HF-Charakteristika von langen Mikrowellenkabeln

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Phasenverlauf und Reproduzierbarkeit

Bild 3 zeigt den Phasengang, wenn das zusammengelegte Kabel aufgewickelt wird. Die Kurve verläuft im Wesentlichen bis 8 GHz linear. Wählt man eine Frequenz von 10 GHz, zeigt das System eine Phasenverschiebung um –11° gegenüber dem ursprünglichen zusammengelegten Zustand. Ein 10-Gigahertz-Dauersignal durchläuft in einem 15 m langen Kabel etwa 219,546° eines Zyklusses. Die gemessenen 11,0° entsprechen 0,005 % des Phasenwegs des Kabelsystems.

Ein Hochleistungs-Mikrowellen-Kabelsystem muss einen ausgezeichnete Phasenreproduzierbarkeit aufweisen. Die Phasenreproduzierbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit eines Aufbaus, sein ursprüngliches oder Original-Phasenverhalten zu duplizieren, wenn das Kabel verbogen (oder gestört) und dann zurück in seine ursprüngliche ungebogene (oder ungestörte) Position gebracht wird.

Bild 4 zeigt den Phasenverlauf eines Kabels der Baureihe EJ von Gore. Die 50-Fuß-Testanordnung wurde abgewickelt und mit den entsprechenden Messgeräten verbunden. Es folgten die notwendigen Kalibrierungen und die Phase wird für 10 GHz notiert. Anschließend wird die Anordnung wieder abgeklemmt, das Kabel aufgewickelt und für die weitere Verwendung verwahrt. Kurz darauf wird das Kabelsystem abgewickelt und wiederum mit den gleichen Messgeräten verbunden, um so die Phase zu ermitteln. Entsprechend Bild 5 ist eine Veränderung der Phase von ungefähr 0,4° bei 10 GHz und 20° Umgebungstemperatur zu erwarten.

Impedanz und Reproduzierbarkeit

Neben der guten Phasencharakteristik zeigt die Baureihe EJ auch stabile Werte bei der Impedanz und der Reproduzierbarkeit. Bild 6 zeigt den Impedanzverlauf, wenn vom zusammengelegten zum nicht aufgewickelten Zustand gewechselt wird. Bei 10 GHz zeigt sich eine Veränderung um –0,080 dB, was 0,54% der Einfügedämpfung dieser Testanordnung bei dieser Frequenz entspricht.

Bild 7 zeigt die Impedanz-Reproduzierbarkeit der Testanordnung. Die Veränderungen bei den Verlusten gegenüber dem ursprünglichen aufgewickelten Zustand sind im Bereich von 0,066 bis 18 GHz nicht größer als 0,030 dB. Das praktische Beispiel, das für die Phasen-Reproduzierbarkeit zur Verfügung gestellt wurde, kann auch auf die Impedanz-Reproduzierbarkeit angewendet werden; man darf bei einer Frequenz von 10 GHz eine Veränderung bei den Verlusten von ungefähr –0,010 dB erwarten, wenn die Umgebungstemperatur 20 °C beträgt.

Effektivität der Abschirmung

Die Abschirmeffektivität SE (Shielding Effectiveness) war der einzige Bereich, in dem eine standardisierte Prüfeinrichtung zum Einsatz kam (Bild 2). Gemäß Bild 8 wurde die Abschirmeffektivität der Testanordnung für einige unterschiedliche Konfigurationen erfasst. In allen Konfigurationen waren die Abschirmeffektivität der Testanordnung ständig bei oder in der Nähe des Grundrauschens der Kammer.

Bis 18 GHz ergab sich eine Abschirmeffektivität von über 100 dB. Bild 8 zeigt, dass die in Bild 7 gezeigten Daten sich nicht nur auf die Messung des Grundrauschens in der Kammer bezogen. Bild 8 zeigt die Unterschiede bei Abschirmeffektivität, wenn ein Steckverbinder beim Testaufbau/Messkabel-Interface ordnungsgemäß verschraubt ist oder um eine Vierteldrehung gelockert ist.

* * Paul Pino ... Paul Pino arbeitet als Applikationsingenieur bei W.L. Gore & Associates in Newark, USA.

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