DE961549C - Verfahren zur Betriebsmessung der UEbertragungsguete von Fernsehvierpolen - Google Patents

Description

Um die Güte von Fernsehübertragungs- oder anderen Impulsübertrag.utigssystemen, wie Fer.nsehvierpalen, Fernsehverstärkern oder Dezimeterwellenstrecken, beurteilen au können, wendete man bisher Rechteckspannungen an, deren Steigzeit bzw. Flankensteilheit man am Eingang und Ausgang des Vierpols bestimmte. Bei den hohen im Fernsehübertraguogsbereich vorkommenden Frequenzen und insbesondere bei der Rechteckkurvenform lassen sich derartige Messungen nur kompliziert auswerten und werden ungenau, eignen sich also kaum für ein betriebliches Meßverfahren.

Es sind auch Meßverfahren vorgeschlagen worden, die über die Abtastung von geeigneten optischen Abbildungen, z. B. Strichrastern, zu einem elektrischen Signal führen, das von dem zu untersuchenden Übertragungssystem übertragen wird. Zur Auswertung dfer Meßergebnisse sind dabei komplizierte Spezialoszillographen nötig, welche die Zeile ausblenden, die den dem Testbild entsprechenden Spannungsverlauf enthält. Da diese Zeile nur alle V25 Sekunde wiederkehrt, ist außerdem das erhaltene Oszillog.ramm sehr lichtschwach. Die Messung von Fernsehübertragungsvierpolen ist auf diese Weise zu kompliziert und führt leicht zu Fehlmessungen, weil die Fehler des Aufnahmegerätes und der Zwischenglieder in das Meßergebnis eingehen.

Demgegenüber wird bei der Erfindung der Weg über Optiken und Abtastgeräte vermieden und das Prüfsignal auf rein elektrischem Wege erzeugt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Betriebsmeßverfahren für die Übertragungsgüte von Fernsehvierpolen zu schaffen, mit dem das Ergebnis ohne größere Rechenoperationen oder besondere Auswertungsverfahren zu erhalten ist. Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Betriebsmessung der Übertragungsgüte von Fernsehvierpolen, wie z. B. Fernsehbreitbandverstärkern oder Verstärkerfeldern bzw. Dezimeterwellenstrecken. Gemäß der Erfindung wird das Übertragungsverhalten an dem Verlauf eines auf elektrischem Wege erzeugten Spannungszuges festgelegt, der periodisch über den Vierpol übertragen wird und aus mindestens zwei unterschiedlich langen Meßrechteckimpulsen, vorzugsweise einem kurzen, der höchsten zu übertragenden Frequenz entsprechenden und einem längeren, ein Vielfaches dieser Zeit dauernden Impulses, besteht, die mit gleich hoher Amplitude eingespeist und am Ausgang des Vierpols von einem an sich bekannten, normalen Breitbandoszillographen angezeigt werden. Das Verfahren nach der Erfindung gibt die Möglichkeit, an dem Verhalten des Übertragungssystems gegenüber den Impulsen unterschiedlicher Länge die Amplitudenänderung festzustellen und dadurch auf die Steilheit bzw. auf die Steigzeit der Kurvenflanke zu schließen. Als Maß der vollen Höhe, d. h. der 100% des Amplitudenwertes, dient die Höhe des übertragenen längeren Impulses. Weiterhin können am längeren Impuls Überschwingungen sowie langsame Einschwingvorgänge festgestellt werden, die nach plötzlichen Spannungsänderungen auftreten. Solche langsamen Einschwingvorgänge erzeugen ■ im Fernsehbild das reliefartige Nachziehen von Kontrastkanten, die genannten »Fahnen«, während bei mehrfachem Überschwingen die Kontrastkanten mehrfach wiederholt werden. Derartiges Überschwingen kann sowohl bei plötzlichem Spannungsanstieg als auch bei plötzlicher Spannungserniedrigung, di. h. also sowohl bei der die Hellsteuerung bewirkenden vorderen Flanke der Reckteckimpulse als auch bei der die Dunkelsteuerung bewirkenden hinteren Flanke, auftreten.

Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung ist im wesentlichen darin begründet, daß bei einem plötzlichen Spannungsanstieg am Eingang des Übertragungssystems oder Vierpols die Spannung am Ausgang sich nicht steil nach einer Rechteckkurve, sondern nach einem Exponentialgesetz ändert, wie es etwa bei der Aufladungskurve von Kondensatoren zu beobachten ist.

Verläuft die Exponentialkurve nicht steil genug, so reicht die Länge des kurzen Impulses (der ja möglichst der höchsten vorkommenden Grundschwingung entsprechen soll) nicht aus, um den Spannungswert auf 100% der Amplitude ansteigen . zu lassen. Bei einem solchen Übertragungssystem setzt dann der Abfall bereits vor dem Augenblick ein, in dem der Höchstwert von 100% erreicht worden ist, so daß die Amplitude des kurzen Impulses nur einen gewissen Teil des möglichen Amplitudenwertes von 100% ausmacht.

Um derartig schnelle veränderliche Kurvenstücke oder Spannungs- bzw. Stromsprünge aufzeichnen zu können, wie sie bei der betriebsmäßigen Prüfung von Fernsehbreitbandverstärkern oder anderen Fernsehvierpolen auftreten, ist es erforderlich, daß die Meßapparatur selbst die Kurvenstücke nicht oder zumindest nicht wesentlich verformt. Man benutzt daher zweckmäßigerweise für das Betriebsverfahren nach der Erfindung einen Oszillographen mit Breitbandeigenschaften und annähernd linearer Verstärkung.

Darüber hinaus ist es, um Meßfehler zu verhindern, vorteilhaft, die dem Eingang des zu messenden Vierpols zuzuführende Meßrechteckspannung durch einen unmittelbar davorgeschalteten Amplitudenbegrenzer bekannter Schaltung auf konstante Impulshöhe zu bringen. Der kurze, bei der heutigen Fernsehnorm in Deutschland z. B. nur O₁I^s dauernde Meßimpuls, der einer Rechteckspannung von 5 MHz entspricht, wird nach einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung über eine Laufzeitkette gewonnen, an der durch geeignete Abgriffe die Breite dieses Impulses geändert bzw. auf den obigen Wert genau eingestellt werden kann.

Soll das Übertragungsverhalten von Vierpolen auch in der Hinsicht untersucht werden, daß nicht allein das Meßergebnis bei der höchsten vorkommenden Frequenz interessiert, so ist es zweckmäßig, statt nur eines kurzen Rechteckimpulses deren. mehrere mit unterschiedlicher Länge aber gleicher Amplitude zu verwenden, d. h. also beispielsweise von einem nur ο, ι με dauernden Impuls ausgehend, die Messung mit einer Reihe von Impulsen zunehmender Länge auszuführen. Bei einem derartigen aus einem kurzen, der höchsten vorkommenden Grundfrequenz entsprechenden und einer Anzahl weiterer Impulse mit zunehmender oder abnehmender Breite bestehenden Signalgemisch ergibt sich der Vorteil, daß die Amplituden der Impulse verschiedener Breite infolge der endlichen Anstiegszeit am Ausgang des Vierpols unterschiedlich hoch ausfallen. Es gelingt, mit einem derartigen Rechteckspannungszug zu bestimmen, bei welcher no Kurve kürzester Anstiegszeit die Impulse gerade noch vom System mit voller Durchsteuerung übertragen werden.

Der Breitbandoszillograph ist bei dem vorliegenden Meßverfahren, um ein stillstehendes Bild zu erhalten, mit der Zeilenfrequenz des Fernsehübertragungskanals zu synchronisieren. Es stellt einen Vorteil des Meßverfahrens dar, daß für die Betriebsüberwacrmngsmessrting statt einer anderen kostspieligen Fernmeßeinrichtong ein normaler iao Breitbandoszillograph verwendet werden kann. Der Breitbandoszillograph gibt ferner die Möglichkeit, die Amplitude von Überschwingungen, und zwar sowohl bei positiven als auch bei negativen Spannungssprüngen, und weiterhin langsame Ein-Schwingvorgänge, sogenannte »Fahnen« des Fern-

sehbildes, amplitudenmäßig im zeitlichen Ablauf zu bestimmen.

In der Abb. ι ist in schematisierter Weise dargestellt, wie ein Spannungszug der Meßrechteckimpulse beschaffen ist, der erfindungsgemäß dem Eingang des Fernsehvierpols, wie beispielsweise einer Dezimeterstrecke oder einer ähnlichen Einrichtung, zugeführt wird. Entsprechend der zur Zeit angewendeten deutschen Fernsehnorm hat der

ίο kurze Rechteckimpuls eine Dauer von o-i ^s und der lange eine solche von 40 as. Der übrige Teil des Kurvenzuges ist durch die Aufgaben gegeben, die der Spannungszug zum Zweck der Fernsehübertragung, d.h. für die Synchronisieriung und zu Steuerzwecken, zu erfüllen hat.

Die Abb. 2 zeigt das Oszillographenbild des gleichen Impulses nach dem Durchlaufen des Vierpols an dessem Ausgang. Die volle Höhe des 40 ^s langen Impulses oder ioo°/o der möglichen Am-

plitude stellt den Betrag dar, wie ihn das Übertragungssystem bei langsameren Schwingungen abgeben würde. Die durch den linken Maßpfeil angezeigte Differenz beider Impulse, läßt den Durchsteuerungsverlust erkennen, der bei der Übertra-

gung kurzzeitiger Impulse im System auftritt. Die Größe dieses Durchsteuerungsverlustes wird bei verschiedenen Übertragungseigenschaften der zu messenden Vierpole verschieden sein und kann im Oszillogramm einfach und genau gemessen werden.

Die Abb. 3 zeigt das Kurvenbild eines mit Überschwingungen behafteten Rechteckimpulses. Darin treten die Überschwingungen sowohl bei dem positiven als auch bei dem negativen Spannungsstoß auf. Es lassen sich aus dem Bild die Größe der Amplituden der Überschwingungen sowie die Zeitdauer der einzelnen Schwingungen und die Größe der langsamen Ausschwingvorgänge bestimmen. An diesem Kurvenzug kann die Wirkung von Verbesserungsmaßnahmen beobachtet und kontrolliert werden.

Endlich zeigt die Abb. 4 Meßrechteckimpulse am Ausgang einer fehlerhaften Fernsehübertragungsstrecke bzw. eines Vierpols, dessen elektrische Einrichtung sich dadurch auszeichnet, daß sie erst langsam auf den Endzustand aperiodisch einschwingt. Die eingezeichneten Pfeile geben, wie oben beschrieben, einmal den Amplitudenverlust des kurzen Impulses und zum anderen die Amplitude des Einschwingvorganges, d. h. die »Fahnendauer« und die Stärke der Fehler in der Helligkeitssteuerung des Fernsehbildes, an. Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich also gegenüber den bisher angewendeten Verfahren dadurch aus, daß es die vorerwähnten Fehler in Fernsehübertragungen in einem einzigen Meßbild nach Zeitdauer und Größe abzulesen gestattet, und zwar den Amplitudenverlust des kurzen Impulses und damit die Steigzeit bzw. die Steilheit des Spannungsanstieges, ferner Überschwingungen nach Amplitude und Frequenz, den Dämpfungsverlaiuf und schließlich den langsameren Spannungsanstieg oder Spannungsabfall von »Fahnen« erzeugenden Ausgleichsvorgängen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Betriebsmessung der Übertragungsgüte von Fernsehvierpolen, wie z. B. Fernsehbreitbandverstärkern oder Verstärkerfeldern bzw. Dezimeterwellenstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsverhalten

an dem Verlauf eines auf elektrischem Wege erzeugten Spannungszuges festgelegt wird, der periodisch über den Vierpol übertragen wird und aus mindestens zwei unterschiedlich langen Meßrechteckimpulsen, vorzugsweise einem kurzen, der höchsten zu übertragenden Frequenz entsprechenden, und einem längeren, ein Vielfaches dieser Zeit dauernden Impuls, besteht, die mit gleich hoher Amplitude eingespeist und am Ausgang des Vierpols von einem an sich bekannten normalen Breitbandoszillographen angezeigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Zeitdauer unterschiedlichen Impulse des Meßsignalgemisches über einen Amplitudenbegrenzer dem Eingang des zu messenden Vierpols zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der kurze Meßimpuls in bekannter Weise über eine Laufzeitkette gewonnen wird.

4. \'^Terf ahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Messung verwendete Signalgemisch aus einem kurzen, der höchsten vorkommenden Grundfrequenz des Übertragungssystems entsprechenden Impuls und einem langen besteht, zwischen denen sich noch Impulse zunehmender bzw. abnehmender Breite befinden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Leithäuser-Winkel: »Fernsehen«, 1953, S.33I-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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