同軸ケーブルの特性インピーダンスをTDRで測定 - chy_farm

2013/11/27 (Wed) 13:31

タイムドメインリフレクトメトリ（TDR）の方法で同軸ケーブルと、実験に使用す
る電送線路の特性インピーダンスを計測してみました。

LIMPというPCにインストールして使うインピーダンスアナライザは、電流と電圧の
比を計算するだけのようで、同軸ケーブルの特性インピーダンスは計測できませ
ん。

LCRメータですと、インダクタンス、キャパシタンスを計測してくれますから、そ
れぞれ計測してわり算すれば出ますが、手元にはLCRメータがまだありませんの
で、TDRを試してみました。

先日来、inara1さんにお世話になったパルス発生モジュールが役立ちました。これ
は立ち上がりが2nsと高速で、オーバーシュートもあまりひどくないし、立ち上が
りから18ns経過すればパルスの頭はフラットになります。

電波速度は30cm／1nsですから、電送線路の往復が
30cm X 18 = 540cm
以上であれば、終端から反射してきた波が綺麗に観察出来ますから、観察方法とし
てはまんぞくできます。

テストに使った秋月の同軸ケーブルは2mです。
ＢＮＣケーブル　両端ＢＮＣオス　２ｍ金　５０Ω
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00007/

アダプタを付けているので正確に計ると207cm、往復で414cmです。

光速では414cmを13.8nsで往復します。

添付オシロ図上は上から順に
インプットしたパルス波、
終端開放時の反射波、
終端短絡時の反射波です。

反射波が戻ってきたのが22nsのところにあります。
それで伝播速度係数は
13.8ns／22ns = 0.627
になります。

終端に可変抵抗器を接続して、22ns以降がフラットになるまで回転させ、フラット
になってから（添付オシロ図下）その抵抗値をテスターで計測しました。
特性インピーダンス：44.8Ω
になりました。


この方法に誤りなどありましたらご教示よろしくお願いします。