Minimale/ ideale coaxkabellengte (?)

Frederick E. Terman

Honourable Member

@GD, en met hem velen, hebben gewoon nooit de complete formule voor de karakteristieke impedantie van een transmissielijn hoeven gebruiken, en zijn hem dus vergeten.

Wie dit wel weten, zijn de mensen van de lange lijnen.
Zo gebruiken wij bijvoorbeeld hier en daar nog koperverbindingen tussen de verschillende stations. De karakteristieke impedantie van een getwist aderpaar is ongeveer 120 ohm, maar dat geldt alleen op hogere frequenties. Op lage frequenties wordt ωL kleiner dan R en gaat de benaderingsformule, zoals gezegd, niet meer op. (Een middel om Zk toch constant te houden zou zijn het toevoegen van veel ohmse lek, zodat R/G gelijk zou zijn aan L/C; maar dat is erg ongunstig vanwege de demping die dat zou toevoegen.)

Op een paar meter kabel zou dit niet uitmaken, maar op een paar kilometer wel. De lijn is dan niet kort ten opzichte van de golflengte, zelfs niet op die paar Mbit die wij erover sturen. Maar de Zk is dus wel afhankelijk van de frequentie.
De modems moeten daarom de eigenschappen van de lijn compenseren. Het middel waarmee ze dit doen heet de effenaar, of, in nieuw-Nederlands: equalizer.
Vroeger moest je die nog met DIP-switches instellen, maar de gewone lijnmodems doen dit automatisch. De oude bij het begin van de uitwisseling ('training'); de nieuwere continu tijdens de datatransmissie.

Als de eigenschappen van een lijn onafhankelijk zouden zijn van de frequentie, zou dat niet nodig zijn.

--
Nogmaals voor @TS: op die paar meter, bij zulke hoge frequenties, is dit hele verhaal onbelangrijk.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Hela, achter dat "dement" stond wel een (klein) smileytje hé.:-)

Nu is je uitleg tenminste volledig . Je eerdere post kon verkeerd begrepen worden.

Aan de andere kant is het wel zo dat de karakteristieke impedantie van de coaxkabel op de allerlaagste frequenties (audio enzo) niet meer hetzelfde is als voor hf.

Bij lage frequentie is daarentegen de invloed van de transmissielijn op de impedantie zo gering dat ze eigenlijk niet meer meetelt.
Jouw bewering gaat enkel op voor zeer lange lijnen die lang zijn in verhouding tot de golflengte. Idd, zul je dat soort problematieken enkel tegenkomen bij telecomsystemen waar audiofrequenties over vele kilometers verstuurd worden. Bij relatief korte kabels zoals de meeste coax, zal de invloed van de transmissielijn op de impedantie die de bron ziet steeds meer afnemen met stijgende golflengte. Met andere woorden, bij een met 50 Ohm afgesloten coax van 100 m lengte zal de bron 50 Ohm zien, zowel bij audio als bij dc, gewoon omdat de invloed van de coax te verwaarlozen is en eigenlijk als impedantieloos moet gezien worden.
De golflengte van 1 kHz is namelijk 300 km!!! Dus als men spreekt van "lang tov de golflengte" wat moet je dan voorstellen? Van hier tot in Moskou?

Ik ben een notoire onzinverkoper, want wat ik beweer past vaak niet in ieders kraam.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Een paar kilometer, geen honderden. En bij nog kortere afstanden is het 'merkbaar'.
En in het begin van de thread wisten we immers niet over hoever @TS zijn signalen wilde overbrengen, of om welke frequenties het ging.

De telegraaf- en telefoonlijntechniek is veel uitgebreider en dus interessanter dan de simpele theorie van een coax of twinlead op HF. Dat laaste geval kun je zien als een speciale vereenvoudiging van de algemene formules.

Die 'lijnvervorming' (men bedoelde: frequentie-afhankelijke verzwakking) was in de begintijd van de telefonie (1800-zoveel) een aardig groot probleem. Omdat de R van de koperdraad niet gemakkelijk verminderd kon worden, heeft men toen besloten de L dan maar te vermeerderen. Dat was de uitvinding van de Pupin-spoel, hoewel men nu twijfelt of het wel echt Pupin is die die eer toekomt.
Om de paar km werd een spoel toegevoegd in serie met elk 'circuit'. Zo hield men de demping constant tot wel 3 of 4 kHz, zodat de hele spraakband er goed verstaanbaar door kwam.

Heel grappig is dat de invoering nogal vertraagd werd doordat niet alle 'geleerden' het erover eens waren dat de impedantie van de lijnen werkelijk frequentie-afhankelijk was. Het idee dat door het toevoegen van een spoel de spraak béter doorgegeven zou worden, leek sommigen heel vreemd. Maar uiteindelijk werd overal 'gepupiniseerd', of soms op een andere manier de zelfinductie vergroot (denk aan omwikkelen met 'magneetband').

Natuurlijk werd bóven de 3 kHz de verzwakking juist heel groot door die Pupin-spoelen. Men had als het ware de capaciteit van de lijnen opgenomen in een laagdoorlaatfilter, met de kantelfrequentie berekend op de bovenkant van het benodigde frequentiegebied.

Met de invoering van nieuwere gebruiksmogelijkheden van het telefoonnet (te beginnen met frequentiemultiplexing, en zo door tot DSL aan toe) kon dat natuurlijk niet zo blijven, en zijn alle spoelen weer verwijderd. Egalisatie kon immers nu ook in de verdelers gedaan worden, omdat intussen de elektronica uitgevonden was.

Van de duizenden overgebleven Pupin-spoelen zijn er nog steeds in de dump verkrijgbaar. Het zijn ringkernspoelen met waarden van 2x88 of 2x22 mH. Veel amateurs kennen ze wel.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Wachteffe. Ik denk dat ik het begin te begrijpen. Het inzicht wat bij mij het lampje deed branden was:

Sluit een lang stuk coax op DC aan, en ik meet aan de ingang geen 50 ohm maar 50 ohm + <de DC weerstand van de draad>. Dus ergens zit er een overgang naar "ongeveer 50 ohm onafhankelijk van de frequntie". Duh!

[Bericht gewijzigd door rew op 26 juli 2016 18:03:47 (16%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Frederick E. Terman

Honourable Member

Ja, ja! Dat is inderdaad ook een van de dingen waaraan je het merkt.

Onze langste lijnen (van getwiste aderparen) meten wel een paar honderd ohm 'ohms' (dus op DC), maar op hogere frequenties zijn ze toch gewoon ergens tussen de 120 en 140 ohm (maar hebben dus wel demping naar de andere kant).
Wel degelijk dat je daar dus een verschil ziet als je de frequentie weer laat zakken.

e: Voorbeeld (geen echte meting):

120 ohm-lijn, afgesloten met 120 ohm, 4km lang. Boven: ingangsimpedantie; onder: transmissie (= −demping in dB)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org