DE898169C

DE898169C - Method for examining electrical transmission equipment with the aid of shock waves of a defined shape, in particular square waves

Info

Publication number: DE898169C
Application number: DER8325A
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim K Dr-Ing F Griese
Original assignee: RUNDFUNK TECH I GmbH; Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: RUNDFUNK TECH I GmbH; Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1952-02-15
Filing date: 1952-02-15
Publication date: 1953-11-26

Description

Verfahren zur Untersuchung elektrischer Ubertragungseinrichtungen mit Hilfe von Stoßwellen- definierter Form, insbesondere von Rechteckswellen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Untersuchung elektrischer Übertnagungseinrichtungen, wie z. B. Fernsehkabel öd. dgl,, mit Hilfe von Stoßwellen, ,insbesondere von Rechteckswellen.Method for examining electrical transmission devices with the aid of shock waves of a defined shape, in particular square waves. B. television cable öd. Like, with the help of shock waves, especially square waves.

Zur Untersuchung der Eigenschaften. elektrischer Übertragungseinrichtungen ist es bekannt, an den Eingang .derselben eine Rech.teckswelle ztz geben und .deren Deformation mit Hilfe eines mit .dem Ausgang ,der Einrichtung verbundenen Osz.illogr.aphen, insbesondere Kathodenstrahl-O@szillographen, zu untersuchen. DieRechtecksw-elle kann hierbei unmittelbar oder als Umhüllende einer Trägerfrequenz benutzt werden. Die empfangsseitig auftretende Verformung der Stoßwelle läßt dann Rückschlüsse auf die Übertragungseigenschaften der betreffenden Einrichtung zu. Das bekannte Verfahren eignet sich .besonders für die Untersuchung von Fernsehkanälen, .da eine Rechteckswelle als vereinfachtes Fernsehsignal angesehen werden kann und nian für die Verformung ,der Rechtecks.welle leicht zulässige Maximalwerte angeben kann. Ein weiterer Vorteil -dieses Verfahrens liegt darin, daß der Rechtecks,generator und der O:szillator räumlich getrennt sein können. Ist man jedoch gezwungen, die verzerrte Rechteckskurve .auszuwerten, um.Aufschl.üsse über die Ursache der Verzerrungen zu erhalten, so bietet das genannte Verfahren keine Vorteile mehr, da die hierbei notwendig werdende Fourieranalyse nicht nur zeitraubend ist, sondern auch nur geringe Genauigkeit liefert.To study the properties. electrical transmission equipment it is known to give a square wave at the input Deformation with the help of an osz.illogr.aphen connected to the output, the device, especially cathode ray o @ scillographs to investigate. The rectangle can be used here directly or as the envelope of a carrier frequency. The deformation of the shock wave occurring on the receiving side then allows conclusions to be drawn the transmission properties of the facility concerned. The known procedure is .particularly suitable for examining television channels, .as a square wave can be viewed as a simplified television signal and nian for the deformation , the square wave can easily specify permissible maximum values. Another advantage -This procedure is because the rectangle generator and the oscillator can be spatially separated. However, if you are forced to use the distorted rectangular curve .to.evaluate.in order to obtain.information about the cause of the distortion, see above the above-mentioned method no longer offers any advantages, since the ones that become necessary here Fourier analysis is not only time consuming, but also provides poor accuracy.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein VerfahrenzurUntersuchung elektrischer übertragungswoge mit Hilfe von Stoßwellen definierter Form, insbesondere von Rechteckswellen, die eine wesentlich höhere Meßgenauigkeit als das bekannte: Verfahren liefert und bei der Rechenarbeit ganz oder nahezu ganz vermieden werden kann. Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, das Prüfsignal nach Durchlaufen der @bertragungselinnichtung und,das unverzerrte Prüfsignal je einer Mischstufe zuzuführen, die von einem gemeinsamen Osz.illator veränderlicher Frequenz eine sinusförmige Schwingung erhalten. Von den hierbei entstehenden Zwischenfrequenzen wird jeweils die niedrigste Frequenz mittels Tiefpaß ausgesiebt und die von dem verzerrten .: und unverzerrten Slignal herrührende Wechselspannung gleicher Frequenz bezüglich Amplitude und, Phase miteinander verglichen.The invention also relates to a method of inspection electrical transmission wave more defined with the help of shock waves Shape, especially of square waves, which have a much higher measurement accuracy than the well-known: method delivers and in arithmetic work completely or almost completely can be avoided. According to the invention it is proposed that the test signal after Passing through the transmission direction and the undistorted test signal one each To the mixer stage, fed by a common oscillator of variable frequency receive a sinusoidal oscillation. The resulting intermediate frequencies the lowest frequency is filtered out by means of a low-pass filter and that of the distorted.: and undistorted signal originating alternating voltage of the same frequency compared with each other in terms of amplitude and phase.

Die Erfindung ist .dann. von besonderem Vorteil, wenn am Untersuchungsort das uriverzerrte Prüfsignal nicht zur Verfügung steht. Für diesen Fall wird nach der weiteren Ausgestaltung .der iE'rfindung vorgeschlagen, am Untersuchungsort ein unverzerrtes Signal gleicher Form zu erzeugen und dieses mit der -Grundwelle :des empfangenen verzerrten Siignals zu synchronisieren.The invention is .then. of particular advantage when at the examination site the original distorted test signal is not available. In this case, after the further development of the invention proposed at the examination site Generate undistorted signal of the same shape and this with the fundamental wave: des to synchronize received distorted Sisignal.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann am Untersuchungsort das uriverzerrte Signal mit Hilfe elin:es Stoßgenerators, insbesondere Rechtecksgenerators, erzeugt werden, wobei natürlich sichergestellt sein muß, daßdessen Kurvenform mit der des senderseitig vorhandenen Generators übereinstimmt. Zur Durchführung:des Phasenvergleiches ist ,dann lediglich notwendig, :das erzeugte uriverzerrte Vergleichssignal mit dem empfangenen verzerrten Prüfsignal zu synchronisieren, was zweckmäßig über einen Phasenschieber erfolgt, so daß .die Grundwellen von Prüfsignal und Vergleichssignal miteinander in Übereinstimmung gebracht werden können.According to one embodiment of the invention, at the examination site the original distorted signal with the help of elin: es shock generator, especially square wave generator, generated, whereby it must of course be ensured that its curve shape with that of the generator on the transmitter side matches. To carry out: the Phase comparison is then only necessary: the generated distorted comparison signal synchronize with the received distorted test signal, which is useful about a phase shifter takes place so that .the fundamental waves of test signal and comparison signal can be brought into agreement with one another.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann man auch zur Erzielung eines umverzerrten Vergleichssignals .am Empfangsort aus dem verzerrten Prüfsignal die Grundwelle aussieben und .durch geeignete Schalte4emente .das univerzerrte Signal, insbesondere die Rechteckswelle, wieder erzeugen. Das auf :diese Weise gewonnene Vergleichssignal ist dann ohne weiteres mit dem ankommenden Prüfsignal synchronisiert. Der zur Au.ssiebung ider Grundwelle vorgesehene Schwingungskreis kann hierbei unmittelbar.als Phasenschieber benutzt wenden, wodurch ein besonderer Phasenschieber fortfällt.According to another embodiment of the invention you can also to Obtaining a distorted comparison signal at the receiving location from the distorted Filter out the fundamental wave from the test signal and use suitable switching elements to remove the undistorted one Recreate the signal, especially the square wave. That won in this way The comparison signal is then easily synchronized with the incoming test signal. The oscillation circuit provided for filtering out the fundamental wave can be used directly as a Turn used phase shifter, whereby a special phase shifter is omitted.

Da eine Rechteckswelle aus der Grundwelle und einer Anzahl Oberwellen bestimmter Amplitude und Phase aufgebaut ist, wird auf diese Weise eine genügende Anzahl von Meßpunkten erhalten, die zur Charakterisierung des Übertragungskanals dienen können.. Wichtig ist hierbei, daß die, bei :dem vorgeschlagenen Verfahren erhaltenen Differenzfrequenzen bezüglich Amplitude und Phase möglichst fehlerfrei gemessen werden. So können beispeelswei-se zum Messen der Amplitude der von den Tiefpässen ausgesiebten Zwischenfrequenz .Röhrenvoltmeter benutzt werden. EI's wird dann jeweils die von dem verzerrten Prüfsignal herrührende Maximalamplitude mit der von dem unverzerrten: Vergleichssignal herrührenden Maximalamplitude miteinander verglichen.As a square wave made up of the fundamental wave and a number of harmonics A certain amplitude and phase is built up, in this way a sufficient one becomes Number of measuring points obtained that characterize the transmission channel can serve .. It is important here that the, in: the proposed method obtained difference frequencies with respect to amplitude and phase as error-free as possible be measured. For example, to measure the amplitude of the Low-pass filtered intermediate frequency. Tube voltmeter can be used. EI's will then in each case the maximum amplitude resulting from the distorted test signal the maximum amplitude resulting from the undistorted comparison signal compared.

Will man die mit diesem Verfahren noch erforderliche Rechenarbeit sparen und verzechtet man auf die mit Röhrenvoltmetern zu erzielende Genauigkeit, so kann man statt dessen auch einen Quotientenmesser benutzen, mit dem das Verhältnis der beiden Amplituden, unmittelbar abgelesen werden kann,.Do you want the arithmetic work still required with this method? save and waste on the accuracy that can be achieved with tube voltmeters, so you can use a quotient meter instead, with which the ratio of the two amplitudes can be read immediately.

Die Phasenlagen der erhaltenen Zwischenfrequenzen stimmen mit .den Phasenlagen der ihnen zugeordneten Oberwellen. des Prüf- und Vergleichssignalls überein. Um die Phasenlage dieser Obertöne,zu bestimmen, ist es daher lediglich notwendig, die Phasenlage der beiden aus dem verzerrten und unverzerrten Signal herrührenden Schwingungen, gegebenenfalls nach vorheriger Verstärkung, einem Phasenmesser zuzuführen.The phase positions of the intermediate frequencies obtained agree with Phases of the harmonics assigned to them. of the test and comparison signal match. It is therefore only necessary to determine the phase position of these overtones necessary the phase position of the two from the distorted and undistorted signal resulting vibrations, if necessary after previous amplification, a phase meter to feed.

Ein Ausführungsbeispiel zu, der Erfindung ist schematisch en der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown.

In der Zeichnung stellt r einen Stoßgenerator, beispielsweise einen Rechtecksgenerator, dar, dessen Signal an den Eingang der zu untersuchenden Übertragungseinrichtung z gegeben wird. Der Ausgang ,der Übertragungseinrichtung 2 ist mit dem einen Plattenpaar eines Kathodenstrahloszillographen 3 verbunden, an dessen anderes Plattenpaar eine geeignete Kippspannung gelegt ist. Das hierbei erhaltene Schirmbild ergibt einen. ersten Überblick über die Eigenschaften der Übertragungseinrichtung. Die eigentliche elektrische Analyse erfolgt mit der im folgenden beschriebenen Einrichtung.In the drawing, r represents a surge generator, for example one Square-wave generator, whose signal is sent to the input of the transmission device to be examined z is given. The output of the transmission device 2 is with the one pair of plates a cathode ray oscilloscope 3 connected, on the other pair of plates one suitable breakover voltage is applied. The screen image obtained in this way gives a. first overview of the characteristics of the transmission facility. The real one electrical analysis is carried out with the device described below.

Das am Ausgang der Übertragungseinrichtung erhaltene verzerrte Signal wird .einerseits einer Mischstufe 5 und andererseits über einen Phasenschieber 13 einem Stoßgenerator q. zugeführt, wobei letzterer .das umverzerrte Signal als Vergleichssignal liefert. Der Ausgang des Stoßgenerators q. ist ebenfalls mit einer Mischstufe 6 verbunden, -der ebenso wie der Mischstufe 5 ,die in einem Oszillator 7 erzeugte Frequenz zugeführt wird. Mit Ziffer 8 und 9 sind Tiefpässe bezeichnet, und Ziffer io und ii stellen Röhrenvoltmeter und Ziffer 12, einen Phasenmesser dar.The distorted signal obtained at the output of the transmission device is .on the one hand a mixer 5 and on the other hand a surge generator q via a phase shifter 1 3. supplied, the latter delivering the redistorted signal as a comparison signal. The output of the surge generator q. is also connected to a mixer 6, which, like the mixer 5, is supplied with the frequency generated in an oscillator 7. Numbers 8 and 9 denote low-pass filters, and numbers io and ii represent tube voltmeters and number 12, a phase meter.

Die Wirkungsweise der nach dem Suchtonverfahren arbeitenden Analysiervorrichtung ist ,die folgende: Der Stoßgenerator q. wird ,durch .das verzerrte Prüfsignal mit dem Signal des Generators i synchronisiert, wobei eine eventuell vorhandene Phasenverschiebung der Grundwellen durch .den Phasenschieber 13 beseitigt werden kann. Der Oszill.ator ;7 :ist mit einem großen Frequenzbereich veränderlich, so rdaß, falls dessen Wellenlänge in der Nähe irgendeiner der Oberwellen des Prüfimpulses liegt, eine niederfrequente, insbesondere tonfrequente Schwingung erzeugt wird. Durch die Tiefpässe 8 bzw. g wird der jeweils tiefste Schwebungston ausgesn.ebt, der :den beiden Röhrenvoltmetern 1o und i i =geführt wird. Das Röhren- i voltmeter i i zeigt :dann .die Größe der uriverzerrten Frequenzkomponente und das Röhrenvoltmeter io die Größe der Frequ:enzkomponente dies verzerrten Signals an. Die Phasenlage der beiden Schwingurigen kann erforderlichenfalls nach Zwischenverstärkung mit dem Phasenmesser 12 gemessen werden. An Stelle der beiden Röhrenvoltmeter io und i i kann natürlich auch ein Ouotientenmesser benutzt werden..How the analyzing device works according to the search tone method is the following: The surge generator q. becomes, by .the distorted test signal with synchronized with the signal of the generator i, with a possibly existing phase shift the fundamental waves through .the phase shifter 13 can be eliminated. The oscillator ; 7: is variable with a large frequency range, so rdaß if its wavelength is in the vicinity of any of the harmonics of the test pulse, a low frequency, in particular audio frequency oscillation is generated. Through the low passes 8 and g the lowest beat tone is played, which is: the two tube voltmeters 1o and i i = is performed. The tube voltmeter i i shows: then .the size of the distorted Frequency component and the tube voltmeter io die Size of the frequency component of the distorted signal. The phasing of the two If necessary, vibration can be performed after reinforcement with the phase meter 12 can be measured. Instead of the two tube voltmeters io and i i can of course an ouotient knife can also be used.

Zur Untersuchung eines für die Übertragung von Fernsehsignalen, dienenden Übertragungskanals können die Generatoren i und 4 symmetrische Rechteckswellen mit einer Frequenz von 5oioi kHz liefern. Der Oszillator 7 soll beispielsweise von 5oo kHz bis io MHz veränderlich sein. Die Tiefpässe sollen bei 25o kHz eine gute Dämpfung haben, und ihre Grenzfrequenzen können bei i5o kHz liegen. Mit der Einrichtung können dann von etwa zehn Frequenzkomponenten die Amplituden und Phasen miteinander verglichen werden, was bereits einen guten Überblick über die Eigenschaften dies Übertragungskanals gibt.To examine a for the transmission of television signals, serving The generators i and 4 symmetrical square waves can be used for the transmission channel a frequency of 50 kHz. The oscillator 7 should, for example, be from 500 kHz to 10 MHz can be varied. The low-pass filters should have good attenuation at 25o kHz and their cut-off frequencies can be around 150 kHz. With the facility you can then the amplitudes and phases of about ten frequency components are compared with one another what will already be a good overview of the properties of this transmission channel gives.

Die Erfindung ist .auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. .:So kann, wie bereits erwähnt, auch :das uriverzerrte Vergleichssignal durch Aussieben der Grundwelle aus dem verzerrten Prüfsignal erhalten werden, wobei der zur Aussielbung benutzte Schwingungskreis gleichzeitig auch als Phasenschieber benutzt werden kann. An Stelle einer Rechteckswelle als Prüfsignal kann natürlich auch ein Signal mit einer anderen Kurvenform benutzt werden, beispielsweise ein glockenförmiges Signal.The invention is not based on the illustrated embodiment limited. .: So, as already mentioned, can also: the original distorted comparison signal can be obtained by filtering out the fundamental wave from the distorted test signal, where the oscillation circuit used for the elimination also acts as a phase shifter can be used. Instead of a square wave as a test signal, of course a signal with a different waveform can also be used, for example a bell-shaped signal.

Ist Eingang und Ausgang der übertragungseinrichtung 2 am gleichen Ort zu erreichen, so kann selbstverständlich auch .an Stelle der beiden Stoßgeneratoren i und 4 ein einziger Generator treten.Is the input and output of the transmission device 2 on the same To reach the site, it is of course also possible to replace the two surge generators i and 4 a single generator occur.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for examining electrical transmission equipment, e.g. B. television cable od. The like., With the help of shock waves: a defined shape, in particular square waves, characterized in .that the test signal after passing through the transmission device and the distorted test signal are each fed to a mixer, which is a si from a common oscillator of variable frequency .nus-shaped, ige oscillation obtained, with the respective lowest intermediate wave of the same frequency obtained in the mixing stages sifted out by means of depth e> and then afterwards. Size and phases can be compared with each other.

2. Procedure according to claim i, characterized in that at the examination site a uristorted Shock wave of the same form is generated that with the fundamental wave: of the transmission device is synchronized through the distorted test signal.

3. Procedure and setup according to claims i and 2, characterized in that for generating the uristorted Shock wave at the examination site, a shock generator, in particular a square wave generator is provided, its curve shape with that of the transmitter: itig existing generator matches.

Method and device according to Claims 1 to 3, characterized in that that the synchronization of the shock generator provided on the receiving side via a Phase shifter takes place.

5. method and device according to claim i and 2, characterized characterized in that to generate a @un: distorted comparison signal at the investigation site .from the distorted test signal, the fundamental wave is filtered out and through suitable switching elements, in particular .by limiting devices: the undistorted signal, in particular .the rectangular wave is generated again.

6. The method and device according to claim 5, characterized in that the oscillation circuit .dienende for sieving out the fundamental wave is designed as a phase shifter.

7. The method and device according to claim i .to 6,. characterized by: that for measuring the maximum voltage; that of the Low-pass filtering out alternating voltages of the same frequency, tube voltmeters are provided are. B. The method and device according to claim i to 6, characterized in that : that for measuring the voltages of the alternating voltages screened out by the low-pass filters a quotient meter is used for the same frequency. G:. Procedure and establishment according to Claims 1 to 8, characterized in that (the alternating voltages screened out for the amplitude comparison of the same frequency, if necessary via an amplifier, fed to a frequency meter will.