DE2411428A1 - Verfahren zum ermitteln des frequenzganges einer kabelstrecke - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ermitteln des Frequenzganges einer Kabel strecke Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln des Frequenzganges einer Kabelstrecke, die innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes liegende Hochfrequenzsignale überträgt, mittels eines Meßsenders, mit dem mehrere Meßsignale bestimmter Amplitude und verschiedener, innerhalb des bestimmten Frequenzbandes liegender Frequenz an Stelle der Hochfreauenzsignale in ein Ende der Kabelstrecke eingespeist werden, und mittels eines Meßempfängers, mit dem die Pegel der übertragenen Meßsignale am Ende der Kabelstrecke gemessen werden.
• Werden Hochfrequenzsignale über eine Leitung oder ein Kabel übertragen, so unterliegen diese Signale einer Dämpfung, die einerseits von der Leitungs- bzw. Kabellänge und andererseits von der Frequenz der zu übertragenden Signale abhängt. Im folgenden wird von einem Hochfrequenzkabel ausgegangen, obgleich für Hochfrequenzleitungen analoge Uberlegungen gelten. Bei einem Hochfrequenzkabel nimmt die Kabeldämpfung mit zunehmender Kabellänge proportional zu. Darüber hinaus hängt aber die Kabel dämpfung auch von der Frequenz der zu übertragenden Hochfrequenzsignale ab, d. h. die höherfrequenten Signale werden stärker gedämpft als die niederfrequenten Signale. Während zum Ausgleich der längenabhängigen Kabeldämpfung Verstärker mit annähernd linearer linearer Kennlinie ausreichen, werden zum Ausgleich der frequenzabhängigen Kabeldämpfung gewöhnlich Entzerrer benutzt, deren Charakteristik den Eigenschaften des jeweiligen Streckenabschnitts individuell angepaßt werden.
• Um entscheiden zu können, welche Entzerrercharakteristik ein Entzerrer haben muß, der an einer bestimmten Stelle der Kabel strecke, also zum Beispiel am Eingang eines im Zuge der Kabelstrecke liegenden Verstärkers, benötigt wird, muß zunächst der Frequenzgang der relevanten Kabelstrecke ermittelt werden. Hierzu eignen sich bekannte Meßverfahren, die von dem Wobbelprinzip Gebrauch machen. Zur Durchfahrung der bekannten Meßverfahren benötigt man als Meßgenerator bzw. als Meßsender einen Wobbelgenerator mit einem Wobbelhub, der der Bandbreite der zu übertragenden Hochfrequenzsignale angepaßt ist. Das von dem Wobbelgenerator erzeugte Wobbelsignal wird in das Kabel eingespeist und an der Meßstelle mittels eines Meßempfängers in Form eines Sichtgerätes angezeigt, wobei durch Synchronsignale dafür gesorgt werden muß, daß Wobbelgenerator und Sichtgerät synchron laufen.
• Die während eines Meßvorganges laufend zu übertragenden Synchronsignale können auf der Kabelstrecke Störungen unterliegen, so daß eine exakte Synchronisierung nicht immer gewährleistet werden kann.
• Es ist auch ein anderes Meßverfahren bekannt, bei dem von einem Meßsender vor Beginn eines jeden kontinuierlichen Frequenzdurchlaufs ein Startimpuls übertragen wird, der einen Taktgeber des Meßempfängers Meßempfängers einschaltet. Eine von dem Taktgeber erzeugte Taktimpulsfolge bewirkt, daß nur in bestimmten Zeitabschnitten die zu der jeweils gerade anstehenden Frequenz gehörenden Amplitudenwerte gemessen werden (DT-OS 2 165 760).
• Bei Großgemeinschaftsantennenanlagen ist es im übrigen bekannt, den Frequenzgang an bestimmten Stellen der Kabel strecke mittels eines Pegelmeßgerätes zu messen. Dazu wird das Pegelmeßgerät an den Verstärkerausgang eines der Verstärker der Kabelstrecke angeschlossen u.d die Amplitude der Trägerfreauenz jedes einzelnen Übertragungskanals gemessen. Das Verfahren setzt jedoch voraus, daß zum Zeitpunkt der Messung auf allen Ubertragungskanälen ein Träger vorhanden ist. Dies ist erfahrungsgemäß nicht immer der Fall, so daß die'Messung entweder nur zu bestimmten Zeiten oder in zwei Etappen durchgeführt werden kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Meßverfahren zum Ermitteln des Frequenzganges einer Kabel strecke zu schaffen, das auf die Übertragung von Synchronsignalen völlig verzichtet, das mit einem besonders einfachen Meßsender auskommt und das eine gut überschaubare Anzeige des Frequenzganges ermöglicht.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Meßsender mehrere, über das Frequenzband verteilte diskrete Frequenzen abgibt und daß als Meßempfänger ein Hochfrequenzempfänger verwendet wird, dessen Empfangsfrequenz innerhalb des.bestimmten Frequenzbandes periodisch, periodisch geändert wird und der die zu den einzelnen diskreten Frequenzen gehörenden Amplitudenwerte anzeigt.
• Ein Verfahren mit den vorgenannten Merkmalen hat den Vorteil, nicht an hestimmte Zeiten gebunden zu sein und ohne den Austausch von Synchronsignalen auszukommen.
• In Ausgestaltung der Erfindung kann das Verfahren so variiert werden, daß der Meßsender mehrere, über das gesamte Frequenzband rasterartig verteilte diskrete Frequenzen abgibt. Dadurch erhält man einen verhältnismäßig guten Überblick über den Frequenzgang der zu untersuchenden Kabelstrecke. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die diskreten Frequenzen im wesentlichen durch Oberwellen gebildet, die durch eine Vervielfältigung einer Oszillatorfrequenz entstehen. Werden die diskreten Frequenzen auf diese Weise erzeugt, so kommt man mit einem sehr einfach aufgebauten Meßsender aus, der als wesentliche Bestandteile einen Oszillator und einen damit verbundenen Vervielfacher enthält. Ein solcher Meßsender ist erheblich einfacher und billiger herzustellen als die bekannten Meßsender für den vorliegenden Zweck.
• Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Kabelstrecke, die in bestimmten Abständen Verstärkereinrichtungen enthält, Fig. 2 den Arnplitudenverlauf der von einem Meßsender erzeugten diskreten Frequenzen und Fig. 3 ein Blockschaltbild, das alle für die Durchführung des erfindungsgemäßen Meßverfahrens benötigten Teile zeigt.
• Nach Fig. 1 ist der Eingang einer Kabelstrecke K mit einer Signalquelle Q verbunden. Die Signalquelle Q symbolisiert beispielsweise eine Kopfstation einer, Großgemeinschaftsantennenanlage. Die Kabelstrecke g enthält in bestimmten Abständen je einen Verstärker V1, V2, V3 und V4. Die Verstärker dienen zum Anheben der durch die längenabhängige Kabeldämpfung verursachten Dämpfung der Hochfrequenzsignale. Zur Kompensation der Frequenzabhängigkeit der Kabeldämpfung (vgl. Kennlinie 1 in Fig. 2) sind einigen Verstärkern, zum Beispiel den Verstärkern V2 und V4, Entzerrer, zum Beispiel E1 und E2, vorgeschaltet. Bei einer gegebenen Länge der Kabelabschnitte zwischen den Verstärkern und bei einem gegebenen Frequenz band der Hochfrequenzsignale könnte man mit fertig abgeglichenen Entzerrern auskommen.
• Die Verstärker und die Entzerrer haben jedoch keinen linearen Frequenzgang, so daß man bei einer Kaskadierung von zum Beispiel mehr als acht Verstärkern unzulässig hohe Verzerrungen erhält.
• Da eine Verbesserung der Frequenz gänge von Verstärkern und Entzerrern aus praktischen Gründen nicht möglich ist, kommt als Abhilfe Abhilfe ein Abgleich der Verstärker und Entzerrer an Ort und Stelle in Frage. Da der Frequenzgang von Verstärkern von mehrercn Parametern abhangt, ist es vorteilhafter, nur die Entzerrer abzugleichen.
• Dazu ist es jedoch nötig, den Frequenzgang des Kabels an den Ausgängen der mit einem Entzerrer E1, E2 versehenen Verstärker zu ermitteln. Hierzu eignet sich das in Fig. 3 durch ein Blockschaltbild gekennzeichnete Meßverfahren, das zum Ermitteln des Frequenzganges einer Kabel strecke K in einer Großgemeinschaftsantennenanlage dient. Das Meßverfahren ist auch für andere Hochfrequenzsignale übertragende Kabelstrecken geeignet.
• In Fig. 3 bezeichnet A eine oder mehrere Empfangsantennen einer Kopfstation H, in der die empfangenen Hochfrequenzsignale verstärkt werden, bevor sie in die Kabelstrecke eingespeist werden.
• Die Kabelstrecke K enthält eine Reihe von Verstärkern V mit oder ohne Entzerrer E. Die mit einem Entzerrer versehenen Verstärker V haben einen Prüfanschluß P, der mit dem Eingang eines Meßempfängers rVE verbunden werden kann. Mittels eines Umschalters U können wahlweise die Hochfrequenzsignale der Kopfstation oder Signale eines in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien umrahmten Meßsenders MS auf die Kabelstrecke gegeben werden. Der Meßsender MS enthält eine Reihenschaltung aus einem Hochfrequenz-Oszillator OS, einem Frequenzvervielfacher FV, einem Entzerrer EZ und einem Endverstärker EV. Der Oszillator OS ist auf eine bestimmte, zum Beispiel zwischen'l bEz und etwa 20 MHz liegende Frequenz Frequenz fO abgestimmt. Bei einem Frequenzband FB der zu übertragenden Hochfrequenzsignale von zum Beispiel 40 bis 280 MHz beträgt die Oszillatorfrequenz beispielsweise 5 MHz. Der Vervielfacher FV sorgt durch eine Erzeugung von Oberwellen dafür, daß neben der Oszillatorfrequenz weitere diskrete Frequenzen entstehen, deren gegenseitiger Abstand Af der Oszillatorfrequenz fO entspricht. Der Entzerrer EZ hat die Aufgabe, die Amplituden der Oszillatorfrequenz fO und der diskreten Frequenzen fl ;.. fn auf ein und denselben Amplitudenwert al zu bringen. Der Endverstärker EV hebt die Amplituden der vorgenannten Frequenzen auf einen Wert an, der zur Übertragung über die Kabelstrecke K geeignet ist.
• Werden die- von dem Meßsender MS-erzeugten diskreten Frequenzen nach Umschaltung des Umschalters U an Stelle der Hochfrequenzsignale der Kopfstation H in die Kabelstrecke K eingespeist, so kann mit dem Meßempfänger, das ist ein Hochfrequenzempfänger, dessen Empfangs frequenz innerhalb des bestimmten Frequenzbandes FB periodisch geändert wird und der die zu der Oszillatorfrequenz und zu den diskreten Frequenzen gehörenden Amplitudenwerte anzeigt, der Frequenzgang L der Kabelstrecke gemessen werden.
• Ein für den vorliegenden Zweck geeigneter Meßempfänger ist beispielsweise ein Spektrum-Analysator. Da die übertragenen Frequenzen fo ... fn während des gesamten Meßvorganges gleichzeitig vorhanden sind, können die Auswirkungen einer Veränderung der Entzerrerkennlinie Entzerrerkennlinie des Entzerrers E gut verfolgt werden. Die Korrektur der Entzerrerkennlinie kann beispielsweise dadurch vorgenommen werden, daß der Entzerrer mit der geeigneten Entzerrerkenrilinie aus einer Anzahl verschiedener Entzerrer mit verschiedenen Entzerrerkennlinien ausgewählt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Entzerrer mit Einstellmitteln zum Verändern der Entzerrerkennlinie zu verwenden.
• Um mit dem Meßempfänger ME eine kontinuierliche Anzeige zu erhalten, bei der also die Meßpunkte nicht rasterförmig über das Frequenzband FB verteilt sind (vgl. Fig. 2), kann man die Frequenz des Oszillators OS derart wobbeln, daß nach der Vervielfältigung in dem Vervielfacher FV zu beiden Seiten der Oszillatorfrequenz und der diskreten Frequenzen weitere Frequenzen entstehen.
• Als Vervielfacher kann im übrigen ein übersteuerter Transistor oder eine Diode dienen, die geradzahlige und ungeradzahlige Oberwellen einer Grundfrequenz, das heißt der Oszillatorfrequenz, erzeugt.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Ermitteln des Frequenzganges einer Kabelstrecke, die innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes liegende Hochfrequenzsignale überträgt, mittels eines Meßsenders, mit dem mehrere Meßsignale bestimmter Amplitude und verschiedener, innerhalb des bestimmten Frequenzbandes liegender Frequenz an Stelle der Hochfrequenzsignale in ein Ende der Kabelstrecke eingespeist werden, und mittels eines Meßempfängers, mit dem die Pegel der übertragenen Meßsignale am Ende der Kabelstrecke gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßsender (MS) mehrere, über das Frequenzband (FB) verteilte diskrete Frequenzen (f0, f1 ... fn) abgibt und daß als Meßempfänger (ME) ein Hochfrequenzempfänger verwendet wird, dessen Empfangsfrequenz innerhalb des bestimmten Frequenzbandes periodisch geändert wird und der die zu den einzelnen diskreten Frequenzen gehörenden Amplitudenwerte (A) anzeigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßsender (MS) mehrere, über das gesamte Frequenzband (FB) rasterartig verteilte diskrete Frequenzen (f0, f1 ... fn) abgibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Frequenzen (f0, f1 ... fn im wesentlichen durch Oberwellen gebildet werden, die durch eine Vervielfachung einer Oszillatorfrequenz <fe) entstehen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorfrequenz (fO) derart gewobbelt wird, daß zu beiden Seiten der Oszillatorfrequenz und deren Oberwellen weitere Frequenzen erzeugt werden.

5. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anwendung beim Einpegeln einer Großgemeinschaftsantennenanlage mit einer Kopfstation <H) und einer sich daran anschließenden Kabelstrecke (K), die in gewissen Abständen Verstärkereinrichtungen (V) mit diesen zugeordneten einstellbaren oder austauschbaren Entzerrern (E) enthält.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßsender (MS) eine Reihenschaltung aus einem Oszillator (OS), einem Frequenzvervielfacher (FV)-, einem Entzerrer (EZ) und einem Endverstärker (EV) enthält.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (OS) Mittel zum Einstellen der Oszillatorfrequenz hat.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (OS) Mittel zum Wobbeln der Oszillatorfrequenz (fo) hat.

9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßempfänger (ME) ein Spektroskop (Spectrum Analyser) ist.