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Publication number: DEV0007507MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 10. Juli 1954 Bekanntgiemacht am 8. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindungbetrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Nebensprechkopplungsvektoren zwischen zwei sich beeinflussenden nicht geschirmten Stromkreisen in Fernmeldeanlagen, insbesondere Übersprechkopplungsvektoren an Trägerfrequenzkabeln und Trägerfrequenz-Kabelanlagen, die bis zu 500 kHz und darüber betrieben werden.

Zur Messung von komplexen Übersprechkopplungsvektoren zwischen zwei sich beeinflussenden nicht geschirmten Stromkreisen, insbesondere an symmetrischen Trägerfrequenzkabeln und Trägerfrequenz-Kabelanlagen, sind Verfahren und Meßgeräte bekannt, mit denen frequenzabhängig Betrag und Richtung des Vektors duich Messung seiner reellen und imaginären Komponente bestimmt werden. Die Messung erfolgt mit Hilfe von Kopplungsmessern nach der Brückenmethode, wobei der störende und der gestörte Stromkreis diagonal an die Brückenpunkte gelegt werden. Je nach den verwendeten Ausgleichnormalien zur Erzeugung des reellen und imaginären Betrages muß jedes Meßergebnis für eine graphische Darstellung in der Gaußschen Zahlenebene mit auf beiden Koordinatenachsen gleichen Dimensionen korrigiert werden. Je nach Brückenart können in einem Falle exakte Meßwerte nur bei bestimmten, über den Meßbeieich verteilten Frequenz-

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werten erhalten werden. Die zwischen diesen festgelegten Frequenzwerten hegenden Meßwerte lassen sich erst durch zeitraubende Interpolation ermitteln. Im anderen Falle sind die Brücken, bedingt durch den

,. 5 nied.eiohmigen Charakter des Brückenaufbaus, bei ^ Frequenzen oberhalb .500 kHz- wie auch allgemein bei Meßobjekten mit starken Erdunsymmetrien, mit Meßfehlern behaftet, die das tragbare Maß weit überschreiten und vornehmlich Nebensprechausgleichsarbeiten erschweren, wenn nicht überhaupt unmöglich machen.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß zur Bestimmung der komplexen Übersprechkopplungsvektoren zwischen zwei sich beeinflussenden nicht geschirmten Stiomkreisen in Fernmeldeanlagen, insbesondere an Trägerfrequenzkabeln und Trägerfrequenzkäbelanlägen für Frequenzen vorzugsweise oberhalb 500 kHz ein an sich bekannter Dämpfungsmesser verwendet wird und am Meßort durch zusätzliche Einschaltung von entsprechend gewählten Widerstandsnormalien zwischen die Stromkreise vier künstliche Kopplungen +« und +δ hervorgerufen werden, deren Dämpfungswerte und der natürliche Übersprechkopplungswert gemessen und hierauf an Hand dieser Werte, z. B. in geometrischer ' ' Darstellung, die gesuchten Übersprechkopplungsvektoren nach Betrag und Phase und der zugehörige Quadrant, in bekannter Weise in der Gaußschen Zahlenebene ermittelt werden. Zur Erzeugung der vier künstlichen Kopplungen dienen ein reelles Widerstandsnormal α und ein imaginäres Widerstands-" ' normal jb, die jeweils so zwischen die Stromkreise eingeschaltet werden, daß sich

bei der t. Messung eine +«-Kopplung
- - 2. - - —α-Kopplung

- 3. - - +/δ-Kopplung und

- 4. - . - —/δ-Kopplung

ergeben (vgl. Abb. 1).

Als reelles Widerstandsnormal α dient ein phasenfreier, frequenzabhängiger Hochohmwiderstand; als imaginäres Widerstandsnormal jb dient in der Regel ein Kondensator. Ist die Anlage für sehr breite Frequenzbänder vorgesehen, so wird an Stelle eines Kondensators ein Netzwerk mit nahezu imaginärer Resultante verwendet. Werden nämlich bei sehr breiten Frequenzbändern Kondensatoren als Widerstandsnormal verwendet, so ergeben sich auf Grund des Frequenzganges erhebliche Änderungen des Vektorbetrages, die sich meßtechnisch ungünstig auswirken. Bei Verwendung eines · Netzwerkes aus einem kom-

:;t plexen und einem reellen Glied wird eine Resultante erzeugt, die bei geringfügiger Abweichung von der imaginären Achse der Gaußschen Zahlenebene einen bedeutend günstigeren Frequenzgang aufweist.

Jede der künstlich erzeugten Kopplungen über-

CE: lagert sich der bestehenden natürlichen Kopplung beider Stromkreise und bedingt eine ihrem Charakter nach eigene Richtung der Kopplungsvektoren in der-Gaußschen Zahlenebene, die, da sie am Meßort keinem Phasengang unterliegt, mit der entsprechenden Rich-

;■. tung des Koordinafenkreuzes übereinstimmt (vgl. Abb. 2). ■■:.:

Da nach der bekannten Beziehung:

e° =■

worin b = Nebensprechdämpfung, ® = Kopplungsleitwert, Q_n = Eingangsscheinwiderstand des ge- störten Stromkreises bedeuten, der geometrische Ort eines Dämpfungswertes in der Gaußschen Ebene (Leitwertdarstellung) ein konzentrisch um den Koordinatenmittelpunkt verlaufender Kreis ist, gelten folgende Bedingungen:

1. Ist der mit der +«-Kopplung gemessene Dämpfungswert kleiner als der mit der —α-Kopplung gemessene Wert, so muß die Spitze des gesuchten Übersprechkopplungsvektors K im Quadrant I oder IV, ist er größer, im Quadrant II oder III liegen.

2. Ist der mit der +/δ-Kopplung gemessene Dämpfungswert kleiner als der mit der —/δ-Kopplung gemessene Dämpfungswert, so muß K im Quadrant I öder II, ist er größer, im Quadrant III oder IV liegen.

Der zutreffende Quadrant ist der, für den beide Bedingungen erfüllt sind.

Die Vektorrichtung innerhalb des Quadranten wird aus der geometrischen Figur (Abb. 4) gefunden, die sich durch vektorielle Addition aus dem Meßwert der hervorgerufenen natürlichen Kopplung b₀ = | ®₀ und einem der durch die Einschaltung von Widerstandsnormalien gemessenen Werte b_x = | (S₁ | ergibt. In der Abb. 4 wird z. B. der größere der beiden mit der reellen Kopplung α gemessenen Dämpfungswerte. gewählt.

Die Richtung des gesuchten Vektors läßt sich aus dem Δ OBK errechnen, indem folgende Gleichung angesetzt wird:

. . a
sin α = —

I ®₀ f cos² a

sin a = ■

(S₁

2 a

Der Winkel α ist der Neigungswinkel, den der Vektor mit der imaginären Zahlenachse einschließt.

In der Praxis wird die Vektorrichtung einfacher auf graphischem Wege ermittelt, indem, wie in Abb. 4 dargestellt, auf der reellen Koordinatenachse der Vektorbetrag der reellen künstlichen Kopplung a abgetragen und um den erhaltenen Punkt A' ein Kreis mit dem Radius | (S₁ | ξξξε &_x (in der Abb. 4 mit

Qb₁ I = O₁ bezeichnet) beschrieben wird, der den um den Koordinatennullpünkt mit dem Radius | ®₀ | = S₀ beschriebenen Kreis schneidet. Der Schnittpunkt dieser Kreise ist die Spitze K des gesuchten Übersprechkopplungsvektors. .

Die benutzten Widerstandsnormalien .mit den dazugehörigen Schaltorganen können entweder in dem Dämpfungsmesser enthalten sein oder in Form eines Vorsatzgerätes über Steckverbindungen unmittelbar am Dämpfungsmesser mit den zu messenden Stromkreisen verbunden werden.

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Wählt man grundsätzlich die reelle künstliche Kopplung α zur Konstruktion oder Berechnung der Vektörrichtung und liegt beim Vergleich der Meßwerte eine der beiden, entweder die kleinere oder größere Störspannung als Kriterium fest, so wird wie in Abb. ι der,Kontakt ν zum vektorbestimmenden Schaltorgan mit gleichzeitiger Vorbereitung zur Quadrantenbestimmung und der Kontakt q zum quadrantenbestimmenden Schaltorgan.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Bestimmung von Nebensprechkopplungsvektoren zwischen zwei sich beeinflussenden Stromkreisen in Fernmeldeanlagen, insbesondere Übersprechkopplungsvektoren an Trägerfrequenzkabeln und Trägerfrequenzkabelanlagen, die mit Frequenzen bis zu 500 kHz und darüber betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die notwendigen Messungen ein Dämpfungsmesser verwendet wird und am Meßort durch zusätzliche Einschaltung von entsprechend gewählten Widerstandsnormalien abwechselnd zwischen die Stromkreise vier künstliche Kopplungen (i ^a) ^und (± jb) hervorgerufen werden, deren Dämpfungswerte und der natürliche Übersprech-, dämpfungswert gemessen und hierauf an Hand dieser Werte, z. B. in geometrischer Darstellung, die gesuchten Übersprechkopplungsvektoren nach Betrag und Phase und der zugehörige Quadrant in bekannter Weise in der Gaußschen Zahlenebene ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der künstlichen Nebensprechdämpfungswerte ein reeller und ein imaginärer Widerstand verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als reeller Widerstand ein phasenfreier, frequenzunabhängiger Hochohmwiderstand verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als imaginärer Widerstand ein Kondensator verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als imaginärer Widerstand ein komplexes Netzwerk mit nahezu imaginärer Resultante verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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