Dwa słowa o impedancji kabla koncentrycznego

Szanowni Państwo.
Muszą Państwo przyznać, że słowo "impedancja" trąci jakąś tajemniczością.
Producenci kabli koncentrycznych podają w swych ulotkach, parametry techniczne dla każdego swojego wyrobu. Czytamy w danych technicznych np. "Impedancja kabla wynosi 50 (lub 75) ohm.
Wrodzony sceptycyzm do informacji podawanych w środkach masowego przekazu każe mi sprawdzić wiarygodność drukowanych informacji. Tu powstaje problem, jakim przyrządem zmierzyć impedancję falową kabla? Ten sam problem powstaje, gdy dostaję do ręki nieznany mi ( i nieoznakowany) krążek przewodu koncentrycznego. Czy to 50 czy 75 ohm?
I tu proponuję krótki test.
Kto wybierze z poniższej tabeli w ciągu 60 sekund przyrząd umożliwiający pomiar impedancji falowej kabla - ten wygrał !!
  1. Omomierz
  2. Falomierz
  3. Falowód
  4. Falochron
  5. Kablomierz
  6. Wykrywacz kabli pod tynkiem
  7. Mostek Winstona Churchilla
  8. Analizator spalin
  9. Miara krawiecka
  10. Miernik liczb zespolonych
  11. Wariometr
  12. Suwmiarka
  13. Waga analityczna
  14. Generator pseudolosowy
  15. Cyfrowy suwak logarytmiczny

 Test był dość trudny, więc jeżeli ktoś go nie przeszedł niech się nie martwi tylko czyta dalej.

Urządzeniem, które się nam przyda jest suwmiarka. Za pomocą pomiaru średnicy żyły i wewnętrznej średnicy ekranu, możemy obliczyć impedancję falową kabla ze wzoru:

wzór na ipedancję kabla gdzie Zo = impedancja kabla [ohm]
D = średnica ekranu [mm]
d = średnica żyły [mm]
Er = przenikalność elektryczna dielektryka [jednostka niemianowana]

 przekrój kabla

Powyższy rysunek wyjaśnia wszelkie wątpliwości.
No, może oprócz współczynnika przenikalności Er dla badanego kabla. Współczynnik ten zależny jest od rodzaju użytego dielektryka. Dla powietrza Er=1, natomiast dla polietylenu pełnego Er=2,3. Dla polietylenu spienionego, Er zależy od stopnia spienienia lub kształtu powietrznych cel. Nie wdając się w aptekarską dokładność dla polietylenu spienionego możemy przyjąć Er=1,5. Nawet jeżeli byłby trochę inny (ze względu na stosunek powietrza do PE) to i tak wynik może mieć dwie wartości: 50 lub 75 ohm, tak więc błąd będzie nieistotny. Mogę śmiało zaryzykować stwierdzenie, że po kilkunastu pomiarach, impedancję kabla bezbłędnie rozpoznajemy " na oko". Grubsza żyła to 50 ohm, cieńsza to 75.
Kiedy przepala nam się bezpiecznik, "watujemy" go grubszym odcinkiem drutu i mamy na jakiś czas spokój. Wniosek nasuwa się sam: Im grubszy drut tym więcej prądu a co za tym idzie tym lepiej dla naszych kłopotów z dostawą energii. Czy można taki sam wniosek wysnuć w stosunku do impedancji kabla? Czy im większa impedancja kabla to lepiej czy gorzej? Czy im mniejsza impedancja to więcej prądu?
Dlaczego producenci nie produkują kabli koncentrycznych w innych impedancjach niż 50 lub 75 ohm np. co 5 ohm (kiedyś produkowano 60 ohm).
I ostatnie pytanie: Dlaczego wybrano akurat 50 ohm a nie np. 140 lub 30 ? Kto odpowie (do końca tego wieku) na ostatnie pytanie, dostanie rolkę kabla koncentrycznego w prezencie.
Zauważyłem również, że bez względu na to co rozumiemy pod określeniem impedancja, warto używać tej nazwy w mowie i piśmie, bo zyskujemy w oczach rozmówcy szacunek i poważanie.
I to by było na tyle.