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Vorrichtung zur Reflexionsfaktormessung an Hochfrequenz-
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leitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufzeichnung
des Verlaufs des Reflexionsfaktors von in einem Hochfrequenzübertragungskabel zusammengefaßten
koaxialen Leitungen unter Verwendung eines Reflexionsfaktormeßgeräts mit Oszilloskop,
an welches die Leitungen mit einem Ende anschließbar sind.
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Neben der A.essung des Wellenwiderstandes derartiger Leitungen, ist
die Erstellung eines Protokolls erforderlich, aus welchem der Verlauf der Reflexionsfaktoren
aller koaxialen Leitungen des Kabels hervorgeht. Aus diesem Kurvenverlauf können
Amplitude und Ort von Reflexionsspitzen sowie von geschulten Personen auch die Fehlerart
festgestellt werden. Dieses Protokoll begleitet das Kabel vom Prüffeld bis zur Verlegung
und dient als Grundlage für die Bewertung des Kabels durch den Abnehmer. Außerdem
kann mittels dieses Protokolls gegebenenfalls nachgewiesen werden, daß nach der
Verlegung des Kabels vorher nicht vorhandene Fehler auftreten, die also eindeutig
auf den Verlegevorgang rückführbar sind. Zur Aufnahme des Verlaufes des Reflexionsfaktors
wird heute beispielsweise so vorgegangen, daß das Bild auf dem Oszilloskop fotografiert
oder auf transparentem Papier direkt oder über Spiegel von Hand abgezeichnet wird.
Diese Verfahren sind äußerst aufwendig und das Ergebnis ist außerdem von der Zuverlässigkeit
und dem Können des Bedienungspersonals abhängig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben,
mit
der es möglich ist, den Reflexionsfaktorverlauf für alle koaxialen Leitungen eines
Kabels automatisch aufzuzeichnen.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs geschilderten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an das Ref-lexionsfaktormeßgerät ein
das Ausgangssignal des Oszilloskops in langsam laufende Signale umsetzender Sampler
angeschlossen ist, an den ein X-Y-Schreiber angeschlossen ist, der mit einer Anzahl
von Schaltelementen ausgerüstet ist, durch welche der Schreiber automatisch auf
Koordinatenpunkte einstellbar ist, die als Nullpunktlagen für die Reflexionsfaktorkurven
der einzelnen Leitungen im Koordinatenfeld des Schreibers vorgebbar sind.
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Der Vorteil der Erfindung liegt in der Verwendung des speziell gestalteten
Schreibers, von welchem nach entsprechender Bedienung der Schaltelemente die Kurvenverläufe
des Reflexionsfaktors aller Leitungen eines Kabels automatisch aufgezeichnet werden.
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Für den vollautomatischen Ablauf ist lediglich eine einmalige Justierarbeit
zu Beginn der Aufzeichnung erforderlich. Danach wird der Schreiber- autoinatisch
durch Bedienung der Schaltelemente auf vorgegebene Koordinatenpunkte eingestellt,
die den Nullpunktlagen für die Kurven der Reflexionsfaktoren der unterschiedlichen
Leitungen entsprechen. Neben dem Bedienen der Schaltelemente bleibt nur noch das
Anlegen der einzelnen Leitungen an das Meßgerät und der Abgleich des Wellenwiderstandes
als durchzuführende Arbeit. Das Anlegen der Leitungen kann noch dadurch vereinfacht
werden, daß das meßgerät mit Anschlußbuchsen für alle Leitungen eines Kabels versehen
wird, die in einer vorgegebenen Reihenfolge einzeln an das Oszilloskop anschließbar
sind.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine Gesamtansicht einer Vorrichtung nach
der Erfindung und die ig, 2 und 3 geben Schaltbilder zur möglichen Schaltung der
Schaltelemente im Schreiber wieder.
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Nit 1 ist ein HF-Übertragungskabel bezeichnet, in welchem eine Anzahl
koaxialer Leitungen (Tuben) 2 angeordnet ist, die aus einem Innenleiter 19 und einem
dazu konzentrischen Außenleiter 20 bestehen, zwischen denen ein Dielektrikum 21
liegt. Ein solches Kabel besteht beispielsweise aus zwölf miteinander verseilten
Tuben. Im dargestellten Fall ist eine dieser Tuben an ein Reflexionsfaktormeßgerät
3 angeschlossen, welches mit einem Oszilloskop 4 und einem Drehknopf 5 zum Abgleich
des Wellenwiderstandes der jeweils angeschlossenen Tube ausgerüstet ist. An das
Oszilloskop 4 bzw. an dessen Ausgangssignal ist ein Sampler 6 angeschlossen, welcher
als handelsübliches Bauteil schnelle, periodisch wiederkehrende Spannungsverläufe,
wie sie z. B. an der Bildröhre eines Oszilloskops anliegen, so verlangsamt, daß
sie auf einen Schreiber gegeben werden können.
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An den Sampler 6 ist dementsprechend ein X-Y-Schreiber 7 angeschlossen,
der eine Reihe von Schaltelementen 8 aufweist, mittels derer der Schreiber durch
seine Verstellmotoren in ganz bestimmte Positionen des Koordinatenfeldes 9 gebracht
werden kann.
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Bei der Aufnahme des Kurvenverlaufs des Reflexionsfaktors einer Tube
2 wird so vorgegangen, daß dieselbe an das Maßgerät 3 angeschlossen wird, worauf
zunächst mittels des Drehknopfes 5 der Eingangswellenwiderstand abgeglichen wird.
Der Schreiber 7 wird dann durch Betätigen eines der Schaltelemente 8 auf die für
die angeschlossene Tube 2 vorgegebene Nullpunktlage im Koordinatenfeld 9 geschaltet.
Danach wird vom Schreiber 7 das auf dem Oszilloskop 4 erscheinende Bild präzise
aufgezeichnet.
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Anschließnd werden in einer vorgegebenen Reihenfolge die restlichen
Tuben
2 des Kabels 1 an das ibeßgerät 3 einzeln angeschlossen und es wird nach jeweiligem
Abgleich des \«ellenwiderstandes die Reflexionsfaktorkurve vom Schreiber 7 aufgezeichnet,
wozu jeweils durch Bedienung eines der Schaltelemente 8 der Schreiber automatisch
in eine neue bullpunktlage gebracht wird. Das Koordinatenfeld 9 ist so aufgeteilt,
daß die Kurvenverläufe der Reflexionsfaktoren für alle Tuben 2 des Kabels 1 in demselben
aufgezeichnet werden können.
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Durch die Schaltelemente 8 werden jeweils unterschiedliche Spannungswerte
eingeschaltet, welche an die den Schreiber 7 antreibenden beiden Verstellmotoren
weitergegeben werden, die den Schreiber dadurch in eine ganz bestimmte Position
im Koordinatenfeld 9 bewegen. Diese Spannungen werden der vom Sampler 6 gelieferten
Signalspannung jeweils überlagert, wobei entsprechend der Darstellung in Fig. 2
eine direkte Überlagerung oder gemäß Fig. 3 eine Addition erfolgen kann. Gemäß der
Schaltung nach Fig. 2 wird das Signal des Samplers 6 über Verstärker 10 und 11 und
einstellbare Spannungsquellen 12 und 13 getrennt für die X- bzw. Y-Richtung an den
Schreiber 7 gegeben. Für beide Richtungen ist jeweils nur eine Spannungsquelle dargestellt,
während in der tatsächlichen Ausführung für jedes Schaltelement 8 eine eigene Spannungsquelle
vorhanden sein muß, die durch entsprechende Umschaltung einschaltbar sind.
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Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 sind statt der einstellbaren
Spannungsquellen für jedes Schaltelement 8 Spannungsteiler vorgesehen, die aus Widerständen
14 bzw. 15 bestehen und ebenfalls wahlweise einschaltbar sind. Die Spannungsteiler
werden aus einer Referenzspannungsquelle 16 betrieben. Die Addition der Signal-
und Koordinatenverschiebespannungen erfolgt z. B. mit Operationsverstärkern 17 und
18.
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Es kann auch auf externe Spannungsquellen verzichtet werden1 wenn
die Schaltelemente 8 direkt auf die Nullpunktverstellung des X-Y-Schreibers 7 einwirken
können.
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Neben der i;iöglichkeit die Tuben 2 alle einzeln nacheinander an das
Meßgerät 3 anzuschließen, können die Tuben 2 bei einer entsprechenden Anzahl von
Anschlußbuchsen am Meßgerät auch alle gleichzeitig angeschlossen werden und dann
mittels eines zusätzlichen Umschalters getrennt in einer bestimmten Reihenfolge
an das Oszilloskop 4 angeschlossen werden.