87일, 16시간, 53분 - Togotech

"1.5DS-CV 동축케이블"의 두 판 사이의 차이

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<li> [[LCR 테스트리드]]가 필요하다. 주변에서 쉽게 구할 수 있는 커넥터, 케이블, [[악어 클립]]을 이용하여 만들어보자.
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<li> [[BNC 커넥터]] Tee를 사용하여
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image:fixture07_001.jpg | BNC 케이블 1m 4개를 사용하여
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image:fixture07_002.jpg | 양 실드를 연결해주는 녹색선이 필요하다.
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<li>High와 Low 케이블에서 실드를 끝단에서 서로 연결해야 한다.
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<li> [[1.5DS-CV 동축케이블]] 용량을 측정하기 위해서 제작함.
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<li>2024/08/26 측정에 아무런 문제가 없다.
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<li>Nop=201 에서 smoothing on 상태에서, 1m 케이블로 thru 캘리브레이션한 후, 10m 길이 케이블을 측정하면 된다.
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<li>Nop=201 에서 smoothing on 상태에서
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<li>1호기, 2호기 측정결과에 문제가 없다.
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<li>1m 및 10m 케이블을 각각 만든 후
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<li>1m로 thru 캘리브레이션한 후, 10m 길이 케이블을 측정하면 된다.
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<li>또는 캘리브레이션을 하지 않아도, 10m 측정값에서 1m 측정값을 빼도 된다.
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2024년 8월 26일 (월) 15:19 기준 최신판

1.5DS-CV 동축케이블

  1. 전자부품
    1. RF케이블
      1. RG 동축케이블
        1. 1.5DS-CV 동축케이블 - 이 페이지
    2. 참조
      1. 자동차용 RF커넥터
  2. 규격조사
    1. 1.5DS-CV란?
      1. PE 절연체, 편조차폐 동축전선에 관한 JIS C 3501 - 1p
        1. 3C-2VCS
          1. 3: Approx. diameter of dielectric core
          2. C: 75Ω D:50Ω
          3. 2: Solid PE dielectric core
          4. V: Single braided outer conductor, W: Double braided outer conductor
          5. CS: Copper coated steel wire conductor, S:Stranded wire conductor
      2. 참고:
        1. KSC-3610 고주파 동축 케이블(폴리에틸렌 절연 편조형)
        2. KSC-3617 텔레비전 수신용 동축 케이블
    2. KJ Comtech 회사의 TypeN-SMA 케이블어셈블리 CF01609-7/1, pdf 도면 - 1p
      1. 경신 Kyungshin에서 공급하는 1.5DS-CV 케이블 규격으로 나온다.
      2. RG316DS와 같은 규격인듯. CF01609-7/1
    3. Tyco Electronics(TE) 커넥터에서, RF Stripline Contact 어셈블리를 '압착' 작업 설명서를 보면,
      1. (납땜을 하지 않는) 압착작업에 대한 요구사항서 - 17p
        1. 한 쪽을 탭(Tab)
        2. 한 쪽을 리셉터클(Rec)이라고 부른다.
      2. 6가지 케이블을 사용할 수 있는데, 이중에서 1.5DS-CV 치수 규격을 보면
        1. 중심도체 직경(A) 0.54mm
        2. 유전체 외경(B) 1.6mm
        3. braod 외경(C) 2.2mm
        4. 외부 자켓 외경(D) 3.0mm
    4. JST 자동차용 JRF 커넥터 규격을 보면
      1. LS cable(아마 LS전선) (1.5DS-CV)을 사용한다고 나와있다.
  3. 기술조사 보고서
    1. 입수 테스트 샘플
      • cable auto01 001.jpg
    2. 구조. 이중 외부 도체(outer conductor) 구조로 안쪽은 foil tape, 그 위에 TC(tinned copper) braid
      1. aluminum foil tape outer conductor가 있기 때문에 100% shilding coverage를 갖는다.
        1. 그러므로 TC(tinned copper) braid 커버리지 면적은 55%~95% 사이????
      2. 사진-1
        • cable auto01 002.jpg
        • cable auto01 003.jpg
        • cable auto01 004.jpg
      3. 사진-2

        • 편조

        • 포일 테이프

        • 절연체 표면

      4. 직경 측정

        • 자켓 2.996mm (명목 직경 3.0mm)

        • 유전체 1.587mm (명목 직경 1.6mm)

    3. 정전용량
      1. 두 가지 LCR 미터로 측정함
        1. 20Hz~1MHz LCR-4284A 미터로 측정하는 사진
          • cable auto01 007.jpg
          • cable auto01 008.jpg
          • cable auto01 009.jpg

          • 길이 624mm

        2. 75kHz~30MHz LCR-4285A 미터로도 측정함.
      2. 엑셀 파일 Cp-D
        • cable auto01 008 001.png
      3. 의견
        1. 케이블 길이에 의존한다.
          1. 길수록 offset C는 작게 측정된다.
          2. 길수록 공진주파수가 낮아진다. 측정주파수가 높아질수록 C값이 증가한다.
        2. 측정 주파수에 의존한다.
        3. 그러므로, 일정한 측정 방법을 결정해야 한다.
          1. 1m 케이블 길이를 1MHz에서 측정한다.
          2. 아마 50Ω 동축케이블은 구조적으로 ~100pF/m로 측정된다.
          3. 이 제품은 99pF/m로 측정된다.
    4. 감쇠 측정
      1. 케이블 어셈블리 #1, 길이 0.183m
        • cable auto01 011.jpg
        • cable auto01 012.jpg
        • cable auto01 013.jpg
        • cable auto01 014.jpg
      2. 케이블 어셈블리 #2, 길이 12.03m
        • cable auto01 015.jpg
        • cable auto01 016.jpg
      3. 측정 사진

        • thru

        • 케이블 어셈블리 #1

        • 케이블 어셈블리 #2

      4. 그래프
        1. 그래프

          • thru

          • 케이블 어셈블리 #1

          • 케이블 어셈블리 #2

        2. 측정 결과, 900MHz / 1900MHz / 3000MHz
          1. thru: -0.011 / -0.018 / -0.004
          2. 케이블 어셈블리 #1: -0.237 / -0.328 / -0.477
          3. 케이블 어셈블리 #2: -8.890 / -13.766 / -17.962
        3. 케이블 어셈블리 #1, #2의 차이로 m당 감쇠를 계산하면
          1. 900MHz: (8.89/12-0.24)/0.817=0.61dB/m
          2. 1900MHz: (13.77/12-0.33)/0.817=1.00dB/m
          3. 3000MHz: (17.96/12-0.48)/0.817=1.24dB/m
        4. 의견
          1. 케이블 어셈블리 #1의 편차가 커서 정확하지 않다.
      5. 케이블 어셈블리 #3, 10m 케이블을 추가로 측정
      6. 엑셀 파일
        1. 케이블 어셈블리 #1, #2, #3에 대한 감쇠 그래프
          • cable loss01 004.png
          • cable loss01 005.png
        2. 케이블 어셈블리 #2, #3의 차이로 m당 감쇠를 계산하면. 즉, 10m와 12.03m 케이블을 서로 비교하여 2.03m에 대한 손실을 계산하였다.
          1. 900MHz: -7.46 - -8.89 = 1.43, 1.43/2.03 = 0.70dB/m
          2. 1900MHz: -11.51 - -13.77 = 2.25, 2.25/2.03 = 1.11dB/m
          3. 3000MHz: -14.94 - -17.96 = 3.02, 3.02/2.03 = 1.49dB/m
        3. 의견
          1. 0.183m 케이블은 케이블 길이가 짧아(손실이 작아) 임피던스가 맞지 않는 두 개 커넥터 영향(손실이 크다)을 상대적으로 크게 받는다.
            1. 그러므로, 짧은 케이블로 오프셋 손실 계산에 이용하지 않는다.
            2. 아니면 정상적으로 커넥터를 만들면, 임피던스가 맞기 때문에 이런 문제가 없어질 것이다.
          2. 향후 측정 방법
            1. 5m와 10m로 손실을 측정하여 두 값의 차이로 계산하면 된다.
    5. 특성 임피던스 측정
      1. LCR 미터로 |Z|open과 |Z|short를 측정하여 계산하는 방법
        1. RG58과 1.5DS-CV 케이블 측정
          1. RG58은 20Hz~1MHz까지 측정
          2. 1.5DS-CV은 75kHz~30MHz까지 측정
        2. 그래프

          • short θopen θshort

          • cable z01 002.png
        3. 예상되는 특성임피던스는 측정 주파수에 크게 의존한다. 아마 케이블 길이에 따라서도 변화될 것이다.(?)
          1. 그러므로 현실적인 측정방법이 아니다.
      2. TDR 측정
        1. 길이 0.183m 1.5DS-CV 동축케이블의 TDR 특성을 측정하는 사진
          • cable auto01 020.jpg
        2. 길이 0.183m 1.5DS-CV 동축케이블에서 TDR 특성

          • 25mm 지점

          • 184mm 지점

          • 전체 길이 약 171mm에서 excess reactance=2.7pF

        3. 길이 2m 1.5DS-CV 동축케이블과 계측기용 RG-402 1.5m 케이블의 TDR 특성 차이
          1. TDR 계측기 화면 캡쳐

            • 길이 2m가 되기 위해서는 유전율이 2.09이어야 한다.

            • 1.5m 계측기용 RG-402 케이블(PTFE 유전율은 2.04이다.)에서

          2. 1.5DS-CV의 유전율이 2.09는 보통의 PE 2.3에 비해 매우 낮기 때문에 foam PE로 추정된다.
          3. 엑셀로 두 측정결과를 비교 분석

            • RG-402 동축케이블 특성이 당연히 좋다.

        4. 의견
          1. TDR로 측정하기 위해서, 케이블 유효 전체 길이를 30cm로 맞추자.
          2. TDR 계측기에서는 20cm 지점을 측정하자.
    6. 내전압, 절연저항
      1. 1.5DS-CV 케이블 0.99m와 0.623m 측정
  4. 더 정확한 평가를 위해서 SMA 커넥터 female 구입함
    1. AliExpress에서 40여개를 구입함
      • sma f01 001.jpg
    2. 케이블 어셈블리 조립
      • cable auto02 001.jpg

      • 재활용 가능하도록 크림프를 꽉 조이지 않음.

    3. 커넥터를 TDR 측정하여 평가
      1. 임시 커넥터와 RG 동축케이블인 RG-316용 커넥터의 차이

        • 임시 커넥터와 RG-316 커넥터로 만든 케이블 어셈블리

        • cable auto02 004.png

        • 확대.

      2. 이 케이블에 딱맞는 SMA(female)가 아니다.
    4. 두 케이블
      1. 길이, 96.5cm와 997.2cm
        • cable auto02 006.jpg
        • cable auto02 007.jpg
      2. E5071C네트워크 분석기에서 100kHz~8.5GHz 주파수범위에서 통과이득 특성 엑셀 파일
        1. 그래프

          • 두 케이블 통과이득

          • 단위길이 m당 통과이득

        2. 3개 주파수에서 손실
          1. 900MHz: 0.53dB
          2. 1900MHz: 1.10dB
          3. 3000MHz: 1.45dB
  5. 케이블 제조업체에 측정 계측기를 제공하기 위해서 점검함.
    1. HP 4279A 1MHz C-V 미터
      1. LCR 테스트리드가 필요하다. 주변에서 쉽게 구할 수 있는 커넥터, 케이블, 악어 클립을 이용하여 만들어보자.
        1. BNC 커넥터 Tee를 사용하여
          1. 사진

            • BNC 케이블 1m 4개를 사용하여

            • 양 실드를 연결해주는 녹색선이 필요하다.

          2. High와 Low 케이블에서 실드를 끝단에서 서로 연결해야 한다.
        2. 1.5DS-CV 동축케이블 용량을 측정하기 위해서 제작함.
      2. 2024/08/26 측정에 아무런 문제가 없다.
    2. R3765CH 네트워크분석기
      1. 측정 방법
        1. 정교한 네트워크분석기 캘리브레이션 없이 측정 가능한 방법을 찾자.
          1. 참고: E5071C 캘리브레이션
          2. 아래 두 캘리브레이션 키트(비싸다.) 없이도 측정 가능한 방법이 필요하다.
            1. 기계식 동축 캘리브레이션 키트
            2. E-Cal
          3. 계측기 조작이 미숙하다라도 직관적인 측정방법으로 유효한 데이터를 얻을 수 있어야 한다.
            1. 두 가지 방법이 있다.
              1. 1m 케이블을 기준(reference)으로 10m 케이블을 측정하자.-> 아래 1호기 설명 참조
              2. thru 캘리브레이션을 실시하던지, 1m 측정 결과와 10m 측정 결과를 비교하여 계산한다. -> 아래 2호기 설명 참조
        2. 사진
          1. 타입N 커넥터 어댑터 3가지 준비
            1. N(m)-SMA(m): 이번 실험을 위해 제작한 SMA 커넥터용 케이블을 측정하기 위해서
            2. N(m)-SMA(f): 케이블 끝단에 SMA(m)커넥터를 많이 연결하므로, 이 커넥터 사용이 가장 많을 것으로 생각된다.
            3. N(m)-BNC(f): BNC 커넥터는 일반적으로 많이 구할 수 있기 때문에.
          2. 측정 사진

            • 2호기에서

      2. 1호기에서
        1. 96.5cm로 thru 캘리브레이션을 한 후, 997.2cm 케이블 측정
          1. 그래프
            • cable auto02 010.png
          2. 3개 주파수에서 손실 (9.972m-0.965m=9.007m)
            1. 900MHz: 6.60dB / 9.007m = 0.73dB/m
            2. 1900MHz: 9.94dB / 9.007m = 1.10dB/m
            3. 3000MHz: 13.36dB / 9.007m = 1.48dB/m
        2. 1m 케이블로 thru 캘리브레이션을 한 후, 11m 케이블로 측정한 후, 10m로 나누면 손실을 측정할 수 있다.
      3. 2호기에서
        1. 96.5cm 연결
          1. 그래프

            • Nop=1201, 특정 케이블 길이 때문에 리플이 심하다.

            • smoothing aperture=10% ON에서

          2. S21에서 손실을 기록하면
            1. 0.72dB, 1.08dB, 1.58dB
        2. 997.2cm 연결
          1. 그래프

            • smoothing aperture=10% ON에서. OFF해도 문제가 될 정도로 큰 리플은 발생되지 않는다.(케이블이 길기 때문에)

          2. S21에서 손실을 기록하면
            1. 7.39dB, 11.15dB, 14.81dB
        3. 3개 주파수에서 손실 (9.972m-0.965m=9.007m)
          1. 900MHz: (7.39-0.72=) 6.67dB / 9.007m = 0.74dB/m
          2. 1900MHz: (11.15-1.08=) 10.07dB / 9.007m = 1.12dB/m
          3. 3000MHz: (14.81-1.58=) 13.23dB / 9.007m = 1.47dB/m
      4. Nop=201 에서 smoothing on 상태에서
        1. 1호기, 2호기 측정결과에 문제가 없다.
        2. 1m 및 10m 케이블을 각각 만든 후
        3. 1m로 thru 캘리브레이션한 후, 10m 길이 케이블을 측정하면 된다.
        4. 또는 캘리브레이션을 하지 않아도, 10m 측정값에서 1m 측정값을 빼도 된다.
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