DE862170C

DE862170C - Verfahren zur Messung der Phasenverzerrung in Breitbanduebertragungskreisen

Info

Publication number: DE862170C
Application number: DER2907D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr-Ing Ring
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-07-09
Filing date: 1937-07-09
Publication date: 1953-01-08

Description

Verfahren zur Messung der Phasenverzerrung in Breitbandübertragungskreisen Eine verzerrungsfreie Übertragung eines Zeichens über ein Breitbandübertragungssystem, z. B. ein Fernsehkabel, ist bekanntlich gewährleistet, wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: I. Im übertragenen Frequenzbereich müssen alle Frequenzen gleich gut übertragen werden, d. h. die Restdämpfung im übertragenen Frequenzbereich muß konstant sein; 2. im Übertragungsbereich muß das Winkelmaß des Übertragungssystems mit der Frequenz linear ansteigen, d. h. die sog. Gruppenlaufzeit m'uß konstant sein; 3. die nicht linearen Verzerrungen müssen klein sein.
Während die Forderungen I und 3 durch Pegel-bzw. Elirrfaktormessungen leicht überwacht werden können, ergeben sich für die Messung der Gruppenlaufzeit im allgemeinen größere Schwierigkeiten, besonders bei längeren Fernsehkabeln mit verhältnismäßig großer Laufzeit.
Da die Dauer eines Bildpunktes bei hochzeiligen Ferusebbildern nur etwa 1/4 ,usec beträgt, muß auch für die Gruppenlaufzeiten im Ubertragungsbereich eine Übereinstimmung von der gleichen Größenordnung erreicht werden. Die Laufzeit über eine Kabelschleife von 600 km Länge beträgt z. B. etwa 2000 Hsec. Wenn bei der Messung noch Laufzeitunterschiede von 'llo,rcsec erfaßt werden sollen, werden außerordentlich hohe Anforderungen an die Meßgenauigkeit gestellt.
.--Es ist bekannt, Phasen- oder- Laufzeitmessungen mit Hilfe oszlllogråphischer Aufzeichnungen vorzunehmen. Zu diesem Zweck wird über das zu untersuchende System eine veränderbare Meßfrequenz übertragen, und. die- . änkrechten und waagerechten Ablenkplatten einer Braunschen .;-öhre:liyerden' tit dem Anfang und Ende des, zu messenden Systems verbunden. Bei Phasenfibereinstimmung zwischen abgehender und ankommender Frequenz erhält man auf dem Schirm der Braunschen Röhre als Lissajou-Figur eine schräg liegende gerade Linie, die bei Phasenverschiebungen in eine Ellipse usw. übergeht. Es lassen sich so mit der Änderung der Meßfrequenz die Phasengänge genau beobachten. -Dem vorstehend behandelten bekarintén Verfahren haftet der Nachteil an, daß es nur für -Schleifenmessung geeignet: ist, Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch angewendet werden, wenn Anfang und Ende des Ubertragungssystems nicht am gleichen Ort zugänglich sind, d. h. wenn keine Schleifenbildung möglich ist. Mit ihm können in einfacher Weise und mit außerordentlich großer Genauigkeit die im allgemeinen allein wichtigen Abweichungen der Winkelmaßkurve von der Linearität-.bestimmt werden; Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Phasenverzerrung in Breitdandübertragungskreisen mit Hilfe oszillograp-hi-scher Aufzeichnungen.
Gemäß der Erfindung wird bei einem derartigen Verfahren ein einfaches Zeichen charakteristischer Form übertragen, das aus nur wenigen Frequenzen (etwa zwei oder drei), die-in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, daß im Oszillographen ein stehendes Bild entsteht, zusammengesetzt ist, und es werden aus den Verzerrungen der empfangsseitig oszillographierten Zeichen die Abweichungen der Winfreimaßkurve von ihrer linearen Änderung mit der Frequenz bestimmt.
Es ist bereits bekannt, aus der Verzerrung eines iibertragenen Signals Rückschlüsse auf die Linearität eines Systems zu ziehen und dabei ein aus einer großen Zahl von Frequenzen zusammengesetztes linear ansteigendes einfaches Zeichen charakteristischer Form, z. B. in Form eines Dreiecks, zu benutzen. Es sind auch Verfahren und Anordnungen bekannt, die zur Messung der Verzerrung von Telegraphierzeichen mit Hilfe oszillographischer Aufzeichnungen rechteckförmige Impulse verwenden. - Diese Zeichen werden zwar sowohl durch die Amplltuden- als auch durch die Phasenverzerrungen des Ubertragungssystems in ihrer Form verändert, jedoch ist bei oszillographischer Aufzeichnnng auf der Empfangsseite die Abweichung der Winkelmaßkurve von der Linearitätsbedingung bei Anwendung derartiger Zeichen nicht genau bestimmbar.
Das zu Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer bestimmten Phasenlage der- das Zeichen bildenden Frequenzen sich eine charakteristische Zeichenform ergibt und daß sich bei einer Phasenverschiebung charakteristische Verzerrungen dieser Zeichenform ergeben, die leicht deutbar sind.
Für die Durchführung der Messung, d. h. für die Herstellung der charakteristischen Zeichenformen oder der charakteristischen Zeichenverzerrungen wird zweckmäßig eine Frequenzänderung der Komponenten des übertragenen Zeichens vorgenommen.
Bei der Messung sind noch die Verzerrungen zu berücksichtigen, die durch nicht lineare Verzerrungen und die Restdämpfung hervorgerufen werden.
Bei Breitbandübertragungskreisen können diese jedoch im allgemeinen als bekannt oder meßbar vorausgesetzt werden.
Ein besonders geeignetes Zeichen für die Messung ist eine rrrit einer sinusförmigen Frequenz modulierte Trägerfrequenz. Es ist bekannt, daß durch Phasendifferenzen der Seitenfrequenzen sich eine Verzerrung der Hüllkurve ergibt. Ist also die Laufzeit für die bei der Modulation entstehenden Frequenzen, d. h. für die Trägerfrequenz und die beiden Seitenfrequenzen, verschieden, so kann aus der ursprünglichen Amplitudemodulation des Zeichens eine Phasenmodulation entstehen, die außerordentlich charakteristisch zu beobachten ist. Der durch das Übertragungssystem entstandene Unterschied im Winkelmaß von der unteren Seitenfrequenz bis zum Träger und vom Träger bis zur .oberen Seitenfrequenz beträgt dann I8o0 oder ein ungeradzahliges Vielfaches davon.
Man wird die Messung zweckmäßig so durchführen, daß man zunächst den Träger mit einer nur geringen Frequenz moduliert und diese so lange steigert, bis die charakteristische Phasenmodulation erhalten wird Ebenso läßt sich der Träger im fibertragungsbereich verschieben.
Man erhält so eine Reihe von Aussagen über den zweiten D ifferentialquotienten des Winkelmaßes, aus denen sich die gesuchten Laufzeitverzerrungen im ganzen Übertragungsbereich bestimmen lassen.
Ebenso geeignet sind andere Zeichen einfacher Form, die z. B. neben der Grundschwingung eine Oberschwingung enthalten. Durch die Phasenverschiebung zwischen Ober- und Grundschwingung werden alsdann ebenfalls charakteristische Zeichenverzerrungen hervorgerufen, die leicht deutbar sind.

Claims

PATENT-ANSPR{SCHÈ 1. Verfahren zur Messung der Phasenverzerrung in Breitbandübertragungskreisen mit Hilfe oszillographischer Aufzeichnungen, - dadurch gekennzeichnet, daß ein einfaches Zeichen charakteristischer Form übertragen wird, das aus nur wenigen Frequenzen (etwa zwei oder drei), die in einem soLchen Verhältnis zueinander stehen, daß im Oszillographen ein stehendes Bild entsteht, zusammengesetzt ist, und daß aus den Verzerrungen der empfangsseitig oszillographierten Zeichen die Abweichungen der Winkelmaßkurve von ihrer linearen Änderung mit der Frequenz bestimmt werden.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeichen charakteristischer Form eine mit einer Sinusfrequenz modulierte Frequenz (Trägerfrequenz) übertragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsfrequenz oder gegebenenfalls die Trägerfrequenz so lange geändert wird, bis das empfangsseitig aufgenommene Oszillogramm eine charakteristische Phasenmodulation zeigt.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 627 337; britische Patentschrift Nr. 45I 6I8; USA.-Patentschrift Nr. 1 645 6I8; M. v. Ardenne : »Die Kathodenstrahlröbre und ihre Anwendung in der Schwachstromtechnik« Berlin, 1933, S. 282, 306, 307.