特性阻抗为50欧姆的电缆为何用万用表测试结果是无穷大阻抗

汪洋大海

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在学习射频和微波的基本原理过程中，也许没有比理解特性阻抗的概念更为重要了。在https://www.eda365.com/thread-189809-1-1.html 文章中，我们也知道为何现在多使用50欧姆系统了。

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可是我们拿出一个万用表后，可以很方便的测试50欧姆电阻器，拿着这个万用表测试50欧姆电缆时，测试电缆芯和地铜皮时，得出结果往往是无穷大；测试电缆两头的电缆芯时，得到的结果是0欧姆，那50欧姆在哪儿了？

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万用表没有告诉您电缆为50欧姆的原因是它无法读取瞬时电压/电流比（dV =dI*R）。其实普通的欧姆表具有非常高的内阻，欧姆表中的任何电容将与内部电阻结合会形成非常大的时间常数。这种大的时间常数使得这种类型的仪器不可能快速响应，以便在连接欧姆表导线的那一刻“看到”在同轴线上引入的高速脉冲。

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所以我们不能使用常规的欧姆表测试方法来进行测试，于是我们将采用图2的电路方案。该电路允许我们通过切换开关来产生电流脉冲。利用电流表检查电路上的脉冲电流。

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图1

我们将假设开关已经处于放电位置很长时间，确保同轴电缆上不存在电压。现在，如果我们将开关转到CHARGE（充电），会发生什么？此时开关将电池（+）连接到同轴电缆的中心内导体，它开始对该同轴电缆进行充电，类似于对电容器充电。然后，我们可以通过将中心导体短路到屏蔽线、关闭电池或切换开关到放电位置来放电。

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这样，通过操作图2的简单开关，我们可以在同轴电缆上引入电流“脉冲”。如果您在开关首次连接到CHARGE（充电）时测量中心导线中的电流，您将看到将达到最大值Imax = Vbat / Zo的电流脉冲，其中Zo是同轴电缆的特性阻抗，Vbat是电池电压。有时，特性阻抗也称为同轴电缆的浪涌阻抗。

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那究竟是同轴电缆的什么特性对浪涌电流形成如上式的约束关系，换句话说为什么同轴电缆不能‘立即’充电？

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为了回答这个问题，我们来对比一下一个理想电容器的充电方式和按照图1连接开关电路的同轴电缆。

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理论上，如果把一个理想电容和一个同样理想的电源相连，在那一刻的瞬时电流将会无穷大，电容器将立即完成充电。当然这里的假设是理想电容器在电流路径中具有零电阻和零电感，并且物理长度被视为零，这样电容器立刻完成充电了。

而我们实际的同轴线缆的等效电路图中可以看出

图2

有单位长度的电感分量（和电阻分量），并具有物理长度，这些因素都导致浪涌电流产生迟滞。

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从无到有

cq225 发表于 2019-3-6 20:05
/ d; `- A* c! A" z5米算长吗

' i* T2 D& p$ N/ f' Q我也没用万用表测过线缆阻抗。说实话，直接用网分测更方便，末端接个50欧负载就可以了。或者直接两头往网分上一接，插损，阻抗，一下就出来了。
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从无到有

学习了，看来要测特性阻抗，这根同轴线还是长点好，这样充电时间也长点。

cq225

从无到有 发表于 2019-3-6 14:59
( Z5 r5 d$ t6 x' @! S: d. y5 D# O学习了，看来要测特性阻抗，这根同轴线还是长点好，这样充电时间也长点。

5米算长吗
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蔺琛智

感谢楼主分享

张湘岳

假如走线无限长，信号还没来得及返回，测出来的应该就是50欧姆了

rflion

好像很有道理啊

yymm

每天进步一点点

ouzihai

特性阻抗都是结合50欧姆来定义的