Situací, kdy je potřeba zjistit impedanci kabelu je celá řada. Počínaje případem neznámého kabelu, přes improvizovanou výrobu přizpůsobovacích kabelů s nestandardní impedancí až k potřebě znát impedanci přesněji, než udává výrobce. Nenechme se zmást tvrzením výrobce kabelu o jeho impedanci. Slušní výrobci udávají toleranci impedance, která může být například 50 +-2 Ohmy, někteří o tolerančním poli mlčí. Asi vědí, proč. Na potřebu znát přesnou impedanci kabelu jsem narazil při přizpůsobování antény pro pásmo 144 MHz. Změřená impedance antény byla 43+j8 Ohmu, čemuž odpovídá útlum odrazu asi 19 dB. Na to se sice dá vysílat, ale při sdružování antén do soustavy je lepší, když je útlum odrazu větší. Pomocí Smithova diagramu jsem navrhl potřebnou délku 50 Ohmového vedení uvnitř anténní krabice tak, aby se vlastní přizpůsobení provedlo připojením paralelní indukčnosti k N konektoru na anténní krabici. Podle návrhu jsem obvod vyrobil nejdříve z kabelu RG174. Nepřesnosti jsem přisuzoval rozptylovým kapacitám, po připojení paralelní cívky přizpůsobení fungovalo, tak jsem nahradil kabel RG174 lepším teflonovým RG316 a najednou jsem se nemohl doměřit, přizpůsobení bylo zcela špatné, na Smithově diagramu jsem byl úplně jinde. Na první pohled to není možné, mezi kabelem s polyetylénovým a teflonovým dielektrikem je ve zkracovacím činiteli malý rozdíl, který nemůže být důvodem pro tak velkou diferenci. Chvíli jsem si hrál se Smithovým diagramem a jediné rozumné vysvětlení, na které jsem přišel, byl nesoulad impedancí kabelů. Začal jsem měřit a ukázalo se, že příčinou je skutečně rozptyl impedanci kabelů. Nakonec jsem použil kabel VBPAM 50-1,5, jehož impedance se nejvíce blíží požadované hodnotě 50 Ohmů. Rozdíl v délce je nečekaně velký, z 56 Ohmového kabelu vyjde délka 465 mm, z kabelu 48,9 Ohmu vyjde potřebná dílka 350mm.
Naměřené hodnoty:
typ kabelu | označení | změřená impedance |
RG174 | EMOS - 50 Ohm KOAXIALNI KABEL RG174U | 56 Ohm |
RG316 | z GSM šrotu - nepopsaný | 48 Ohm |
VBPAM 50-1,5 | Tesla Vrchlabí 1990 | 48,9 Ohm |
RG58 | nepopsaný, pocházející z nějaké mobilní antény | 49 Ohm |
? průměr 6mm | zelený koaxiál 80. léta průměr 6mm, polyethylenový | 75,5 Ohm |
Vlastní měření lze provést tak, že změříme kapacitu kabelu naprázdno, indukčnost kabelu nakrátko a impedanci vypočteme ze vzorce Z = odmocnina (L/C). Při měření na vysoké frekvenci (network analyzátor, VNA) je dobré vyhnout se délce kabelu, která se blíží násobkům čtvrtvlny, impedance utíká k nule, resp. do nekonečna a snižuje se tím přesnost měření.
Shrnutí: špatná impedance daného vzorku RG174 je úlet způsobený nekvalitní výrobou, raději nebudu spekulovat, kdo je výrobcem. Tolerance +- 2 Ohmy je obvyklá i u slušných výrobců. Velmi dobře z měření vyšly staré kabely výroby Tesla.