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Tuto-Mesure-Velocity-Factor

Il est possible de faire cette mesure par differentes méthodes :

  • Oscilloscope
  • VNA (TDR)
  • VNA (Méthode du changement de Phase à 3/4 de lambda)
  • VNA (Methode "Directemnt par la fonction du VNA "Cable Measure" par Dislord)

Il est egalement possible de le déterminer pour un brin rayonna en fonction de son diametre https://www.translatorscafe.com/unit-converter/fr-FR/calculator/dipole-antenna/

Liens

J'ai fait une recherche sur le Web pour utiliser des VNA pour mesurer le facteur de vitesse du câble et il semble qu'il existe 2 méthodes et quelques calculatrices en ligne. Il y a une vidéo YouTube montrant le NanoVNA et il indique une erreur de longueur potentielle de 2 cm. Ce que j'essaie de déterminer est une bobine inconnue de câble double de 300 ohms. Je suppose que cela peut être n'importe quoi entre 82 et 88 vf. (Mon application finale sera des Slim Jims enroulés de 2 m.) J'aimerais déterminer le VF aussi précisément que possible - quelqu'un a-t-il l'habitude de mesurer un câble double ? Andy

Le câble double est une ligne équilibrée, mais vous pouvez utiliser le NanoVNA non équilibré pour effectuer la mesure si vous le faites fonctionner uniquement sur batterie et le placez sur une boîte en carton ou un seau en plastique bien au-dessus du sol lorsque vous effectuez la mesure. Ne le tenez pas dans votre main. Vous aurez besoin d'une sorte d'adaptateur de test pour vous connecter au câble double et d'un moyen de calibrer l'endroit où le câble double se connecte. La photo ci-jointe montre un bloc de connexion SMA qui peut fonctionner pour vous. Vous aurez besoin d'une charge non inductive de 50 ohms et d'un fil court pour effectuer l'OSL. Quelques résistances de 100 ohms à fils très courts en parallèle devraient convenir pour des mesures jusqu'à 150 MHz. ou plus.
Votre câble double de 300 ohms devra être suspendu au-dessus du sol pour la mesure d'une manière ou d'une autre. Vous devrez connaître la longueur exacte, puis plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour déterminer le Vf. Si vous utilisez le micrologiciel DiSlord, vous pouvez utiliser la fonction de mesure du câble intégrée et faire varier le VF jusqu'à ce que la longueur mesurée soit égale à la longueur réelle. Une autre méthode consiste à mesurer à l'aide de la fonction TDR et à continuer d'ajuster le Vf jusqu'à ce que la longueur calculée soit égale à la longueur réelle. Une autre méthode consiste à utiliser le tableau de Smith pour trouver les fréquences de longueur d'onde 1/4 ou 1,2, puis à calculer la longueur électrique. Une fois que vous connaissez la longueur électrique et la longueur physique, vous pouvez calculer le Vf. Il existe d'autres méthodes, mais celles-ci vous permettront de démarrer. Roger

J'ai eu de la chance avec la procédure suivante :

  1. Coupez une longueur de votre ligne pour une longueur d'onde physique de 1/4 à environ 30 MHz. (Votre choix, mais assurez-vous qu'elle se situe quelque part dans la région HF. Cela permet de minimiser l'effet de la suspension du petit VNA à une extrémité de la ligne).
  2. Dénudez l'isolant sur environ 0,5 pouce des deux conducteurs aux deux extrémités de la ligne.
  3. Mesurez soigneusement et précisément la longueur de votre ligne uniquement le long du diélectrique, et non des extensions dénudées.
  4. Connectez une extrémité de la ligne au VNA comme vous le feriez habituellement si la ligne était coaxiale.
  5. Isolez le VNA de tout élément conducteur. Ne connectez le VNA à rien, pas même à un câble de chargement ou USB. Tout en touchant par intermittence le VNA, procédez comme suit.
  6. Avec l'extrémité de la ligne ouverte, trouvez la fréquence à laquelle le VNA mesure zéro ohm. Une ligne ouverte de 1/4 de longueur d'onde doit se refléter comme un court-circuit.
  7. Notez la fréquence déterminée dans (6), ci-dessus.
  8. Court-circuitez l'extrémité de la ligne.
  9. Trouvez la fréquence à laquelle le VNA indique une résistance infinie. Une ligne court-circuitée d'un quart de longueur d'onde doit se refléter comme une ligne ouverte.
  10. Notez la fréquence déterminée dans (9), ci-dessus.
  11. Calculez la moyenne numérique de (10) et (7) : [Fréquence de (10) + fréquence de (7)] / 2.
  12. Notez le résultat de fréquence de (11), ci-dessus.
  13. Divisez les résultats de (12), ci-dessus, par les résultats de (3), ci-dessus : [Fréquence de 12 / Fréquence de 3]. Ce résultat devrait être très proche du Vp de votre ligne.
    BTW : Cela fonctionne également pour le coaxial. Dave - WØLEV

Je suis d'accord avec les réponses précédentes et j'ajoute quelques remarques :

  1. La seule façon de déterminer avec précision le facteur de vitesse est de couper une section du câble à une longueur mesurée connue (plus c'est long, mieux c'est), puis d'utiliser l'une des techniques décrites dans les articles précédents pour mesurer sa longueur électrique avec précision. Je préfère la méthode mesure->câble du micrologiciel.
  2. Si votre bobine de câble est très longue, en raison des tolérances de fabrication, le facteur de vitesse peut varier de quelques pour cent sur la longueur de votre câble. Donc, si vous avez besoin de longueurs de 2 M réglées avec précision, vous devez couper et mesurer chacune d'elles individuellement. Coupez un peu plus longtemps que ce que le facteur de vitesse vous indique, puis coupez à la bonne longueur tout en mesurant avec le nanovna. Stan

Dave, Merci, c'est une méthode intéressante et à essayer. Vous mesurez donc uniquement la longueur du diélectrique et ne comptez pas la longueur des adaptateurs (?). C'est différent de ce qui a été dit dans l'un des tubes YouTube, mais encore une fois, c'était une méthode différente. De plus, là où vous dites que le VNA mesure zéro/infini ohms - donc en utilisant l'impédance plutôt que la phase d'impédance comme dans certaines mesures vf. Je pourrais utiliser deux méthodes et comparer. Andy

La méthode de phase devrait produire des résultats équivalents. S'ils diffèrent beaucoup, il y a un problème. En raison de la pente de la fonction tangente lorsque X et Y deviennent égaux, vous pourrez peut-être mieux repérer ce que vous recherchez en utilisant la méthode de phase. J'ai toujours utilisé les impédances nulles et infinies pour une ligne ouverte/courte d'un quart de longueur d'onde. Elles sont équivalentes. Dave - WØLEV

Dave, merci encore. Cela a plus de sens. J'ai aussi trouvé ceci https://www.youtube.com/watch?v=aWvPB299U60 Il commence avec 2 ports et vers 7:37 passe à la mesure d'un seul port. Andy

Roger, j'aime bien l'adaptateur, où l'as-tu trouvé ? Andy https://atlas-scientific.com/connectors/sma-screw-terminal/ Roger

Une bonne façon de déterminer de nombreux paramètres d'une ligne de transmission inconnue est d'utiliser Zplots d'AC6LA. https://www.ac6la.com/ Vous devez créer un fichier s2p pour le S11 de la ligne lorsqu'il est ouvert et un autre lorsqu'il est en court-circuit, le programme fera le reste. 73 Jeff G8HUL

Zplots fonctionne très bien, mais jetez également un œil à https://owenduffy.net/blog/?p=32442#more-32442 . Il y a une bonne calculatrice et beaucoup d'explications. Cordialement, Richard VK2EIK

Salut Andy, n'oubliez pas qu'un Slim Jim a une longueur d'onde de 3/4 (électrique), vous pouvez donc régler pour zéro ohm (faible) dans l'affichage Smith avec le câble en circuit ouvert après avoir coupé à environ 3/4 lambda à VF = 1. Ensuite, faufilez-vous vers le bas en coupant des morceaux juste en dessous du minimum R (toujours un peu inductif) pour laisser suffisamment de longueur pour votre court-circuit en haut. Faites le court-circuit et revérifiez. Il devrait afficher un circuit ouvert. Quelques degrés dans les deux sens ne devraient pas poser de problème. Mesurez ensuite votre câble et faites couper le tronçon de phasage au tiers de la longueur de l'extrémité d'alimentation pour former le tronçon correspondant au quart d'onde. Comme d'autres l'ont dit, isolez le VNA et le câble, puis effectuez un calibrage SOL aux bornes de l'adaptateur que vous utilisez pour alimenter la ligne d'échelle en premier. Pour cet exercice, le calibrage à 50 ohms n'est pas critique, vous essayez simplement de déterminer le plan d'étalonnage. HTH... Bob VK2ZRE

Nous avions l'habitude de mesurer le facteur de vitesse au Community College où j'enseignais avec un réflectomètre temporel très simple. Tout ce dont vous avez besoin est un générateur d'impulsions et un oscilloscope à 2 canaux. Placez un cycle de service étroit (comme 1 % dans l'extrémité proche d'une ligne de transmission et une sonde d'oscilloscope sur l'extrémité proche et éloignée du câble avec l'extrémité éloignée en court-circuit ou ouverte et mesurez le temps sur l'oscilloscope. Une précision de 1 % est facile. Envoyez-moi un e-mail si vous avez besoin de plus d'informations. Je peux vous envoyer le document de laboratoire. Bill - AA1BF

Je tiens à remercier tout le monde pour leur contribution ici. Il semble qu'il existe plusieurs méthodes et il faudrait beaucoup de temps pour les passer toutes en revue. Je pense que comme leçon apprise, je devrais utiliser un morceau de câble avec un VF « connu » et le comparer à son résultat de test avant de tester un morceau inconnu. Andy

Je vais également ajouter ma contribution ici. J'aime les choses aussi simples que possible.

  1. Mesurez une longueur du câble en question et notez cette longueur.
  2. Configurez le NanoVNA en mode réflectomètre temporel (TDR).
  3. Réglez le facteur de vitesse sur le facteur de vitesse publié du câble.
  4. Mesurez la longueur du câble.
  5. Ajustez le facteur de vitesse du VNA jusqu'à ce que la longueur mesurée soit obtenue à l'étape 1.

Le résultat sera le facteur de vitesse réel du câble.
J'utilise cette méthode lors de la construction de faisceaux de déphasage pour les antennes, car un facteur de vitesse précis est nécessaire pour couper avec précision les câbles du faisceau de déphasage. Clyde K. Spencer

Attention, le facteur de vélocité (VF) varie en fonction de la fréquence et est inférieur à la valeur publiée par le fabricant à des fréquences plus basses. La valeur dans la bande 160M ou 80M sera très différente de celle à 2M. Donc, si votre besoin nécessite un tronçon quart d'onde ou si vous effectuez un type d'adaptation de phase, vous devez mesurer le VF à la fréquence qui vous intéresse. Roger

Regardez cette vidéo. https://www.youtube.com/watch?v=9thbTC8-JtA Clyde K. Spencer

Je n'ai rien vu dans cette vidéo à propos du changement de VF avec la fréquence... Roger

Excellente vidéo, elle explique comment sélectionner la fréquence d'arrêt, ce que je n'avais pas vu dans quelques vidéos précédentes. Andy

La VF varie avec la fréquence et est très faible aux basses fréquences. Pour certaines paires de câbles téléphoniques (lignes de transmission à fréquence vocale), la vitesse de propagation est aussi faible que 29 000 miles par seconde et même plus faible pour les paires de câbles chargées par induction. À mesure que la fréquence augmente, la vitesse augmente et se rapproche de manière asymptotique d'une valeur qui est une fraction beaucoup plus élevée de la vitesse de la lumière dans l'espace libre. 73, Maynard W6PAP

Une autre façon d'exprimer la propagation de l'énergie dans un câble coaxial est de la dire dispersive. Dave - WØLEV

Roger,j'ai vu des graphiques similaires, donc je sais que c'est correct. D'où vient ce graphique en particulier ? On dirait qu'il vient d'une application. Andy

Un peu plus sur le sujet.

Notez qu'il existe des offres occasionnelles d'experts autoproclamés qui proposent le Vf d'une antenne à fil unique, disons une EFHW, ou ceux qui offrent des conseils sur les longueurs de fil isolé utilisées dans la construction d'un OCFD ou d'un dipôle. Demandez au fabricant de fil quel est le Vf s'il le propose. Le facteur de vitesse est au mieux une mesure liée à une vitesse de propagation sur une ligne de transmission par rapport à celle de l'espace libre. Bien qu'un chemin de retour soit nécessaire (et certains peuvent considérer le retour dans le sol comme l'autre moitié de la ligne de transmission), demandez à la personne qui fait le prosélytisme de vous montrer exactement comment elle a mesuré le Vf d'un seul fil. Cela devient encore plus intéressant lorsque vous demandez à la même personne quelle est la différence entre un Vf hypothétique sur un fil de cuivre nu et celui d'un fil isolé. Ed McCann AG6CX

"Cela devient encore plus intéressant lorsque vous demandez à la même personne quelle est la différence entre un Vf hypothétique sur un fil de cuivre nu et celui d'un fil isolé." Oui, et il y a beaucoup de discussions sur la cohérence de l'isolation sur sa longueur et/ou sur la façon dont l'effet de l'isolation sur le VF change avec l'altitude. Le manuel ARRL disait 3 % pour l'isolation, ce qui est trop général en réalité et n'est qu'un point de départ vague. Lorsque j'ai fabriqué des antennes à fil long ou dipôle HW avec THHN, j'ai utilisé un VF de 0,95 pour l'isolation et un autre 0,95 pour les brins - et je dois encore couper une bonne quantité pendant le réglage. [Il y a quelque temps, nous avons eu un fil de discussion sur l'utilisation du NanoVNA distant à l'aide d'un câble OTG vers un téléphone portable et observé dans l'application NanoVNA. Il pourrait être intéressant de voir s'il y a un changement réel pendant les lectures en mode TDR à plus de 30 pieds et plus.] Andy

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