Почему сопротивление кабеля изменяется от низкого значения к высокому на определенной частоте?

Я не очень хорошо разбираюсь в теории линий электропередачи, поэтому, если вы сможете перенаправить меня на соответствующий материал, я буду благодарен. Поэтому я использовал Agilent 4294A для определения сопротивления экранированной витой пары длиной 2 метра (BELDEN 3105A E34972 1PR22 SHIELDED), и сопротивление по частоте выглядело примерно так

с разрывом на 5 МГц. При частоте 4,99 МГц она составляла около 2,04 Ом, а при 5,01 МГц - 23,5 Ом. Эта тенденция была там и в импедансе. Я чувствую, что упускаю что-то фундаментальное здесь.

Кажется, причиной является ваш инструмент, а не кабель. С https://www.keysight.com/main/editorial.jspx?cc=US&lc=eng&ckey=1428419&nid=-32775.536879654&id=1428419

4294A расширяет свой диапазон частот измерения до 110 МГц, замыкая каждый измерительный терминал на 50 Ом, чтобы исключить резонанс измерительных проводов (включая выводы внутри 4294A). Прерывистость измерения вызвана изменением полного сопротивления на 15 МГц, когда ADAPTER установлен на НЕТ, или на 5 МГц, когда он установлен на 1 м или 2 м. Прерывание измерения можно устранить, выполнив компенсацию НАГРУЗКИ.

В таком простом кабеле нет таких разрывов.

Может быть подсказка в том, что проблема возникает при хорошем круглом числе 5 МГц. Это место, где ваш тестовый набор меняет диапазоны? Может быть, это меняет выходной усилитель или фильтр, и один из них сломан или поврежден.

Тот факт, что вы указали измерения на частотах 4,99 МГц и 5,01 МГц, не перечисляя их, указывает на то, что у вас есть больше скрытых данных, которые могут пролить свет на происходящее. Перечисление точечных измерений на нескольких выбранных частотах хорошо, когда все ведет себя само по себе, но не когда вы ищете аномалию. Детали отклика, смежные с 5 МГц, будут очень ценными.

Пожалуйста, отредактируйте ваш вопрос с графиком всех данных, которые вы взяли, что может позволить нам сделать более точные предположения. Схема подключения, показывающая, как именно кабель подключен к анализатору, также будет полезна.

Рассмотрим кабель (я полагаю, коаксиальный кабель) как цепочку небольших катушек индуктивности с конденсаторами на стыке каждой пары катушек индуктивности с землей (экраном). На низких частотах катушки индуктивности действуют так же, как при работе с сигналами ближнего постоянного тока (проводом), а конденсаторы могут быть почти разомкнуты при сигналах ближнего постоянного тока.

При увеличении частоты индуктивность имеет большее реактивное сопротивление, а конденсаторы имеют более низкий импеданс, что в конечном итоге образует эффективно серию полюсов LC-фильтра. На некоторой частоте характеристики комбинированного фильтра станут ярко выраженными, особенно с неопределенной (50-75 Ом) линией. Добавьте правильное сопротивление завершения, и все должно выглядеть лучше. Большинство коаксиальных кабелей имеют верхний предел полезности из-за емкости между электродами.

Наблюдаемый вами эффект не имеет ничего общего с линиями передачи. Вы должны учитывать «эффект кожи». Вы найдете это в любом хорошем учебнике RF, таком как Terman, Radio Engineering. В основном, когда частота увеличивается, основной поток тока перемещается дальше от центра проводника, то есть ток течет в оболочке проводника. Чем выше частота, тем меньше площадь поперечного сечения кожи и, следовательно, тем выше сопротивление. В первом приближении площадь переноса тока обратно пропорциональна корню квадратному из частоты. Это объяснение охватывает ваши первые 6 точек данных, но седьмое, скорее всего, будет резонансным эффектом, связанным с вашей техникой измерения. Это также поможет определить ваши единицы измерения частоты.