JP2861808B2 - 平衡対撚線の高周波伝送パラメータ測定方法 - Google Patents
平衡対撚線の高周波伝送パラメータ測定方法Info
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平衡対撚線の伝送パラ
メータ(特性インピーダンス及び伝搬定数)を測定する
方法に係り、特に、高周波帯域での伝送パラメータを不
平衡系測定器で測定できる平衡対撚線の高周波伝送パラ
メータ測定方法に関するものである。
メータ(特性インピーダンス及び伝搬定数)を測定する
方法に係り、特に、高周波帯域での伝送パラメータを不
平衡系測定器で測定できる平衡対撚線の高周波伝送パラ
メータ測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】平衡対撚線で構成される対型ケーブルの
伝送パラメータは、従来、次のようにして測定されてい
る。図9(a)に示されるように、平衡対撚線の一端
(測定端)に測定器を接続し、平衡対撚線の反対端(遠
端)を開放して、平衡対撚線遠端開放入力アドミタンス
Yf(又は平衡対撚線遠端開放入力インピーダンスZi
f)を測定する。また、図9(b)に示されるように、
平衡対撚線の遠端を短絡して、平衡対撚線遠端短絡入力
インピーダンスZs(Zis)を測定する。
伝送パラメータは、従来、次のようにして測定されてい
る。図9(a)に示されるように、平衡対撚線の一端
(測定端)に測定器を接続し、平衡対撚線の反対端(遠
端)を開放して、平衡対撚線遠端開放入力アドミタンス
Yf(又は平衡対撚線遠端開放入力インピーダンスZi
f)を測定する。また、図9(b)に示されるように、
平衡対撚線の遠端を短絡して、平衡対撚線遠端短絡入力
インピーダンスZs(Zis)を測定する。
【0003】これらの測定値を式(7),(8)又は
(7´),(8´)に代入する。
(7´),(8´)に代入する。
【0004】
【数4】
【0005】ここで、Yf;平衡対撚線遠端開放入力ア
ドミタンス Zs;平衡対撚線遠端短絡入力インピーダンス Zb;特性インピーダンス γb;伝搬定数、γ=α+jβ α;減衰定数 β;位相定数 L;平衡対撚線の両端間の長さ である。
ドミタンス Zs;平衡対撚線遠端短絡入力インピーダンス Zb;特性インピーダンス γb;伝搬定数、γ=α+jβ α;減衰定数 β;位相定数 L;平衡対撚線の両端間の長さ である。
【0006】
【数5】
【0007】ここで、Zif;平衡対撚線遠端開放入力
インピーダンス Zis;平衡対撚線遠端短絡入力インピーダンス Zo;特性インピーダンス γ;伝搬定数、γ=α+jβ α;減衰定数 β;位相定数 L;平衡対撚線の両端間の長さ である。
インピーダンス Zis;平衡対撚線遠端短絡入力インピーダンス Zo;特性インピーダンス γ;伝搬定数、γ=α+jβ α;減衰定数 β;位相定数 L;平衡対撚線の両端間の長さ である。
【0008】各入力インピーダンスの測定に使用する測
定器は平衡系測定器である。
定器は平衡系測定器である。
【0009】近年、対型ケーブルを用いて伝送されるデ
ジタル信号が高速化されている。高速デジタル信号の伝
送周波数は高周波であるから、高周波帯域での伝送パラ
メータを測定する必要が生じている。
ジタル信号が高速化されている。高速デジタル信号の伝
送周波数は高周波であるから、高周波帯域での伝送パラ
メータを測定する必要が生じている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高速デジタ
ル信号用対型ケーブルの伝送パラメータの測定のよう
に、従来の周波数帯域より高周波の帯域での伝送パラメ
ータの測定を行うには、この高周波帯域で使用できる平
衡系測定器が必要であるが、このような高周波用の平衡
系測定器を手軽に入手することができず、上記の方法で
の測定は困難であった。これは、高周波帯域において平
衡度のよい平衡系測定器を商用生産することが困難であ
り、高周波用の平衡系測定器が生産されていないからで
ある。
ル信号用対型ケーブルの伝送パラメータの測定のよう
に、従来の周波数帯域より高周波の帯域での伝送パラメ
ータの測定を行うには、この高周波帯域で使用できる平
衡系測定器が必要であるが、このような高周波用の平衡
系測定器を手軽に入手することができず、上記の方法で
の測定は困難であった。これは、高周波帯域において平
衡度のよい平衡系測定器を商用生産することが困難であ
り、高周波用の平衡系測定器が生産されていないからで
ある。
【0011】これに対し、不平衡系測定器には高周波に
おいて使用できる汎用の商用測定器が普及している。
おいて使用できる汎用の商用測定器が普及している。
【0012】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、高周波帯域での伝送パラメータを不平衡系測定器で
測定できる平衡対撚線の高周波伝送パラメータ測定方法
を提供することにある。
し、高周波帯域での伝送パラメータを不平衡系測定器で
測定できる平衡対撚線の高周波伝送パラメータ測定方法
を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第1の発明は、平衡対撚線の伝送パラメータ
(特性インピーダンスZo及び伝搬定数γ)を測定する
方法において、まず、不平衡系測定器に不平衡/平衡ト
ランスの不平衡端を接続し、この不平衡/平衡トランス
の平衡端を開放、短絡及び抵抗終端することにより、平
衡端開放入力インピーダンスZitf、平衡端短絡入力
インピーダンスZits及び平衡端抵抗終端入力インピ
ーダンスZitrをそれぞれ測定し、次いで、不平衡/
平衡トランスの平衡端に被測定平衡対撚線の一端を接続
し、被測定平衡対撚線の反対端を開放及び短絡すること
により、遠端開放入力インピーダンスZitcf及び遠
端短絡入力インピーダンスZitcsを測定し、これら
5つの測定値と終端抵抗値Rと被測定平衡対撚線の両端
間の長さLとから、
に本発明の第1の発明は、平衡対撚線の伝送パラメータ
(特性インピーダンスZo及び伝搬定数γ)を測定する
方法において、まず、不平衡系測定器に不平衡/平衡ト
ランスの不平衡端を接続し、この不平衡/平衡トランス
の平衡端を開放、短絡及び抵抗終端することにより、平
衡端開放入力インピーダンスZitf、平衡端短絡入力
インピーダンスZits及び平衡端抵抗終端入力インピ
ーダンスZitrをそれぞれ測定し、次いで、不平衡/
平衡トランスの平衡端に被測定平衡対撚線の一端を接続
し、被測定平衡対撚線の反対端を開放及び短絡すること
により、遠端開放入力インピーダンスZitcf及び遠
端短絡入力インピーダンスZitcsを測定し、これら
5つの測定値と終端抵抗値Rと被測定平衡対撚線の両端
間の長さLとから、
【0014】
【数1】
【0015】により、被測定平衡対撚線の伝送パラメー
タを求めるものである。
タを求めるものである。
【0016】また、第2の発明は、複数の平衡対撚線を
集合した平衡対撚ケーブルの平衡対撚線の伝送パラメー
タ(特性インピーダンスZb及び伝搬定数γb)を測定
する方法において、平衡対撚ケーブルの一端を測定端、
反対端を遠端とし、両端間の長さをLとするとき、この
測定端に往路端子及び帰路端子を有する不平衡系測定器
を使用し、第1の端末条件として、往路端子に被測定平
衡対撚線の一方の導体を接続し、帰路端子に被測定平衡
対撚線の他方の導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体と
を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の導体同士
を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残りの導体を開放して
入力アドミタンスYfsを測定し、第2の端末条件とし
て、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体を接続
し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体と平衡対
撚ケーブルの残りの導体とを一括して接続し、遠端で被
測定平衡対撚線の2つの導体及び平衡対撚ケーブルの残
りの導体をそれぞれ開放して入力アドミタンスYffを
測定し、第3の端末条件として、往路端子に被測定平衡
対撚線の2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケー
ブルの残りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡
対撚線の2つの導体同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブル
の残りの導体を開放して入力アドミタンスYufを測定
し、上記3つの端末条件で測定した3つの入力アドミタ
ンスを、
集合した平衡対撚ケーブルの平衡対撚線の伝送パラメー
タ(特性インピーダンスZb及び伝搬定数γb)を測定
する方法において、平衡対撚ケーブルの一端を測定端、
反対端を遠端とし、両端間の長さをLとするとき、この
測定端に往路端子及び帰路端子を有する不平衡系測定器
を使用し、第1の端末条件として、往路端子に被測定平
衡対撚線の一方の導体を接続し、帰路端子に被測定平衡
対撚線の他方の導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体と
を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の導体同士
を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残りの導体を開放して
入力アドミタンスYfsを測定し、第2の端末条件とし
て、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体を接続
し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体と平衡対
撚ケーブルの残りの導体とを一括して接続し、遠端で被
測定平衡対撚線の2つの導体及び平衡対撚ケーブルの残
りの導体をそれぞれ開放して入力アドミタンスYffを
測定し、第3の端末条件として、往路端子に被測定平衡
対撚線の2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケー
ブルの残りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡
対撚線の2つの導体同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブル
の残りの導体を開放して入力アドミタンスYufを測定
し、上記3つの端末条件で測定した3つの入力アドミタ
ンスを、
【0017】
【数2】
【0018】に代入するものである。
【0019】平衡対撚ケーブルの各導体にそれぞれ接続
される導体側端子と、不平衡系測定器の往路端子及び帰
路端子にそれぞれ接続される測定器側端子と、これらの
導体側端子及び測定器側端子を上記3つの端末条件に切
り替える切替器とを設け、この切替器を順次切り替えて
平衡対撚線毎の伝送パラメータを測定してもよい。
される導体側端子と、不平衡系測定器の往路端子及び帰
路端子にそれぞれ接続される測定器側端子と、これらの
導体側端子及び測定器側端子を上記3つの端末条件に切
り替える切替器とを設け、この切替器を順次切り替えて
平衡対撚線毎の伝送パラメータを測定してもよい。
【0020】また、第3の発明は、複数の平衡対撚線を
集合した平衡対撚ケーブルの平衡対撚線の伝送パラメー
タ(特性インピーダンスZb及び伝搬定数γb)を測定
する方法において、平衡対撚ケーブルの一端を測定端、
反対端を遠端とし、両端間の長さをLとするとき、この
測定端に往路端子及び帰路端子を有する不平衡系測定器
を使用し、第1の端末条件として、往路端子に被測定平
衡対撚線の一方の導体を接続し、帰路端子に被測定平衡
対撚線の他方の導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体と
を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導
体及び平衡対撚ケーブルの残りの導体を短絡して入力ア
ドミタンスY´fsを測定し、第2の端末条件として、
往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体を接続し、帰
路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体と平衡対撚ケー
ブルの残りの導体とを一括して接続し、遠端で被測定平
衡対撚線の2つの導体及び平衡対撚ケーブルの残りの導
体をそれぞれ開放して入力アドミタンスYffを測定
し、第3の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚
線の2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブル
の残りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚
線の2つの導体同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残
りの導体を開放して入力アドミタンスYufを測定し、
第4の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残
りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の
2つの導体及び平衡対撚ケーブルの残りの導体を短絡し
て入力アドミタンスYusを測定し、上記4つの端末条
件で測定した4つの入力アドミタンスを、
集合した平衡対撚ケーブルの平衡対撚線の伝送パラメー
タ(特性インピーダンスZb及び伝搬定数γb)を測定
する方法において、平衡対撚ケーブルの一端を測定端、
反対端を遠端とし、両端間の長さをLとするとき、この
測定端に往路端子及び帰路端子を有する不平衡系測定器
を使用し、第1の端末条件として、往路端子に被測定平
衡対撚線の一方の導体を接続し、帰路端子に被測定平衡
対撚線の他方の導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体と
を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導
体及び平衡対撚ケーブルの残りの導体を短絡して入力ア
ドミタンスY´fsを測定し、第2の端末条件として、
往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体を接続し、帰
路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体と平衡対撚ケー
ブルの残りの導体とを一括して接続し、遠端で被測定平
衡対撚線の2つの導体及び平衡対撚ケーブルの残りの導
体をそれぞれ開放して入力アドミタンスYffを測定
し、第3の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚
線の2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブル
の残りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚
線の2つの導体同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残
りの導体を開放して入力アドミタンスYufを測定し、
第4の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残
りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の
2つの導体及び平衡対撚ケーブルの残りの導体を短絡し
て入力アドミタンスYusを測定し、上記4つの端末条
件で測定した4つの入力アドミタンスを、
【0021】
【数3】
【0022】に代入するものである。
【0023】平衡対撚ケーブルの各導体にそれぞれ接続
される導体側端子と、不平衡系測定器の往路端子及び帰
路端子にそれぞれ接続される測定器側端子と、これらの
導体側端子及び測定器側端子を上記4つの端末条件に切
り替える切替器とを設け、この切替器を順次切り替えて
平衡対撚線毎の伝送パラメータを測定してもよい。
される導体側端子と、不平衡系測定器の往路端子及び帰
路端子にそれぞれ接続される測定器側端子と、これらの
導体側端子及び測定器側端子を上記4つの端末条件に切
り替える切替器とを設け、この切替器を順次切り替えて
平衡対撚線毎の伝送パラメータを測定してもよい。
【0024】
【作用】本発明の第1の発明の測定原理を説明する。
【0025】図2(a)及び図2(b)に示されるよう
に、不平衡/平衡トランスは、ABCDマトリクス(F
マトリクス)を用いた等価回路で表すことができる。平
衡端にインピーダンスZを接続したときの不平衡端から
見た入力インピーダンスZinは、 Zin=(A・Z+B)/(C・Z+D) (9) で表される。(「通信伝送」コロナ社、電子通信学会
編、85頁) 図1(a)のように平衡端開放のときは、Z=∞である
から Zitf=A/C (10) となり、図1(b)のように平衡端短絡のときはZ=0
であるから Zits=B/D (11) となり、図1(c)のように平衡端を抵抗Rで終端した
ときには、Z=Rであるから Zitr=(A・R+B)/(C・R+D)となる。 (12) 式(10)、式(11)を式(12)に代入して D/C=R(Zitf−Zitr)/(Zitr−Zits) (13) を得る。
に、不平衡/平衡トランスは、ABCDマトリクス(F
マトリクス)を用いた等価回路で表すことができる。平
衡端にインピーダンスZを接続したときの不平衡端から
見た入力インピーダンスZinは、 Zin=(A・Z+B)/(C・Z+D) (9) で表される。(「通信伝送」コロナ社、電子通信学会
編、85頁) 図1(a)のように平衡端開放のときは、Z=∞である
から Zitf=A/C (10) となり、図1(b)のように平衡端短絡のときはZ=0
であるから Zits=B/D (11) となり、図1(c)のように平衡端を抵抗Rで終端した
ときには、Z=Rであるから Zitr=(A・R+B)/(C・R+D)となる。 (12) 式(10)、式(11)を式(12)に代入して D/C=R(Zitf−Zitr)/(Zitr−Zits) (13) を得る。
【0026】一方、図1(d)のようにインピーダンス
Zが平衡対撚線であって、その遠端が開放されていると
き、 Zitcf=(A・Zif+B)/(C・Zif+D) (14) であるから、これをZifについて解くと、 Zif=(B−Zitcf・D)/(Zitcf・C−A) (15) を得る。また、図1(e)のように平衡対撚線の遠端が
短絡されているとき、 Zitcs=(A・Zis+B)/(C・Zis+D) (16) であるから、これをZisについて解くと、 Zis=(B−Zitcs・D)/(Zitcs・C−A) (17) を得る。
Zが平衡対撚線であって、その遠端が開放されていると
き、 Zitcf=(A・Zif+B)/(C・Zif+D) (14) であるから、これをZifについて解くと、 Zif=(B−Zitcf・D)/(Zitcf・C−A) (15) を得る。また、図1(e)のように平衡対撚線の遠端が
短絡されているとき、 Zitcs=(A・Zis+B)/(C・Zis+D) (16) であるから、これをZisについて解くと、 Zis=(B−Zitcs・D)/(Zitcs・C−A) (17) を得る。
【0027】式(7´)及び式(8´)に式(15)及
び式(17)を代入し、かつ式(10)及び式(11)
により、A,Bを消去すると、
び式(17)を代入し、かつ式(10)及び式(11)
により、A,Bを消去すると、
【0028】
【数6】
【0029】となる。
【0030】この式(18)及び式(19)から式(1
3)により、C,Dを消去すると、
3)により、C,Dを消去すると、
【0031】
【数1】
【0032】が得られる。
【0033】Zif、Zisを直接、測定するためには
平衡系測定器が必要であるが、式(1)及び式(2)を
用いることにより、Zif、Zisを測定しなくても、
不平衡系測定器によりZitf,Zits,Zitr,
Zitcf,Zitcsを測定することで、被測定平衡
対撚線の伝送パラメータZo,γを求めることができ
る。これにより、平衡系測定器の上限周波数よりも高い
不平衡系測定器の上限周波数又は不平衡/平衡トランス
の上限周波数までの範囲で測定ができる。
平衡系測定器が必要であるが、式(1)及び式(2)を
用いることにより、Zif、Zisを測定しなくても、
不平衡系測定器によりZitf,Zits,Zitr,
Zitcf,Zitcsを測定することで、被測定平衡
対撚線の伝送パラメータZo,γを求めることができ
る。これにより、平衡系測定器の上限周波数よりも高い
不平衡系測定器の上限周波数又は不平衡/平衡トランス
の上限周波数までの範囲で測定ができる。
【0034】ところで、不平衡/平衡トランスにも伝送
周波数帯域があり、これにより測定できる高周波帯域が
制限される。本発明の第2の発明は、複数の平衡対撚線
を集合した平衡対撚ケーブルの平衡対撚線の伝送パラメ
ータを測定する際に、被測定平衡対撚線以外の導体を利
用することにより、不平衡/平衡トランスを使用しない
で行う方法を提供するものである。
周波数帯域があり、これにより測定できる高周波帯域が
制限される。本発明の第2の発明は、複数の平衡対撚線
を集合した平衡対撚ケーブルの平衡対撚線の伝送パラメ
ータを測定する際に、被測定平衡対撚線以外の導体を利
用することにより、不平衡/平衡トランスを使用しない
で行う方法を提供するものである。
【0035】本発明の第2の発明の測定原理を説明す
る。
る。
【0036】図3(a)〜図3(c)の不平衡回路は、
それぞれ第1、第2、第3の端末条件によるものであ
る。各不平衡回路は図4(a)の回路に一般化され、さ
らに図4(b)の等価回路で表すことができる。図4
(b)の等価回路において、 Yin=Ybin+(1/4)Yu・tanh(γuL) =Ybin+(1/4)Yuf (20) の関係が成り立つことが知られている。(「伝送回路」
コロナ社、昭和43年1月、佐藤利三郎) 図3(a)の不平衡回路の入力アドミタンスYfsは、
図4(b)の等価回路で、Yin=Yfs、Ybin=
Ys(平衡対撚線遠端短絡入力アドミタンス)としたも
のであり、 Yfs=Ys+(1/4)Yuf (21) で表される。
それぞれ第1、第2、第3の端末条件によるものであ
る。各不平衡回路は図4(a)の回路に一般化され、さ
らに図4(b)の等価回路で表すことができる。図4
(b)の等価回路において、 Yin=Ybin+(1/4)Yu・tanh(γuL) =Ybin+(1/4)Yuf (20) の関係が成り立つことが知られている。(「伝送回路」
コロナ社、昭和43年1月、佐藤利三郎) 図3(a)の不平衡回路の入力アドミタンスYfsは、
図4(b)の等価回路で、Yin=Yfs、Ybin=
Ys(平衡対撚線遠端短絡入力アドミタンス)としたも
のであり、 Yfs=Ys+(1/4)Yuf (21) で表される。
【0037】図3(b)の不平衡回路の入力アドミタン
スYffは、図4(b)の等価回路で、Yin=Yf
f、Ybin=Yfとしたものであり、 Yff=Yf+(1/4)Yuf (22) で表される。
スYffは、図4(b)の等価回路で、Yin=Yf
f、Ybin=Yfとしたものであり、 Yff=Yf+(1/4)Yuf (22) で表される。
【0038】図3(c)の不平衡回路の入力アドミタン
スYufは、図4(b)の等価回路のアドミタンスYu
fである。
スYufは、図4(b)の等価回路のアドミタンスYu
fである。
【0039】 式(21)より、1/Zs=Ys=Yfs−(1/4)Yuf (23) 式(22)より、Yf=Yff−(1/4)Yuf (24) である。これを式(7)及び式(8)に代入すると、
【0040】
【数2】
【0041】このようにして平衡対撚線の伝送パラメー
タが求まる。
タが求まる。
【0042】1つの平衡対撚線の伝送パラメータを求め
るために、上記3つの端末条件で入力アドミタンスを測
定する必要がある。各端末条件は、被測定平衡対撚線の
2つの導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体とを測定端
で不平衡系測定器の往路端子及び帰路端子のいずれかに
接続し、遠端で短絡又は開放して設定される。平衡対撚
ケーブルには複数の平衡対撚線があるので、各導体をそ
れぞれ導体側端子に接続し、往路端子及び帰路端子を測
定器側端子にそれぞれ接続しておき、切替器を切り替え
るだけで端末条件が変えられるようにする。これによ
り、切替器を順次切り替えて平衡対撚線毎に3つの入力
アドミタンスを測定すると、平衡対撚線毎の伝送パラメ
ータを求めることができる。
るために、上記3つの端末条件で入力アドミタンスを測
定する必要がある。各端末条件は、被測定平衡対撚線の
2つの導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体とを測定端
で不平衡系測定器の往路端子及び帰路端子のいずれかに
接続し、遠端で短絡又は開放して設定される。平衡対撚
ケーブルには複数の平衡対撚線があるので、各導体をそ
れぞれ導体側端子に接続し、往路端子及び帰路端子を測
定器側端子にそれぞれ接続しておき、切替器を切り替え
るだけで端末条件が変えられるようにする。これによ
り、切替器を順次切り替えて平衡対撚線毎に3つの入力
アドミタンスを測定すると、平衡対撚線毎の伝送パラメ
ータを求めることができる。
【0043】ところで、式(3),(4)において、被
測定平衡対撚線の両端間の長さLが測定波長に比べて十
分に短い場合に、入力アドミタンスYff及びYufは
容量性を示すが、入力アドミタンスYfsが誘導性を示
すことがある。この場合、YffとYufとを含む項は
容量性アドミタンスの計算となるので、測定誤差を最小
限度に押さえることができる。一方、YfsとYufと
を含む項は容量性アドミタンスと誘導性アドミタンスと
が混在しているため、測定誤差が累積される恐れがあ
る。本発明の第3の発明は、容量性アドミタンスと誘導
性アドミタンスとが混在しない計算式を用いて、測定誤
差を最小限度に止めるものである。
測定平衡対撚線の両端間の長さLが測定波長に比べて十
分に短い場合に、入力アドミタンスYff及びYufは
容量性を示すが、入力アドミタンスYfsが誘導性を示
すことがある。この場合、YffとYufとを含む項は
容量性アドミタンスの計算となるので、測定誤差を最小
限度に押さえることができる。一方、YfsとYufと
を含む項は容量性アドミタンスと誘導性アドミタンスと
が混在しているため、測定誤差が累積される恐れがあ
る。本発明の第3の発明は、容量性アドミタンスと誘導
性アドミタンスとが混在しない計算式を用いて、測定誤
差を最小限度に止めるものである。
【0044】本発明の第3の発明の測定原理を説明す
る。
る。
【0045】図7(a)〜図7(d)の不平衡回路は、
それぞれ第1、第2、第3、第4の端末条件によるもの
である。各不平衡回路は図4(a)の回路に一般化さ
れ、さらに図4(b)の等価回路で表すことができる。
図4(b)の等価回路において、 Yin=Ybin+(1/4)Yuf (20) の関係が成り立つことは、既に述べた。
それぞれ第1、第2、第3、第4の端末条件によるもの
である。各不平衡回路は図4(a)の回路に一般化さ
れ、さらに図4(b)の等価回路で表すことができる。
図4(b)の等価回路において、 Yin=Ybin+(1/4)Yuf (20) の関係が成り立つことは、既に述べた。
【0046】図7(b)の不平衡回路の入力アドミタン
スYffは、図4(b)の等価回路で、Yin=Yf
f、Ybin=Yfとしたものであり、 Yff=Yf+(1/4)Yuf (21) で表される。
スYffは、図4(b)の等価回路で、Yin=Yf
f、Ybin=Yfとしたものであり、 Yff=Yf+(1/4)Yuf (21) で表される。
【0047】図7(c)の不平衡回路の入力アドミタン
スYufは、図4(b)の等価回路のアドミタンスYu
fである。同じく図7(d)の不平衡回路の入力アドミ
タンスがYusであることから、図7(a)の不平衡回
路の入力アドミタンスY´fsは、Yin=Y´fs、
Ybin=Ysとして、 Y´fs=Ys+(1/4)Yus (25) で表されることが一般的に知られている。
スYufは、図4(b)の等価回路のアドミタンスYu
fである。同じく図7(d)の不平衡回路の入力アドミ
タンスがYusであることから、図7(a)の不平衡回
路の入力アドミタンスY´fsは、Yin=Y´fs、
Ybin=Ysとして、 Y´fs=Ys+(1/4)Yus (25) で表されることが一般的に知られている。
【0048】 式(25)より、1/Zs=Ys=Y´fs−(1/4)Yus (26) 式(21)より、Yf=Yff−(1/4)Yuf (27) である。これより、
【0049】
【数3】
【0050】このようにして平衡対撚線の伝送パラメー
タが求まる。ここで、入力アドミタンスY´fs,Yu
sは誘導性を示し、入力アドミタンスYff,Yufは
容量性を示す。従って、Yff−(1/4)Yufは容
量性アドミタンスの計算となり、Y´fs−(1/4)
Yusは誘導性アドミタンスの計算となる。
タが求まる。ここで、入力アドミタンスY´fs,Yu
sは誘導性を示し、入力アドミタンスYff,Yufは
容量性を示す。従って、Yff−(1/4)Yufは容
量性アドミタンスの計算となり、Y´fs−(1/4)
Yusは誘導性アドミタンスの計算となる。
【0051】上記4つの端末条件で入力アドミタンスを
測定する場合も、各導体をそれぞれ導体側端子に接続
し、往路端子及び帰路端子を測定器側端子にそれぞれ接
続しておき、切替器を切り替えるだけで端末条件が変え
られるようにする。これにより、切替器を順次切り替え
て平衡対撚線毎に4つの入力アドミタンスを測定する
と、平衡対撚線毎の伝送パラメータを求めることができ
る。
測定する場合も、各導体をそれぞれ導体側端子に接続
し、往路端子及び帰路端子を測定器側端子にそれぞれ接
続しておき、切替器を切り替えるだけで端末条件が変え
られるようにする。これにより、切替器を順次切り替え
て平衡対撚線毎に4つの入力アドミタンスを測定する
と、平衡対撚線毎の伝送パラメータを求めることができ
る。
【0052】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。
詳述する。
【0053】図1の5つの回路は、第1の方法におい
て、5つの測定値を測定するための回路である。不平衡
系測定器は、ネットワークアナライザとSパラメータ測
定器との組合わせで構成してもよいし、インピーダンス
測定器、インピーダンスブリッジを使用してもよい。
て、5つの測定値を測定するための回路である。不平衡
系測定器は、ネットワークアナライザとSパラメータ測
定器との組合わせで構成してもよいし、インピーダンス
測定器、インピーダンスブリッジを使用してもよい。
【0054】図1(a)〜図1(c)において、不平衡
系測定器に不平衡/平衡トランス71の不平衡端を接続
し、この不平衡/平衡トランスの平衡端を開放、短絡及
び抵抗終端して平衡端開放入力インピーダンスZit
f、平衡端短絡入力インピーダンスZits及び平衡端
抵抗終端入力インピーダンスZitrを測定する。
系測定器に不平衡/平衡トランス71の不平衡端を接続
し、この不平衡/平衡トランスの平衡端を開放、短絡及
び抵抗終端して平衡端開放入力インピーダンスZit
f、平衡端短絡入力インピーダンスZits及び平衡端
抵抗終端入力インピーダンスZitrを測定する。
【0055】図1(d)及び図1(e)において、不平
衡/平衡トランス71の平衡端に被測定平衡対撚線72
の一端を接続し、被測定平衡対撚線72の反対端を開放
及び短絡して遠端開放入力インピーダンスZitcf及
び遠端短絡入力インピーダンスZitcsを測定する。
衡/平衡トランス71の平衡端に被測定平衡対撚線72
の一端を接続し、被測定平衡対撚線72の反対端を開放
及び短絡して遠端開放入力インピーダンスZitcf及
び遠端短絡入力インピーダンスZitcsを測定する。
【0056】被測定平衡対撚線の両端間の長さL及び終
端抵抗値Rは知られているものとする。なお、この終端
抵抗値Rには、平衡対撚線の公称特性インピーダンスと
同じ値の抵抗値を使用するのがよい。また、終端抵抗器
には、インダクタンス、キャパシタンス成分を含まない
カーボン焼結ソリッド抵抗器等の無誘導抵抗器を用いて
ある。
端抵抗値Rは知られているものとする。なお、この終端
抵抗値Rには、平衡対撚線の公称特性インピーダンスと
同じ値の抵抗値を使用するのがよい。また、終端抵抗器
には、インダクタンス、キャパシタンス成分を含まない
カーボン焼結ソリッド抵抗器等の無誘導抵抗器を用いて
ある。
【0057】5つの測定値と終端抵抗値Rと被測定平衡
対撚線の両端間の長さLとを、
対撚線の両端間の長さLとを、
【0058】
【数1】
【0059】に代入すると、被測定平衡対撚線の伝送パ
ラメータZo,γを求めることができる。これにより、
平衡系測定器の上限周波数よりも高い不平衡系測定器の
上限周波数又は不平衡/平衡トランスの上限周波数まで
の範囲で測定ができる。従来の平衡系測定器による方法
では4〜10MHzの上限周波数であったものが、本発
明の第1の方法によれば不平衡/平衡トランスを適切に
選ぶことにより、100〜150MHzまでの範囲で測
定ができる。
ラメータZo,γを求めることができる。これにより、
平衡系測定器の上限周波数よりも高い不平衡系測定器の
上限周波数又は不平衡/平衡トランスの上限周波数まで
の範囲で測定ができる。従来の平衡系測定器による方法
では4〜10MHzの上限周波数であったものが、本発
明の第1の方法によれば不平衡/平衡トランスを適切に
選ぶことにより、100〜150MHzまでの範囲で測
定ができる。
【0060】次に第2の方法の実施例を説明する。
【0061】図3(a)〜図3(c)の不平衡回路は、
いずれも複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケーブル
の平衡対撚線の伝送パラメータを測定するために、平衡
対撚ケーブルの一端(図の左側)を測定端、反対端(図
の右側)を遠端とし、測定端に不平衡系測定器(図示せ
ず)を使用できるようにした不平衡回路である。両端間
の長さLは知られているものとする。不平衡系測定器は
往路端子でインピーダンスを測定するようになってお
り、帰路端子は接地されている。各図において、平衡対
撚ケーブル1は、測定しようとしている平衡対撚線(被
測定平衡対撚線)2の一方の導体3と、他方の導体4
と、平衡対撚ケーブルの残りの導体5とに別れている。
残りの導体5は、被測定平衡対撚線2以外の平衡対撚線
を構成する全ての導体及びシールドのある場合はシール
ドを構成する導体を含んでいる。
いずれも複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケーブル
の平衡対撚線の伝送パラメータを測定するために、平衡
対撚ケーブルの一端(図の左側)を測定端、反対端(図
の右側)を遠端とし、測定端に不平衡系測定器(図示せ
ず)を使用できるようにした不平衡回路である。両端間
の長さLは知られているものとする。不平衡系測定器は
往路端子でインピーダンスを測定するようになってお
り、帰路端子は接地されている。各図において、平衡対
撚ケーブル1は、測定しようとしている平衡対撚線(被
測定平衡対撚線)2の一方の導体3と、他方の導体4
と、平衡対撚ケーブルの残りの導体5とに別れている。
残りの導体5は、被測定平衡対撚線2以外の平衡対撚線
を構成する全ての導体及びシールドのある場合はシール
ドを構成する導体を含んでいる。
【0062】第1の端末条件として、図3(a)に示さ
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体
3を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体
4と平衡対撚ケーブルの残りの導体5とを一括して接続
し、遠端で被測定平衡対撚線の導体3,4同士を短絡し
かつ平衡対撚ケーブルの残りの導体5を開放し、不平衡
系測定器により入力アドミタンスYfsを測定する。
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体
3を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体
4と平衡対撚ケーブルの残りの導体5とを一括して接続
し、遠端で被測定平衡対撚線の導体3,4同士を短絡し
かつ平衡対撚ケーブルの残りの導体5を開放し、不平衡
系測定器により入力アドミタンスYfsを測定する。
【0063】第2の端末条件として、図3(b)に示さ
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体
3を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体
4と平衡対撚ケーブルの残りの導体5とを一括して接続
し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体3,4及び平
衡対撚ケーブルの残りの導体5をそれぞれ開放し、不平
衡系測定器により入力アドミタンスYffを測定する。
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体
3を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体
4と平衡対撚ケーブルの残りの導体5とを一括して接続
し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体3,4及び平
衡対撚ケーブルの残りの導体5をそれぞれ開放し、不平
衡系測定器により入力アドミタンスYffを測定する。
【0064】第3の端末条件として、図3(c)に示さ
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の2つの導体
3,4を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残りの
導体5を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2
つの導体3,4同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残
りの導体5を開放し、不平衡系測定器により入力アドミ
タンスYufを測定する。
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の2つの導体
3,4を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残りの
導体5を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2
つの導体3,4同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残
りの導体5を開放し、不平衡系測定器により入力アドミ
タンスYufを測定する。
【0065】上記3つの端末条件で測定した3つの入力
アドミタンスを、
アドミタンスを、
【0066】
【数2】
【0067】に代入する。これにより、被測定平衡対撚
線の特性インピーダンスZb及び伝搬定数γbが求ま
る。3つの入力アドミタンスは不平衡系測定器により測
定できるので、高周波帯域での制限がない。従って、高
周波伝送パラメータが測定できることになる。
線の特性インピーダンスZb及び伝搬定数γbが求ま
る。3つの入力アドミタンスは不平衡系測定器により測
定できるので、高周波帯域での制限がない。従って、高
周波伝送パラメータが測定できることになる。
【0068】図5を用いて、本発明の方法の具体的方法
を説明する。
を説明する。
【0069】測定に際して、測定対象の平衡対撚ケーブ
ル31の一端に測定端側端子箱32を取り付け、他端に
遠端側端子箱33を取り付ける。本実施例では、測定端
側端子箱32と遠端側端子箱33とが測定回路切替盤3
4に一体化されており、平衡対撚ケーブル31を折り返
して測定に供している。測定回路切替盤34は同軸ケー
ブル35を介して不平衡系測定器36に接続され、制御
ケーブル37を介してコンピュータ(パソコン)38に
接続されている。不平衡系測定器36とパソコン38と
は通信ケーブル39により互いに接続されている。
ル31の一端に測定端側端子箱32を取り付け、他端に
遠端側端子箱33を取り付ける。本実施例では、測定端
側端子箱32と遠端側端子箱33とが測定回路切替盤3
4に一体化されており、平衡対撚ケーブル31を折り返
して測定に供している。測定回路切替盤34は同軸ケー
ブル35を介して不平衡系測定器36に接続され、制御
ケーブル37を介してコンピュータ(パソコン)38に
接続されている。不平衡系測定器36とパソコン38と
は通信ケーブル39により互いに接続されている。
【0070】測定回路切替盤34の測定端側端子箱32
は、平衡対撚ケーブル31の各導体40を接続するため
の多数の導体側端子と、不平衡系測定器36の往路端子
及び帰路端子を同軸ケーブル35を介して接続するため
の測定器側端子と、これらの端子を任意に接続するスイ
ッチ機構とを備えている。ここで不平衡系測定器36の
往路端子は同軸ケーブル35の内部導体に、不平衡系測
定器36の帰路端子は同軸ケーブル35の外部導体にそ
れぞれ接続される。遠端側端子箱33は、平衡対撚ケー
ブル31の各導体40を接続するための多数の導体側端
子と、これらの端子を任意に接続するスイッチ機構とを
備えている。測定回路切替盤34は、導体側端子及び測
定器側端子を上記3つの端末条件に切り替える切替器4
1を構成している。
は、平衡対撚ケーブル31の各導体40を接続するため
の多数の導体側端子と、不平衡系測定器36の往路端子
及び帰路端子を同軸ケーブル35を介して接続するため
の測定器側端子と、これらの端子を任意に接続するスイ
ッチ機構とを備えている。ここで不平衡系測定器36の
往路端子は同軸ケーブル35の内部導体に、不平衡系測
定器36の帰路端子は同軸ケーブル35の外部導体にそ
れぞれ接続される。遠端側端子箱33は、平衡対撚ケー
ブル31の各導体40を接続するための多数の導体側端
子と、これらの端子を任意に接続するスイッチ機構とを
備えている。測定回路切替盤34は、導体側端子及び測
定器側端子を上記3つの端末条件に切り替える切替器4
1を構成している。
【0071】不平衡系測定器36は、ネットワークアナ
ライザとSパラメータ測定器との組合わせで構成しても
よいし、インピーダンス測定器、インピーダンスブリッ
ジを使用してもよい。
ライザとSパラメータ測定器との組合わせで構成しても
よいし、インピーダンス測定器、インピーダンスブリッ
ジを使用してもよい。
【0072】パソコン38は、制御、通信、記憶、演
算、記録の機能を有している。即ち、測定回路切替盤3
4のスイッチ機構を制御して任意の被測定平衡対撚線を
対象とする3つの端末条件を実現することができる。不
平衡系測定器36からインピーダンスあるいはアドミタ
ンス測定値を受信し、記憶することができる。これら3
つの端末条件による測定値を式(3)、式(4)に代入
演算して伝送パラメータを求め、記録することができ
る。
算、記録の機能を有している。即ち、測定回路切替盤3
4のスイッチ機構を制御して任意の被測定平衡対撚線を
対象とする3つの端末条件を実現することができる。不
平衡系測定器36からインピーダンスあるいはアドミタ
ンス測定値を受信し、記憶することができる。これら3
つの端末条件による測定値を式(3)、式(4)に代入
演算して伝送パラメータを求め、記録することができ
る。
【0073】測定回路切替盤34における接続及び切替
えの様子を図6を用いて説明する。
えの様子を図6を用いて説明する。
【0074】第1の端末条件のときには、図6(a)に
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、測定端側端子箱(図省略)を介し、被
測定平衡対撚線52の一方の導体53が往路端子56に
接続され、他方の導体54と残りの導体55とが接地
(帰路端子と同電位)されている。また、遠端におい
て、遠端側端子箱(図省略)を介し、被測定平衡対撚線
の一方の導体53と他方の導体54とが短絡され、残り
の導体55は一括され、一括された導体が開放されてい
る。
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、測定端側端子箱(図省略)を介し、被
測定平衡対撚線52の一方の導体53が往路端子56に
接続され、他方の導体54と残りの導体55とが接地
(帰路端子と同電位)されている。また、遠端におい
て、遠端側端子箱(図省略)を介し、被測定平衡対撚線
の一方の導体53と他方の導体54とが短絡され、残り
の導体55は一括され、一括された導体が開放されてい
る。
【0075】第2の端末条件のときには、図6(b)に
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線52の一方の導体5
3が往路端子56に接続され、他方の導体54と残りの
導体55とが接地されている。また、遠端において、一
方の導体53と他方の導体54とが開放され、残りの導
体55は一括され、一括された導体が開放されている。
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線52の一方の導体5
3が往路端子56に接続され、他方の導体54と残りの
導体55とが接地されている。また、遠端において、一
方の導体53と他方の導体54とが開放され、残りの導
体55は一括され、一括された導体が開放されている。
【0076】第3の端末条件のときには、図6(c)に
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線の一方の導体53及
び他方の導体54が往路端子56に接続され、残りの導
体55が一括して接地されている。また、遠端におい
て、一方の導体53と他方の導体54とが短絡され、残
りの導体55は一括され、一括された導体が開放されて
いる。
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線の一方の導体53及
び他方の導体54が往路端子56に接続され、残りの導
体55が一括して接地されている。また、遠端におい
て、一方の導体53と他方の導体54とが短絡され、残
りの導体55は一括され、一括された導体が開放されて
いる。
【0077】以上説明したように、本発明の第2の方法
によれば、普及している不平衡系測定器を使用して平衡
対撚線の伝送パラメータを測定できる。原理的には不平
衡系測定器の上限周波数(数GHz)まで測定可能であ
る。また、複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケーブ
ルを対象に任意の平衡対撚線の伝送パラメータを測定で
きる。さらに、切替器を使用すれば、各導体を各端子に
接続するだけで、測定回路が切替えされ平衡対撚ケーブ
ルの全平衡対撚線が自動測定できる。
によれば、普及している不平衡系測定器を使用して平衡
対撚線の伝送パラメータを測定できる。原理的には不平
衡系測定器の上限周波数(数GHz)まで測定可能であ
る。また、複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケーブ
ルを対象に任意の平衡対撚線の伝送パラメータを測定で
きる。さらに、切替器を使用すれば、各導体を各端子に
接続するだけで、測定回路が切替えされ平衡対撚ケーブ
ルの全平衡対撚線が自動測定できる。
【0078】次に第3の方法の実施例を説明する。
【0079】図7(a)〜図7(d)の不平衡回路は、
いずれも複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケーブル
の平衡対撚線の伝送パラメータを測定するために、平衡
対撚ケーブルの一端(図の左側)を測定端、反対端(図
の右側)を遠端とし、測定端に不平衡系測定器(図示せ
ず)を使用できるようにした不平衡回路である。両端間
の長さLは知られているものとする。不平衡系測定器は
往路端子でインピーダンスを測定するようになってお
り、帰路端子は接地されている。各図において、平衡対
撚ケーブル1は、測定しようとしている平衡対撚線(被
測定平衡対撚線)2の一方の導体3と、他方の導体4
と、平衡対撚ケーブルの残りの導体5とに別れている。
残りの導体5は、被測定平衡対撚線2以外の平衡対撚線
を構成する全ての導体及びシールドのある場合はシール
ドを構成する導体を含んでいる。
いずれも複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケーブル
の平衡対撚線の伝送パラメータを測定するために、平衡
対撚ケーブルの一端(図の左側)を測定端、反対端(図
の右側)を遠端とし、測定端に不平衡系測定器(図示せ
ず)を使用できるようにした不平衡回路である。両端間
の長さLは知られているものとする。不平衡系測定器は
往路端子でインピーダンスを測定するようになってお
り、帰路端子は接地されている。各図において、平衡対
撚ケーブル1は、測定しようとしている平衡対撚線(被
測定平衡対撚線)2の一方の導体3と、他方の導体4
と、平衡対撚ケーブルの残りの導体5とに別れている。
残りの導体5は、被測定平衡対撚線2以外の平衡対撚線
を構成する全ての導体及びシールドのある場合はシール
ドを構成する導体を含んでいる。
【0080】第1の端末条件として、図7(a)に示さ
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体
3を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体
4と平衡対撚ケーブルの残りの導体5とを一括して接続
し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体3,4及び平
衡対撚ケーブルの残りの導体5を短絡し、不平衡系測定
器により入力アドミタンスY´fsを測定する。
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体
3を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体
4と平衡対撚ケーブルの残りの導体5とを一括して接続
し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体3,4及び平
衡対撚ケーブルの残りの導体5を短絡し、不平衡系測定
器により入力アドミタンスY´fsを測定する。
【0081】第2の端末条件として、図7(b)に示さ
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体
3を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体
4と平衡対撚ケーブルの残りの導体5とを一括して接続
し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体3,4及び平
衡対撚ケーブルの残りの導体5をそれぞれ開放し、不平
衡系測定器により入力アドミタンスYffを測定する。
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の一方の導体
3を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他方の導体
4と平衡対撚ケーブルの残りの導体5とを一括して接続
し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体3,4及び平
衡対撚ケーブルの残りの導体5をそれぞれ開放し、不平
衡系測定器により入力アドミタンスYffを測定する。
【0082】第3の端末条件として、図7(c)に示さ
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の2つの導体
3,4を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残りの
導体5を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2
つの導体3,4同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残
りの導体5を開放し、不平衡系測定器により入力アドミ
タンスYufを測定する。
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の2つの導体
3,4を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残りの
導体5を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2
つの導体3,4同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残
りの導体5を開放し、不平衡系測定器により入力アドミ
タンスYufを測定する。
【0083】第4の端末条件として、図7(d)に示さ
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の2つの導体
3,4を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残りの
導体5を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2
つの導体3,4及び平衡対撚ケーブルの残りの導体5を
短絡し、不平衡系測定器により入力アドミタンスYus
を測定する。
れるように、往路端子に被測定平衡対撚線の2つの導体
3,4を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残りの
導体5を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2
つの導体3,4及び平衡対撚ケーブルの残りの導体5を
短絡し、不平衡系測定器により入力アドミタンスYus
を測定する。
【0084】上記4つの端末条件で測定した4つの入力
アドミタンスを、
アドミタンスを、
【0085】
【数3】
【0086】に代入する。これにより、被測定平衡対撚
線の特性インピーダンスZb及び伝搬定数γbが求ま
る。4つの入力アドミタンスは不平衡系測定器により測
定できるので、高周波帯域での制限がない。従って、高
周波伝送パラメータが測定できることになる。
線の特性インピーダンスZb及び伝搬定数γbが求ま
る。4つの入力アドミタンスは不平衡系測定器により測
定できるので、高周波帯域での制限がない。従って、高
周波伝送パラメータが測定できることになる。
【0087】測定のための具体的な装置は第2の発明の
実施例で用いた図5の装置とほぼ同様になる。この場
合、パソコン38は、測定回路切替盤34のスイッチ機
構を制御して任意の被測定平衡対撚線を対象とする4つ
の端末条件を実現し、不平衡系測定器36からインピー
ダンスあるいはアドミタンス測定値を受信し、記憶す
る。そして、これら4つの端末条件による測定値を式
(5)、式(6)に代入演算して伝送パラメータを求
め、記録する。
実施例で用いた図5の装置とほぼ同様になる。この場
合、パソコン38は、測定回路切替盤34のスイッチ機
構を制御して任意の被測定平衡対撚線を対象とする4つ
の端末条件を実現し、不平衡系測定器36からインピー
ダンスあるいはアドミタンス測定値を受信し、記憶す
る。そして、これら4つの端末条件による測定値を式
(5)、式(6)に代入演算して伝送パラメータを求
め、記録する。
【0088】測定回路切替盤34における接続及び切替
えの様子を図8を用いて説明する。第1の端末条件のと
きには、図8(a)に示されるように、測定対象の平衡
対撚ケーブル51は、測定端において、測定端側端子箱
(図省略)を介し、被測定平衡対撚線52の一方の導体
53が往路端子56に接続され、他方の導体54と残り
の導体55とが接地(帰路端子と同電位)されている。
また、遠端において、遠端側端子箱(図省略)を介し、
被測定平衡対撚線の一方の導体53と他方の導体54と
残りの導体55とが短絡されている。
えの様子を図8を用いて説明する。第1の端末条件のと
きには、図8(a)に示されるように、測定対象の平衡
対撚ケーブル51は、測定端において、測定端側端子箱
(図省略)を介し、被測定平衡対撚線52の一方の導体
53が往路端子56に接続され、他方の導体54と残り
の導体55とが接地(帰路端子と同電位)されている。
また、遠端において、遠端側端子箱(図省略)を介し、
被測定平衡対撚線の一方の導体53と他方の導体54と
残りの導体55とが短絡されている。
【0089】第2の端末条件のときには、図8(b)に
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線52の一方の導体5
3が往路端子56に接続され、他方の導体54と残りの
導体55とが接地されている。また、遠端において、一
方の導体53と他方の導体54とが開放され、残りの導
体55は一括され、一括された導体が開放されている。
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線52の一方の導体5
3が往路端子56に接続され、他方の導体54と残りの
導体55とが接地されている。また、遠端において、一
方の導体53と他方の導体54とが開放され、残りの導
体55は一括され、一括された導体が開放されている。
【0090】第3の端末条件のときには、図8(c)に
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線の一方の導体53及
び他方の導体54が往路端子56に接続され、残りの導
体55が一括して接地されている。また、遠端におい
て、一方の導体53と他方の導体54とが短絡され、残
りの導体55は一括され、一括された導体が開放されて
いる。
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線の一方の導体53及
び他方の導体54が往路端子56に接続され、残りの導
体55が一括して接地されている。また、遠端におい
て、一方の導体53と他方の導体54とが短絡され、残
りの導体55は一括され、一括された導体が開放されて
いる。
【0091】第4の端末条件のときには、図8(d)に
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線の一方の導体53及
び他方の導体54が往路端子56に接続され、残りの導
体55が一括して接地されている。また、遠端におい
て、一方の導体53と他方の導体54と残りの導体55
とが短絡されている。
示されるように、測定対象の平衡対撚ケーブル51は、
測定端において、被測定平衡対撚線の一方の導体53及
び他方の導体54が往路端子56に接続され、残りの導
体55が一括して接地されている。また、遠端におい
て、一方の導体53と他方の導体54と残りの導体55
とが短絡されている。
【0092】以上説明したように、本発明の第3の方法
によれば、普及している不平衡系測定器を使用して平衡
対撚線の伝送パラメータを測定できる。原理的には不平
衡系測定器の上限周波数(数GHz)まで測定可能であ
る。また、複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケーブ
ルを対象に任意の平衡対撚線の伝送パラメータを測定で
きる。さらに、切替器を使用すれば、各導体を各端子に
接続するだけで、測定回路が切替えされ平衡対撚ケーブ
ルの全平衡対撚線が自動測定できる。
によれば、普及している不平衡系測定器を使用して平衡
対撚線の伝送パラメータを測定できる。原理的には不平
衡系測定器の上限周波数(数GHz)まで測定可能であ
る。また、複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケーブ
ルを対象に任意の平衡対撚線の伝送パラメータを測定で
きる。さらに、切替器を使用すれば、各導体を各端子に
接続するだけで、測定回路が切替えされ平衡対撚ケーブ
ルの全平衡対撚線が自動測定できる。
【0093】また、被測定平衡対撚線の両端間の長さL
が測定波長λに比べて十分に短い場合、例えば、測定周
波数fを100MHzとしたとき、 L《λ=c/(√ε・f)=約2.1m ここで、c;光 速 3×108 m/
s ε;対ケーブルの等価誘電率 2.04 の場合、入力アドミタンスY´fs,Yusは誘導性を
示し、入力アドミタンスYff,Yufは容量性を示
す。従って、Yff−(1/4)Yufは容量性アドミ
タンスの計算となり、Y´fs−(1/4)Yusは誘
導性アドミタンスの計算となる。容量性アドミタンスと
誘導性アドミタンスとが混在しない計算式となるので、
測定誤差を最小限度に止めることができる。
が測定波長λに比べて十分に短い場合、例えば、測定周
波数fを100MHzとしたとき、 L《λ=c/(√ε・f)=約2.1m ここで、c;光 速 3×108 m/
s ε;対ケーブルの等価誘電率 2.04 の場合、入力アドミタンスY´fs,Yusは誘導性を
示し、入力アドミタンスYff,Yufは容量性を示
す。従って、Yff−(1/4)Yufは容量性アドミ
タンスの計算となり、Y´fs−(1/4)Yusは誘
導性アドミタンスの計算となる。容量性アドミタンスと
誘導性アドミタンスとが混在しない計算式となるので、
測定誤差を最小限度に止めることができる。
【0094】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【0095】(1)普及している不平衡系測定器を使用
でき、短絡・開放を行うだけで実施できるので、簡単、
正確、かつ経済的である。
でき、短絡・開放を行うだけで実施できるので、簡単、
正確、かつ経済的である。
【0096】(2)高周波帯域での伝送パラメータが測
定できるので、高速デジタル信号用対型ケーブルに適用
でき、高速デジタル通信の信頼性向上につながる。
定できるので、高速デジタル信号用対型ケーブルに適用
でき、高速デジタル通信の信頼性向上につながる。
【図1】本発明の第1の方法による5つの測定回路を示
す回路図である。
す回路図である。
【図2】図1の各回路の等価回路の回路図である。
【図3】本発明の第2の方法による3つの端末条件を示
す回路図である。
す回路図である。
【図4】図3の各回路の等価回路の回路図である。
【図5】本発明の第2,第3の方法の具体的な測定装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図6】3つの端末条件による図5の部分拡大図であ
る。
る。
【図7】本発明の第3の方法による4つの端末条件を示
す回路図である。
す回路図である。
【図8】4つの端末条件による図5の部分拡大図であ
る。
る。
【図9】従来の測定方法を示す回路図である。
1 平衡対撚ケーブル 2、72 被測定平衡対撚線 3、4 被測定平衡対撚線の導体 5 残りの導体 71 不平衡/平衡トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−297040(JP,A) 特開 平2−28570(JP,A) 特開 平1−107168(JP,A) 実開 昭63−145177(JP,U) 特公 昭51−37406(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 27/04 G01R 27/28
Claims (5)
- 【請求項1】 平衡対撚線の伝送パラメータ(特性イン
ピーダンスZo及び伝搬定数γ)を測定する方法におい
て、まず、不平衡系測定器に不平衡/平衡トランスの不
平衡端を接続し、この不平衡/平衡トランスの平衡端を
開放、短絡及び抵抗終端することにより、平衡端開放入
力インピーダンスZitf、平衡端短絡入力インピーダ
ンスZits及び平衡端抵抗終端入力インピーダンスZ
itrをそれぞれ測定し、次いで、不平衡/平衡トラン
スの平衡端に被測定平衡対撚線の一端を接続し、被測定
平衡対撚線の反対端を開放及び短絡することにより、遠
端開放入力インピーダンスZitcf及び遠端短絡入力
インピーダンスZitcsを測定し、これら5つの測定
値と終端抵抗値Rと被測定平衡対撚線の両端間の長さL
とから、 【数1】 により、被測定平衡対撚線の伝送パラメータを求めるこ
とを特徴とする平衡対撚線の高周波伝送パラメータ測定
方法。 - 【請求項2】 複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケ
ーブルの平衡対撚線の伝送パラメータ(特性インピーダ
ンスZb及び伝搬定数γb)を測定する方法において、
平衡対撚ケーブルの一端を測定端、反対端を遠端とし、
両端間の長さをLとするとき、この測定端に往路端子及
び帰路端子を有する不平衡系測定器を使用し、 第1の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
一方の導体を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他
方の導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体とを一括して
接続し、遠端で被測定平衡対撚線の導体同士を短絡しか
つ平衡対撚ケーブルの残りの導体を開放して入力アドミ
タンスYfsを測定し、 第2の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
一方の導体を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他
方の導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体とを一括して
接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体及び平衡
対撚ケーブルの残りの導体をそれぞれ開放して入力アド
ミタンスYffを測定し、 第3の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残
りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の
2つの導体同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残りの
導体を開放して入力アドミタンスYufを測定し、 上記3つの端末条件で測定した3つの入力アドミタンス
を、 【数2】 に代入することを特徴とする平衡対撚線の高周波伝送パ
ラメータ測定方法。 - 【請求項3】 平衡対撚ケーブルの各導体にそれぞれ接
続される導体側端子と、不平衡系測定器の往路端子及び
帰路端子にそれぞれ接続される測定器側端子と、これら
の導体側端子及び測定器側端子を上記3つの端末条件に
切り替える切替器とを設け、この切替器を順次切り替え
て平衡対撚線毎の伝送パラメータを測定することを特徴
とする請求項2記載の平衡対撚線の高周波伝送パラメー
タ測定方法。 - 【請求項4】 複数の平衡対撚線を集合した平衡対撚ケ
ーブルの平衡対撚線の伝送パラメータ(特性インピーダ
ンスZb及び伝搬定数γb)を測定する方法において、
平衡対撚ケーブルの一端を測定端、反対端を遠端とし、
両端間の長さをLとするとき、この測定端に往路端子及
び帰路端子を有する不平衡系測定器を使用し、 第1の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
一方の導体を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他
方の導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体とを一括して
接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体及び平衡
対撚ケーブルの残りの導体を短絡して入力アドミタンス
Y´fsを測定し、 第2の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
一方の導体を接続し、帰路端子に被測定平衡対撚線の他
方の導体と平衡対撚ケーブルの残りの導体とを一括して
接続し、遠端で被測定平衡対撚線の2つの導体及び平衡
対撚ケーブルの残りの導体をそれぞれ開放して入力アド
ミタンスYffを測定し、 第3の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残
りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の
2つの導体同士を短絡しかつ平衡対撚ケーブルの残りの
導体を開放して入力アドミタンスYufを測定し、 第4の端末条件として、往路端子に被測定平衡対撚線の
2つの導体を接続し、帰路端子に平衡対撚ケーブルの残
りの導体を一括して接続し、遠端で被測定平衡対撚線の
2つの導体及び平衡対撚ケーブルの残りの導体を短絡し
て入力アドミタンスYusを測定し、 上記4つの端末条件で測定した4つの入力アドミタンス
を、 【数3】 に代入することを特徴とする平衡対撚線の高周波伝送パ
ラメータ測定方法。 - 【請求項5】 平衡対撚ケーブルの各導体にそれぞれ接
続される導体側端子と、不平衡系測定器の往路端子及び
帰路端子にそれぞれ接続される測定器側端子と、これら
の導体側端子及び測定器側端子を上記4つの端末条件に
切り替える切替器とを設け、この切替器を順次切り替え
て平衡対撚線毎の伝送パラメータを測定することを特徴
とする請求項4記載の平衡対撚線の高周波伝送パラメー
タ測定方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6126297A JP2861808B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-06-08 | 平衡対撚線の高周波伝送パラメータ測定方法 |
CA002143786A CA2143786C (en) | 1994-04-20 | 1995-03-02 | Method for measuring transmission parameters of balanced pair |
US08/398,568 US5528152A (en) | 1994-04-20 | 1995-03-03 | Method for measuring transmission parameters of balanced pair |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-81391 | 1994-04-20 | ||
JP8139194 | 1994-04-20 | ||
JP6126297A JP2861808B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-06-08 | 平衡対撚線の高周波伝送パラメータ測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH085685A JPH085685A (ja) | 1996-01-12 |
JP2861808B2 true JP2861808B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=26422416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6126297A Expired - Fee Related JP2861808B2 (ja) | 1994-04-20 | 1994-06-08 | 平衡対撚線の高周波伝送パラメータ測定方法 |
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---|---|
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US6937157B1 (en) * | 2002-05-13 | 2005-08-30 | Turnstone Systems, Inc. | Smart cable for design of high density metallic cross connect systems |
US6956383B2 (en) * | 2003-11-13 | 2005-10-18 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for implementing automated electronic package transmission line characteristic impedance verification |
US8288136B2 (en) | 2005-12-13 | 2012-10-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Production of peracids using an enzyme having perhydrolysis activity |
US7951566B2 (en) * | 2005-12-13 | 2011-05-31 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Production of peracids using an enzyme having perhydrolysis activity |
US8518675B2 (en) | 2005-12-13 | 2013-08-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Production of peracids using an enzyme having perhydrolysis activity |
US7723083B2 (en) * | 2005-12-13 | 2010-05-25 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Production of peracids using an enzyme having perhydrolysis activity |
US7964378B2 (en) * | 2005-12-13 | 2011-06-21 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Production of peracids using an enzyme having perhydrolysis activity |
US7473658B2 (en) * | 2006-11-13 | 2009-01-06 | E. I. Du Pont Nemours And Company | Partially fluorinated amino acid derivatives as gelling and surface active agents |
DK2331686T3 (da) * | 2008-08-13 | 2012-08-13 | Du Pont | Styring af enzymatisk fremstilling af persyrer |
EP2342327B1 (en) | 2008-10-03 | 2016-02-24 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Multi-component peracid generation system |
JP5375468B2 (ja) * | 2009-09-11 | 2013-12-25 | 富士通株式会社 | 伝送路測定装置、測定方法及びコンピュータプログラム |
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WO2011119714A1 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Perhydrolase providing improved specific activity |
WO2011119710A1 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Perhydrolase providing improved specific activity |
WO2011119708A1 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Perhydrolase providing improved specific activity |
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