法时A 、按式(60)计算。
A 、=A+ △A+Ay-A, ………………………… ( 60)
式中:
A 、— 衰减值,单位为分贝(dB);
An — 可变衰减器读数,单位为分贝(dB);
△An—— 衰减器读数的修正值,单位为分贝(dB);
A,—— 系统修正值,按式(54)计算,单位为分贝(dB);
Ay — 尾数修正值,按式(59)计算,单位为分贝(dB)
c) 采用串并联比较法时A 、按式(61)计算。
A、=A,- (A₁+△A₁)+Av ………………………… (61)
式 中 :
A 、——
A₁——
△A₁—Ai
A,——
Ay —
衰减值,单位为分贝(dB);
同轴开关置于I 支路时,可变衰减器(A”)的读数,单位为分贝(dB);
的修正值,单位为分贝(dB);
系统修正值,按式(55)计算,单位为分贝(dB);
同轴开关置于I 支路时,尾数修正值,按式(59)计算,单位为分贝(dB)。
5.6.2.2.5.2 被测同轴对在测试环境温度下的衰减常数α,按式(62)计算。
style="width:1.99326in;height:0.59994in" /> (62)
式 中 :
α,— 衰减常数,单位为分贝每千米(dB/km);
A 、L 长度被测同轴对的衰减实测值,单位为分贝(dB);
L ——扣除100 mm 短接同轴对长度后被测同轴对的长度,单位为米(m)。
5.6.2.2.5.3 标准温度下的衰减常数 αr 按式(63)计算。
style="width:2.53999in;height:0.5533in" /> (63)
式 中 :
αr— 衰减常数,单位为分贝每千米(dB/km);
T — 标准温度,单位为摄氏度(℃);
t ——测试时同轴对的温度,单位为摄氏度(℃);
K— 标准温度T 时同轴对的衰减温度系数。
5.6.2.2.5.4
换算到标准温度的各频率的α;值应采用最小二乘法回归出以式(64)、式(65)表示的衰减
频率特性。
a;=A√f+Bf+C ………………………… (64)
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style="width:5.81992in;height:0.68662in" />
…………………
(65)
式中:
α; — 衰减常数,单位为分贝每千米(dB/km);
C —— 最小二乘法常数项,单位为分贝每千米(dB/km);
R 。 — 标准温度下内导体的直流电阻,单位为欧姆(Ω);
e=d/D — 内导体外径d 与外导体内径D 之比;
style="width:2.18662in;height:0.70664in" />-被测同轴对在频率无穷大时的波阻抗,单位为欧姆(Ω)。
R 。,e“,e, 应按5.8进行取值。
A=a+5×CdB/(km×√MHz) (66)
B=b+5×CdB/(km×MHz) (67)
style="width:6.61335in;height:1.1132in" />) (68)
style="width:5.93335in;height:1.1132in" /> (69)
style="width:3.84664in;height:0.72666in" /> (70)
style="width:4.8734in;height:2.4068in" />
…………………………
(71)
式中:
i=1,2, …,n, 即测试频率的序数。
5.6.2.2.6 其他技术要求
5.6.2.2.6.1 为计算方便式(59)中Av 可采用式(72)计算。
style="width:3.40674in;height:0.62018in" /> (72)
式中:
V₁— 同轴开关置于I 支路时数字电压表上读取的电压值,单位为伏特(V);
Vπ— 同轴开关置于Ⅱ支路时数字电压表上读取的电压值,单位为伏特(V);
n ——数字电压表读数为0.8680 V~0.8692V 的倍值数,为2或1/2。
测试时要求数字电压表读数在0.8630 V~0.8730V 的2或1/2倍值范围内。
5.6.2.2.6.2 用式(64)表示被测同轴对的衰减频率特性,只适用于 fʌ
频率以上频段,否则计算结果将
有显著误差。除非另有规定,不同规格同轴对的f 值为:
2.6/9.5 mm 同轴对fʌ=2.5 MHz (73)
1.2/4.4 mm 同轴对fʌ=4 MHz (74)
5.6.2.2.6.3
对于阻抗非75Ω的通信电缆采用此方法进行测试时,应在被测物两侧加阻抗变量器,相应
GB/T 5441—2016
class="anchor">地在测试系统修正值时应在接入阻抗变量器的状态下进行测试。
5.6.2.2.6.4 当对较低频率(如1.2/4.4 mm 小同轴0.2 MHz
以下)较短试样进行衰减测试时,由于阻抗
失配引起衰减测试误差,这时可采用式(75)对误差进行估计,并对测试数据进行修正。
style="width:7.22679in;height:0.68662in" /> ( 75)
style="width:3.41335in;height:0.68002in" /> (76)
style="width:2.78669in;height:0.59334in" /> (77)
式中:
△ — 衰减测试误差,单位为分贝(dB);
Zc — 在测试频率下试样的输入阻抗(复数),单位为欧姆(Ω);
Zo — 测试系统阻抗,通常为75 Ω;
y=α+β— 试样的传播常数;
a 衰减常数,可取标准温度时的标称值,单位为奈培每千米(Np/km);
β — 相移常数,可取标准温度时的标称值,单位为弧度每千米(rad/km)。
5.7.1.1 测试系统原理图
理想屏蔽系数测试系统原理图见图35。
style="width:10.99335in;height:4.62in" />
说明:
1 — — 交流稳压器; 9 — — 切换开关;
2 — — 调压器(2只); 10 — — 交流电压测试装置;
3 — — 大电流变压器(升流器); 11 — — 试样电缆;
4 — — 试样金属套电流测量装置; 12 — — 电压环;
5 - - 绝 缘 块 ; 13 — — 电流环;
6 — — 大电流框架回路;
style="width:0.17999in;height:0.18656in" />
试样与大电流框架的中心距,固定为400 mm;
7 — 试 样 金 属 套 电 压 测 量 线 ; I₁=1000 mm±5mm;l₂=1200 mm;l=
8 — — 电阻分压器; 20 mm。
图 3 5 理想屏蔽系数测试系统原理图
GB/T 5441—2016
5.7.1.2 测试仪器
测试仪器应符合下列要求:
a) 测试频率满足50 Hz~800 Hz 范围。
b) 交流稳压器:电压为220 V; 容 量 为 3 kVA~5kVA; 稳定度应不超过±1%。
c) 调压器:电压为250 V; 容 量 为 2 kVA~4 kVA。
d) 升流器:升流器最大输出电压应不小于4 V; 容 量 应 不 小 于 3 kVA;
输出波形(包括调压器、升
流器)要求所有瞬间值与同相位正弦波基波值的偏差应不超过正弦波基波峰值的10%。
e) 电流测量装置:电流互感器为500/5 A,0.5 级;标准无感电阻为0. 1Ω,0. 1级;毫伏表最小量 程 为 1 mV。
f) 电阻分压器:测量电阻R 。=100Ω; 可变电阻箱的可变范围应为:
(0~10)×(0.01+0.1+1+10+100+1000)Ω
g) 交流电压测量装置:交流电压测量装置最小分辨率应不大于0.01 mV。
注:"交流电压测量装置"可以采用交流数字电压表、选频电平表等进行读取,可以采用交直流转换器和直流电压表
读取,也可以采用具有更高精度的测试设备。
h) 电流环:电流环由镀银黄铜或紫铜制成,表面质量应确保接触良好。
i) 大电流回路:大电流回路呈长方形框架,
一边为试样金属套,另三边可由外半径为 r、壁厚不小 于 3 mm
的圆铜管构成(也允许用实芯铜)。图35中距离 w 为400 mm。 由电流框架与试样
构成的测量回路的电感应在(2±0. 1) uH 以内。对于 一
台可适用于非常大电流的测量装置,
框架的另三边可以采用两条平行扁铜排的形式。两条铜排之间的距离大约等于其厚度。空心
圆铜管半径r 的选择,可根据 L=2uH 及试样金属套外径 D, 按式(78)计算:
式 中 :
style="width:3.52002in;height:0.97892in" />
…………………………
(78)
D—— 试样金属套外径,单位为毫米(mm);
r — 框架圆铜管外半径,单位为毫米(mm);
L ——测试回路的电感,单位为亨(H)。
j) 电压测量线:电压测量线应采用导体直径小于0.5 mm
的绝缘线,如图35所示沿大电流框架表
面平行放置。对于由两条平行扁铜排构成的大电流框架,可以放在铜排之间。
5.7.2.1 从被试电缆上取样长1400 mm±20 mm。
5.7.2.2 根 据l₁=1000mm±5mm
的要求,去除试样两端铠装层外的外套或外被层。根据 l 的长度
和电流环的宽度,去除试样两端铠装层及衬层,裸露出金属套。
5.7.2.3
从缆芯中选定连接感应电压测量线的导体,该导体应尽可能接近缆芯中心。被选定的导体其
两端应去除绝缘层,在电流环的外侧(如图35所示)用细铜线缠绕数圈扎紧在金属套上,制成电压环,并
与电压测量线和选定的电缆芯导体连接。电压环与电流环的中心距 l 为20 mm。
5.7.2.4
试样两端安装电流环处,应以适当方法确保铠装层与金属套间接触良好。电缆试样如果有多
层金属套,应以适当方法将所有金属套连接在一起且接触良好。
5.7.3.1 按图35检查测试系统的连接和各部分尺寸。
GB/T 5441—2016
5.7.3.2
检查各连接部分,接触应良好,特别是电流测试回路的连接部分,如电流环与试样的连接、试样
的铠装层与金属套的连接等。
5.7.3.3 检查调压器的调压旋钮,应在起始"零"位置上。
5.7.3.4 将 5 0 Hz~800Hz
变频电源接入测试系统,并接通所有测试仪表的电源,预热15 min, 然后进
行下列带电检查:
a) 用示波器观察升流器输出波形,应确保为无明显失真的正弦波形;
b)
在正式测试前,略微升高调压器的输出电压,使试样的金属套中流过小量的电流。观察交流
电压测量装置的读数显示是否稳定。如读数显示不稳定应找出原因,检查系统中各部分,特
别应注意检查电流回路中各部分接触是否良好。应在故障消除后再进行正式测试。
5.7.3.5 将切换开关先设定在V、位置,然后转换到
V。位置,分别读出并记录试样金属套的电压V、 与 芯线上的感应电压V。。
5.7.4.1 试验结果按式(79
式中:
style="width:1.03336in;height:0.6666in" />
…………………………
(79)
vos——电缆试样金属套上干扰电压为 V、时的理想屏蔽系数;
V。— 线芯上的感应电压,单位为毫伏(mV);
V、— 电缆试样金属套上的纵向干扰电压,单位为毫伏(mV)。
5.7.4.2
当金属套上流过大电流(几百安培)时,由于发热使护套的阻值增加。此时,由式(79)计算的理
想屏蔽系数应按式(80)进行修正。
style="width:4.73322in;height:0.76648in" /> ( 80)
式中:
Vo2—— 流过大电流 I2 时经过修正后的理想屏蔽系数;
R 。——小电流 I 时金属套的直流电阻
style="width:0.96005in;height:0.70004in" />,单位为欧姆(Ω);
R。— 大电流I2 时金属套的直流电阻
style="width:0.96005in;height:0.71324in" />,单位为欧姆(Ω);
vos—— 大电流 I₂ 时,按式(79)计算所得的理想屏蔽系数;
V 。— 小电流 I₁ 时线芯的感应电压,单位为毫伏(mV);
V— 大电流 I₂ 时线芯的感应电压,单位为毫伏(mV)。
5.7.5.1
电流框架的电流进线和测量电压的引出线应尽可能短,且电流的进线之间和测量电压的引出
线之间应尽可能地靠近和绞合在一起,同时通大电流的导线应尽可能远离测量小电压的导线。
5.7.5.2
测试中当怀疑交流电压测量装置读数不准时,可以用电阻分压器测量屏蔽系数,以与交流电压
测量装置测试结果进行对比,此时,开关应先放在 V。位置,然后转换到 V
'位置,调节标准可变电阻箱, 使交流电压测量装置的V。与 V
'读数相等,读取标准可变电阻箱R 的读数,这时理想屏蔽系数值按式
(81)计算。
style="width:1.6133in;height:0.63998in" /> ………………………… (81)
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式中:
R — 标准可变电阻箱读数,单位为欧姆(Ω);
R。 ——100Ω 固定测量膜电阻,单位为欧姆(Ω)。
5.7.5.3
对铠装钢带电缆进行测试时,为防止残磁影响,每次测量前应预先对试样进行退磁,即逐步增
加电缆金属套上的电流直至最大的测试电流值,然后在数秒钟内将电流再均匀地降至零。在测试时,电
流的调节应从小到大单方向地增加。
5.7.5.4
由于金属护套的电阻很小(特别是铝护套),为了得到大的护套电压,需通过很大电流(数百安
培)。因此应快速测试,以免金属发热电阻增加,产生测试误差。
5.7.5.5
当对测试结果产生争议时,应以铠装层与金属套焊接的试样为准。
5.8.1.1 测试系统原理图
测试系统原理图见图36 和图37。
style="width:9.57342in;height:4.64002in" />测试引线
接被测
同轴对
[
G
75(
75&
补偿网络
R=37.5()
=2.2 k52 R= =37,59
1-6.8k5 iF2—47052
说明:
G—— 振荡器;
D— 选频电平表;
f — 数字频率计。
图36 补偿法测试谐振频率测试系统原理图
GB/T 5441—2016
style="width:8.06042in;height:4.58056in" />
style="width:0.45328in;height:0.39996in" />
说明:
G ——振荡器;
D ——选频电平表;
f — 数字频率计;
C 被测同轴对;
R — (74±2)Ω;
W —100Ω 的无感电位器;
A₁、A₂— 两只型号规格相同的可变衰减箱,A2 做固定衰减器用。
图 3 7 补偿法测试系统原理图
5.8.1.2 测试仪器
测试仪器应符合下列要求:
a) 振荡器:输出阻抗为75Ω,对75Ω电阻的失配衰减(包括引线)应不低于32 dB,
并 能 以 0. 1MHz 或更小步级锁定频率。频率稳定度应不超过(1×10- ³±10)
Hz;
b) 选频电平表:输出阻抗为75Ω,对75Ω阻抗的失配衰减(包括引线)应不低于32
dB;
c)
数字频率计:应有滤波装置,能显示五位数字,频率稳定度应不超过±1.5×10-⁷/24
h;
d)
高频阻抗(导纳)电桥:无补偿网络时,可用精度为2%的高频阻抗(导纳)电桥代替。此时测试
系统原理图见图37;
e) 补偿网络:元件和原理图见图36,整个网络应良好屏蔽;
f)
测试引线:阻抗应与被测同轴对相同,测试多根同结构同轴对时,应采用同一测试引线。
试样为制造长度的成品电缆,可以是单根或数根同轴对连接。
5.8.3.1 精密丈量
取4~5根成品电缆,摊平,用计量过的钢卷尺丈量,每次丈量长度应不小于30
m, 测量误差应不大
于1×10 。用测量结果和同轴对绞合常数计算出电缆中同轴对展开长度。
同轴对的绞合常数和同轴对展开长度分别按式(82)和式(83)计算。
style="width:2.24672in;height:0.72006in" /> ( 82)
GB/T 5441—2016
l=lmλ ………………………… (83)
式 中 :
1 同轴对的展开长度,单位为千米(km);
lm—— 电缆的丈量长度,单位为千米(km);
D。 ——同轴对所在缆芯层的平均直径,单位为毫米(mm);
H—— 同轴对的绞合节距,单位为毫米(mm);
λ — — 同轴对的绞合常数。
5.8.3.2 计算参数f% 及 B6
5.8.3.2.1 按 GB/T3048.4
规定,测量各试样同轴对内导体的直流电阻,计算平均值,并换算在+20 ℃时
每公里的平均值R。。
5.8.3.2.2 按下列方法计算同轴对内外导体直径比D/d 值和等效相对介电常数e,
值 :
a) 方 法 一
1) 根据设计要求和工艺参数估计同轴对的 D/d
值,然后将端阻抗的实测平均值 Zc 和 内 导 体直流电阻的平均值R
。代入式(84)估算同轴对的等效相对介电常数ε,的估计值。
style="width:6.18005in;height:1.40008in" />
…………………
(
84)
式中:
Zc—
同轴对特性阻抗实部平均值的平均值(当同轴对不均匀性小于3‰时,也可以用脉冲法测
得的端阻抗实测值的平均值代替),单位为欧姆(Ω);
D — 同轴对外导体内径,单位为毫米(mm);
d — 同轴对内导体外径,单位为毫米(mm);
e — 同轴对等效的相对介电常数;
f - 产品标准中规定的特性阻抗频率值。1.2/4.4 mm 型同轴对,f=1
MHz;2.6/9.5 mm 型 同
轴对,f=2.5 MHz。
2 ) 将D/d 及e, 值代入式(85)和式(86)计算参数f '及B6 。f
计算结果取五位有效数字,
B′ 取四位有效数字。
style="width:1.52in;height:0.70004in" />
style="width:2.79345in;height:1.32in" />
…………………………
…………………………
( 85)
(86)
式中:
f!— 参数,单位为兆赫兹千米(MHz ·km);
B′—— 单位为根号下欧姆(Ω);
D — 同轴对外导体内径,单位为毫米(mm);
d — 同轴对内导体外径,单位为毫米(mm);
e,— 同轴对等效的相对介电常数。
b) 方 法 二
1) 按5.
1规定,精密测量各同轴对的工作电容,计算平均值,并换算每公里的工作电容平均
GB/T 5441—2016
值Co;
2)
按5.4规定,测量各同轴对特性阻抗实部平均值,并计算各同轴对特性阻抗实部平均值的
平均值Zc 。
当同轴对的阻抗不均匀性小于3‰时,也可以用脉冲法测得的端阻抗的平均
值代替;
3) 将R。、C。、Zc代入式(87):
style="width:4.72677in;height:0.67342in" /> ………………………… (87)
式中:
style="width:2.13344in;height:0.73348in" /> (88)
style="width:2.14005in;height:0.74668in" /> (89)
style="width:0.79327in;height:0.59334in" /> (90)
根据式(87)计算 D/d, 并代入式(91)计算ε。
style="width:3.27332in;height:0.61996in" /> (91)
式中:
Ze 特性阻抗实部平均值的平均值,单位为欧姆(Ω);
C 。——同轴对工作电容平均值,单位为纳法每千米(nF/km);
R。 ——20℃ 时内导体直流电阻平均值,单位为欧姆每千米(Ω/km);
f -2.6/9.5 mm 同轴对为2.5 MHz;1.2/4.4 mm 同轴对为1 MHz。
4) 将 D/d 、e, 值代入式(85)和式(86)计算f ' 及B/ 值 。
5.8.3.3 测量被测同轴对的谐振频率
5.8.3.3.1 按式(92)估算谐振频率。
style="width:1.83325in;height:0.5533in" />
…………………………
(92)
式中:
f. — 谐振频率,单位为兆赫兹(MHz);
Z. — 同轴对特性阻抗实部,可以取理论值,单位为欧姆(Ω);
C 。(l)—— 测试长度同轴对工作电容,可以取理论值,单位为纳法(nF);
n —— 谐振序号,取2、6、10、14……。
5.8.3.3.2 按图36接好测试系统,检查无误后接通电源,预热仪器达到稳定。
5.8.3.3.3
接上经精密丈量过的同轴对进行测试。从低频开始,在调整振荡器输出频率的同时,用选频
电平表跟踪选频,在序号n 为2、6、10、14 ……
的频率点上,选频电平表的指示出现最低点。选择高于表
9中规定的频率进行测试。
表 9 测试频率
|
|
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---|---|---|
|
|
1 MHz |
|
|
0.25 MHz |
GB/T 5441—2016
适当调整补偿网络的电位器,使最低点的电平降低,反复调节频率的补偿电位器,使选频电平表指
示最低(一般可达- 100 dB 左右)。从频率计上读取频率fn, 并记录序号。
5.8.3.4 测量被测同轴对内导体的直流电阻
经测量计算被测同轴对内导体的直流电阻R 。(l)。
5.8.3.5 计算数值f。 和 Bo
5.8.3.5.1 按式(93)计算经精密丈量的被测同轴对的展开长度l,
并计算该试样中各同轴对的长度平均
值 l。
style="width:6.75337in;height:0.79332in" /> ………………… ( 93)
式中:
fn —— 谐振频率,单位为兆赫兹(MHz);
f — 按式(85)计算参数,计算结果取五位有效数字;
B′ —— 按式(86)计算参数,计算结果取四位有效数字;
R。(l)—— 被测同轴对内导体的直流电阻,单位为欧姆(Ω);
n —— 谐振序号,取2、6、10、14……。
5.8.3.5.2 计算 l 与5.
1精密丈量展开长度的百分数误差和4~5根精密丈量电缆的总的百分数误差。
用此总的百分数误差修正f 值,计算 f。 值;然后用f. 值计算e 值
、B。值。如果算出的B。值 与B′ 值 不一致,则应以
B。值重新代入式(93)进行计算。
5.8.4.1 试验结果按式(94
lx=lx—l, ………………………… ( 94)
式中:
lx— 包括测试引线电气长度在内的被测同轴对的展开长度,单位为米(m);
l,—— 测试引线的电气长度,单位为米(m);
l 、— 被测同轴对展开长度,单位为米(m)。
5.8.4.2 lx 按式(95
style="width:4.97991in;height:0.7535in" /> (95)
式中:
fn — 谐振频率,单位为兆赫兹(MHz);
f′ — 按式(85)计算参数,计算结果取五位有效数字;
R 。(l)— 被测同轴对内导体的直流电阻,单位为欧姆(Ω);
n — 谐振序号,取2、6、10、14……。
5.8.4.3 l, 按式(96
ly=lA+lB-lAB+lw ………………………… (96)
式中:
lxA 、lB— 包括同一引线电气长度在内的被测同轴对A、B
的展开长度,单位为米(m);
lAB A、B 同轴对环接展开长度,单位为米(m);
l 环接用同轴对的长度,单位为米(m)
(环接用同轴对的结构与被测同轴对相同)。
当试样同轴对的长度不一致时,l, 应取较短试样同轴对的测量值。
style="width:3.1001in" />GB/T 5441—2016
5.8.5.1
当无补偿网络,采用高频阻抗(导纳)电桥测试谐振频率fn
时,5.8.3.3.2及5.8.3.3.3步骤应按 5.4要求进行。
5.8.5.2
当制造同轴对的工艺、结构或材料改变时,应重复5.8.3.1及5.8.3.2步骤。
更多内容 可以 GB-T 5441-2016 通信电缆试验方法. 进一步学习