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Publication number: DEV0007507MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 10. Juli 1954 Bekanntgiemacht am 8. März 1956Filing date: July 10, 1954 Published on March 8, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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.The invention relates to a method for determining crosstalk coupling vectors between two Affecting unshielded circuits in telecommunications systems, especially crosstalk coupling vectors on carrier frequency cables and carrier frequency cable systems up to 500 kHz and above operate.

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-For measuring complex cross-talk coupling vectors between two influencing, unshielded circuits, especially on symmetrical ones Carrier frequency cables and carrier frequency cable systems, methods and measuring devices are known with which frequency-dependent amount and direction of the vector duich measurement of its real and imaginary component can be determined. The measurement is carried out with the help of coupling knives according to the bridge method, with the disturbing and the disturbed circuit diagonally at the bridge points be placed. Depending on the adjustment normals used to generate the real and imaginary amount every measurement result must be for a graphical representation in the Gaussian plane can be corrected with the same dimensions on both coordinate axes. Depending on the type of bridge In one case, exact measured values can only be obtained at certain frequency values distributed over the measuring range.

509 696/342509 696/342

V 7507 VIIIal21 a² V 7507 VIIIal21 a ²

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 denvalues are obtained. The measured values between these fixed frequency values can be can only be determined by time-consuming interpolation. In the other case, the bridges are conditioned by the

,. 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.,. 5 low resistance character of the bridge structure ^ Frequencies above .500 kHz - as well as in general for DUTs with strong earth asymmetries, with Faulty measurement errors that far exceed the acceptable level and primarily crosstalk compensation work make it difficult, if not impossible at all.

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 sichThese disadvantages are eliminated according to the invention in that a known attenuation meter is used to determine the complex crosstalk coupling vectors between two influencing, unshielded ostium circuits in telecommunications systems, in particular on carrier frequency cables and carrier frequency cable systems for frequencies preferably above 500 kHz, and at the measuring location by additionally activating appropriately selected Resistance standards between the circuits four artificial couplings + «and + δ are created, their attenuation values and the natural crosstalk coupling value are measured and then based on these values, e.g. B. in a geometric '' representation, the sought crosstalk coupling vectors according to amount and phase and the associated quadrant can be determined in a known manner in the Gaussian plane. A real resistance standard α and an imaginary resistance "'normal jb are used to generate the four artificial couplings

bei der t. Messung eine +«-Kopplung
- - 2. - - —α-Kopplungat the t. Measurement of a + «coupling
- - 2. - - - α-coupling

- 3. - - +/δ-Kopplung und- 3. - - + / δ coupling and

- 4. - . - —/δ-Kopplung- 4. -. - - / δ coupling

ergeben (vgl. Abb. 1).result (see Fig. 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-A phase-free, frequency-dependent high-ohm resistor is used as the real resistance standard α; A capacitor is usually used as the imaginary resistance standard jb. If the system is intended for very broad frequency bands, a network with an almost imaginary resultant is used instead of a capacitor. If, in fact, capacitors are used as the resistance standard for very wide frequency bands, the frequency response results in considerable changes in the vector amount, which have an unfavorable effect in terms of measurement technology. When using a network made up of a com-

:;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.:; t plex and a real term becomes a resultant generated, which with a slight deviation from the imaginary axis of the Gaussian plane of numbers a has a significantly more favorable frequency response.

Jede der künstlich erzeugten Kopplungen über-Each of the artificially created couplings

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-CE: is superimposed on the existing natural coupling of both circuits and requires a direction of the coupling vectors in the Gaussian, according to its character Numerical level, which, since it is not subject to any phase response at the measurement location, with the corresponding direction

;■. tung des Koordinafenkreuzes übereinstimmt (vgl. Abb. 2). ■■:.: ; ■. direction of the Koordinafenkreuz agrees (see Fig. 2). ■■:.:

Da nach der bekannten Beziehung:Since according to the known relationship:

e° =■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:where b = crosstalk attenuation, ® = coupling _{conductance, Q n} = input impedance of the disturbed circuit, the geometric location of an attenuation value in the Gaussian plane (conductance representation) is a circle running concentrically around the coordinate center, the following conditions apply:

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.1. If the attenuation value measured with the + «coupling is smaller than the value measured with the -α coupling, the peak of the crosstalk coupling vector K sought must be in quadrant I or IV, if it is greater, it must be in quadrant II or III.

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.2. If the damping value measured with the + / δ coupling is smaller than the damping value measured with the - / δ coupling, then K must be in quadrant I or II; if it is greater, it must be in quadrant III or IV.

Der zutreffende Quadrant ist der, für den beide Bedingungen erfüllt sind.The applicable quadrant is the one for which both conditions are met.

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. The vector direction within the quadrant is found from the geometric figure (Fig. 4), which is obtained by vectorial addition from the measured value of the natural coupling b ₀ = | ® ₀ and one of the values b _x = | measured by the inclusion of resistance standards (S ₁ | results. In Fig. 4, for example, the larger of the two attenuation values measured with the real coupling α is selected.

Die Richtung des gesuchten Vektors läßt sich aus dem Δ OBK errechnen, indem folgende Gleichung angesetzt wird:The direction of the vector sought can be calculated from the Δ OBK by applying the following equation:

. . a
sin α = — . . a
sin α = -

I ®₀ f cos² a I ® ₀ f cos ² a

®o
( j ©o|sina —a)² = !®!!²—|®o|²cos²a,®o
(j © o | sina —a) ² =! ® !! ² - | ®o | ² cos ² a,

sin a = ■sin a = ■

(S₁ (S ₁

2 a2 a

Der Winkel α ist der Neigungswinkel, den der Vektor mit der imaginären Zahlenachse einschließt.The angle α is the angle of inclination that the vector includes with the imaginary number axis.

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 mitIn practice, the vector direction is more easily determined graphically in that, as shown in Fig. 4, the vector amount of the real artificial coupling a is plotted on the real coordinate axis and a circle with the radius | around the obtained point A ' (S ₁ | ξξξε & _x (in Fig. 4 with

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. . _{Qb 1} I = O ₁ ) is described, the one around the coordinate zero point with the radius | ® ₀ | = S ₀ intersects the circle described. The point of intersection of these circles is the tip K of the crosstalk coupling vector sought. .

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.The resistance standards used, with the associated Switching elements can either be contained in the attenuation meter or in the form of a Attachment unit via plug connections directly on the attenuation meter with the circuits to be measured get connected.

S09 696/342S09 696/342

V'7507VIIIal'21 α² V'7507VIIIal'21 α ²

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.Is chosen basically the real artificial coupling α to the Vektörrichtung construction or calculation and is the comparison of the measured values of one of the two, either the smaller or larger interference voltage as a criterion determined, so, as shown in Fig. Ι the contact ν to the vector determining switching element with simultaneous Preparation for determining the quadrant and the contact q to the switching element determining the quadrant.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Method for determining crosstalk coupling vectors between two influencing circuits in telecommunications systems, in particular crosstalk coupling vectors on carrier frequency cables and carrier frequency cable systems that are operated at frequencies of up to 500 kHz and above, characterized in that an attenuation meter is used for the necessary measurements and by additional activation at the measurement location ^{four artificial couplings (i a} ) ^and d (± jb) are created alternately between the circuits by appropriately selected resistance norms. B. in a geometric representation, the sought crosstalk coupling vectors according to amount and phase and the associated quadrant can be determined in a known manner in the Gaussian plane.

2. The method according to claim 1, characterized in that that a real and an imaginary resistor are used to generate the artificial crosstalk attenuation values.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a real resistance phase-free, frequency-independent high-resistance resistor is used.

4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that as an imaginary resistance a capacitor is used.

5. The method according to claim 1 and 2, characterized in that as an imaginary resistance a complex network with almost imaginary resultant is used.

1 sheet of drawings