JPH09102779A - 伝送線路伝搬遅延時間測定システムにおける伝搬遅延時間補正方法 - Google Patents

伝送線路伝搬遅延時間測定システムにおける伝搬遅延時間補正方法

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JPH09102779A
JPH09102779A JP7227085A JP22708595A JPH09102779A JP H09102779 A JPH09102779 A JP H09102779A JP 7227085 A JP7227085 A JP 7227085A JP 22708595 A JP22708595 A JP 22708595A JP H09102779 A JPH09102779 A JP H09102779A
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敏之 大瀧
Yutaka Sato
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送線路の減衰による測定誤差Terror を小
さくし、伝送線路伝搬遅延時間測定システムにおいて伝
送線路伝搬遅延時間を精度良く測定する伝搬遅延時間補
正方法を提供すること。 【解決手段】 伝送線路10の伝搬遅延時間を測定する
ための試験信号を発生させる試験信号発生回路8と、一
端が前記伝搬遅延時間を測定する測定点9を介して試験
信号発生回路8に接続され、他端が開放されている伝送
線路10と、測定点9が所定の電圧値に達する時間を測
定するタイミング測定回路12と、当該伝送線路伝搬遅
延時間測定システムをシミュレーションして得た伝送線
路伝搬遅延時間と測定誤差のデータが補正用データとし
て保存されているデータテーブル13と、タイミング測
定回路12で測定された測定値より伝搬遅延時間を算出
するとともに、データテーブル13を参照して前記伝搬
遅延時間の補正処理を行う演算回路7とにより構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、伝送線路の伝搬
遅延時間を測定する伝送線路伝搬遅延時間測定技術につ
いてのものであり、より具体的にはTDR(Time Domain
Reflectmeter)法により測定された伝搬遅延時間を補正
する技術についてのものである。
【0002】
【従来の技術】次に、従来技術による伝送線路の伝搬遅
延時間測定方式を図3〜5により説明する。図3は従来
の伝搬遅延時間測定システムの構成を示すものである。
また、図4は図3における測定方法の処理フローであ
り、図5はこの処理における波形図を示している。
【0003】図3において、8は試験信号発生回路、9
は波形の検出を行う測定点、10は伝送線路、11は伝
送線路の開放端、12は波形が任意の電圧値に達する時
間を測定するタイミング測定回路、14は測定された値
の演算処理を行う演算回路である。また、図5の19
は、測定に用いる電圧振幅0〜Vh 、立ち上がり時間T
r の試験信号の波形である。さらに、20は開放端11
における波形、21は測定点9における波形である。
【0004】次に、図3〜図5を用いて従来技術の動作
を説明する。試験信号発生回路8から伝送線路10に試
験信号19を与え、試験信号19が伝送線路10に加え
られた時間を求めるために測定点9の波形21の電圧が
2 となる時間T1 を測定する(S400)。次に、開
放端11からの反射波が戻ってきた時間を求めるため、
測定点9の波形21の電圧がV3 となる時間T2 を求め
る(S402)。さらに、時間T1 と時間T2 との差分
2 −T1 を伝送線路10の往復の伝搬遅延時間Trfl
として求め(S404)、往復の伝搬遅延時間Trfl
2で割り伝送線路10の開放端11までの伝搬遅延時間
pdを算出する(S406)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来技術では、伝送線路に減衰がない理想的な場合を想定
したものであり、現実には伝送線路には減衰が生じる。
このため、従来技術の測定方法では測定誤差が大きくな
り、精度の高い伝搬遅延時間の測定ができないという問
題がある。
【0006】次に、この点を明らかにするために、伝送
線路に減衰が生じた場合について図6を参照して説明す
る。図6の22は伝送線路により減衰が生じて波形に鈍
りが起きた場合の開放端11での波形であり、23は伝
送線路により減衰が生じて波形に鈍りが起きた場合の測
定点9の波形である。図6に示すように、開放端の波形
22や測定点の波形23のような波形鈍りにより往復の
伝搬遅延時間Trfl が、開放端11までの伝搬遅延時間
pdの2倍に等しくならずに測定誤差Terrorが発生す
る。例えば、短いナノ秒程度の時間測定の場合に数十ピ
コ秒の測定誤差Terror が発生する。
【0007】この発明は、従来技術における伝送線路の
減衰による測定誤差Terror を小さくし、伝送線路伝搬
遅延時間測定システムにおいて伝送線路伝搬遅延時間を
精度良く測定することが可能な伝搬遅延時間補正方法を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、この発明は、伝送線路10を伝わった試験信号19
が開放端11により反射され、この戻ってきた反射波を
測定点9において検出することにより、伝送線路10の
伝搬遅延時間を測定する伝送線路伝搬遅延時間測定シス
テムにおける伝搬遅延時間補正方法は、伝送線路10の
伝搬遅延時間を測定するための試験信号を発生させる試
験信号発生回路8と、一端が前記伝搬遅延時間を測定す
る測定点9を介して試験信号発生回路8に接続されると
ともに、他端が開放されている伝送線路10と、測定点
9が所定の電圧値に達する時間を測定するタイミング測
定回路12と、当該伝送線路伝搬遅延時間測定システム
をシミュレーションして得た伝送線路伝搬遅延時間と測
定誤差のデータが補正用データとして保存されているデ
ータテーブル13と、タイミング測定回路12で測定さ
れた測定値より伝搬遅延時間を算出するとともに、デー
タテーブル13を参照して前記伝搬遅延時間の補正処理
を行う演算回路7とを有する。
【0009】
【発明の実施の形態】次に図1,図2および図6を参照
してこの発明による伝送線路伝搬遅延時間測定システム
における伝搬遅延時間補正方法の実施の形態を詳細に説
明する。
【0010】図1,図2,図6は、この発明による伝送
線路伝搬遅延時間測定方式の補正方法の実施の形態を示
したものである。図1は測定方法のフローチャートであ
り、ステップS100〜S112は本実施の形態の処理
フローを示している。
【0011】図2は本実施の形態の機能ブロックを示し
たものである。図2において、13は同一回路モデルに
よるシミュレーションにより伝送線路の往復の伝搬遅延
時間と測定誤差の補正用データが保存されているデータ
テーブルであり、演算回路7以外のその他の各機能ブロ
ックは図3と同じである。すなわち、本実施の形態にお
ける演算回路7は図1に示した処理S106〜S112
を実行する。
【0012】図6の波形22は伝送線路10に減衰が存
在して波形に鈍りが起きた場合の開放端11での波形で
あり、波形23は伝送線路に減衰が存在して波形に鈍り
が起きた場合の測定点9の波形である。その他は、図5
と同じである。
【0013】図2の符号13に示したデータテーブルを
準備するために、予め図2と同様の回路モデルによりシ
ミュレーションを行い、従来技術の測定方式による往復
の伝搬遅延時間と測定誤差のデータを求めておく。この
シミュレーションでは、伝送線路10の減衰量Loss
と測定に使用される試験信号と同一の試験信号19の立
ち上がり時間Tr を一定値とし、伝送線路10の線路長
Lを変数として行っておく。
【0014】伝送線路伝搬遅延時間を測定する場合、ま
ず、タイミング測定回路12により試験開始の時間を求
めるため、測定点の波形23が電圧V2 となる時間T1
を測定する(S102)。また、タイミング測定回路1
2により開放端11による反射により反射波が戻ってき
た時間を求めるため、測定点の波形23が電圧V3 とな
る時間T2 を測定する(S104)。
【0015】次に、演算回路7は、測定された時間T1
と時間T2 の差分T2 −T1 から伝送線路10の往復の
伝搬遅延時間Trfl を算出し(S106)、算出された
往復の伝搬遅延時間Trfl を2で割り、伝送線路の伝搬
遅延時間Tpdを導き出す(S108)。さらに、演算回
路7は、シミュレーションにより得られた往復の伝搬遅
延時間と測定誤差のデータをデータテーブル13から参
照する(S110)。
【0016】この際に参照するデータは、測定された伝
送線路10の減衰量Lossに最も近い二つの減衰量X
1 とXX8 (XX1 <伝送線路10の減衰量<X
8 )において、測定された往復の伝搬遅延時間Trfl
に最も近い四つのデータXX3 ,XX6 ,XX10,XX
13(XX3 <Trfl <XX6 ,XX10<Trfl <X
13)と、測定誤差Terror の4つのデータXX4 ,X
7 ,XX11,XX14である。
【0017】まず演算回路14は、測定により求めた往
復の伝搬遅延時間Trfl と、データテーブルの往復の伝
搬遅延時間の関係から、それぞれの減衰量XX1 とXX
8 に対して測定誤差を線形補間により求める(S11
2)。算出式を式(1)と式(2)に示す。
【0018】
【数1】 さらに演算回路7は、それぞれの減衰量XX1 とXX8
に対する測定誤差Ter ror (XX1 )とTerror (XX
8 )を用いて、伝送線路10の減衰量Lossの値に対
する補正用の測定誤差Terror1を線形補間により導き出
す。算出式を(3)に示す。
【0019】
【数2】 そして、演算回路7は、測定により求められている伝送
線路伝搬遅延時間Tpdから補正用の測定誤差Terror1
引くことで、より誤差の少ない伝送線路伝搬遅延時間を
求めることができる。
【0020】次に、本実施の形態の具体例を図7〜図9
を用いて説明する。図7に示すように、試験信号発生回
路8は、試験信号発生器24、増幅度1の増幅器25、
50Ωの抵抗器26により構成されている。また、伝送
線路10は、線路長Lが2m、減衰量Lossが0.4
5dB/m(fo =100MHz)の同軸線路27によ
り構成されている。
【0021】タイミング測定回路12は、判定電圧値V
2 が0.25V、判定電圧値V3 が0.75Vに設定さ
れている比較器28により構成されている。データテー
ブル13は、同軸線路27の線路長Lを1.5m,2
m,2.5mとし、減衰量Lossを0.4dB/mと
0.5dB/m(fo=100MHz)とし、試験信号
30の立ち上がり時間Tr を5nsとしたシミュレーシ
ョンによる往復の伝搬遅延時間Trfl1と測定誤差T
error の表であり、その一部を図9に示す。演算処理回
路7は、比較器28の検出出力とデータテーブル13内
のデータを入力するコンピュータ29により構成されて
いる。
【0022】図8の試験信号30は電圧振幅1V、立ち
上がり時間5nsである。また、波形31は開放端11
の波形であり、波形32は測定点9の波形である。
【0023】測定点の波形32より電圧値V2 が0.2
5Vとなる時間T1 は2.474ns、電圧値V3
0.75Vとなる時間T2 は、23.575nsであ
り、往復の伝搬遅延時間Trfl はT2 −T1 より21.
101nsとなる。さらに、この値から同軸線路27の
伝搬遅延時間Tpdは式(4)より10.551nsとな
る。
【0024】 Tpd=Trfl /2=21.101/2=10.551ns ・・・(4) 次に、同軸線路27の減衰量0.45dB/mに最も近
い値である二つの減衰量0.4dB/mと0.5dB/
mのデータであり、かつ測定された伝搬遅延時間Trfl
の値21.101nsに最も近い二つの値のデータをデ
ータテーブル13より参照する。まず、データテーブル
13の参照データに対して往復の伝搬遅延時間Trfl
21.101nsとなるように線形補間をする。減衰量
Lossが0.4dB/mのときの測定誤差T
error (0.4)は、式(5)より−89.0457p
sとなる。
【0025】
【数3】 減衰量Lossが0.5dB/mのときの測定誤差T
error (0.5)は、式(6)より−111.1123
psとなる。
【0026】
【数4】 そして、式(2)と式(3)により求められた測定誤差
error(0.4)とTerror (0.5)を用いて、補
正用の測定誤差Terror1を式(7)に示すように線形補
間にて導き出す。
【0027】
【数5】 この補正用の測定誤差Terror1を用いて、測定値の伝搬
遅延時間Tpdを補正することにより、最終的な補正結果
の伝搬遅延時間Tpd1 は10.651nsとなる。 Tpd1 =Tpd−Terror1 =10.551ns+0.100079ns =10.651ns 本実施の形態では、同軸線路27の伝搬遅延時間は1
0.651nsであり、この発明による補正後の伝搬遅
延時間として10.651nsが得られる。
【0028】
【発明の効果】この発明によれば、伝送線路の減衰を考
慮し、伝搬遅延時間測定値を線形補間するので、従来の
測定方法と比べて測定誤差が少なくなり、精度の良い伝
搬遅延時間の測定ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による伝送線路伝搬遅延時間測定シス
テムにおける伝搬遅延時間補正方法の実施の形態を示す
フローチャートである。
【図2】この発明による伝送線路伝搬遅延時間測定シス
テムの実施の形態を示す構成図である。
【図3】従来技術による伝送線路伝搬遅延時間測定シス
テムの構成図である。
【図4】従来技術による伝送線路伝搬遅延時間測定シス
テムのフローチャートである。
【図5】伝送線路に減衰がない理想的な場合における波
形図である。
【図6】伝送線路に減衰がある場合を示す波形図であ
る。
【図7】この発明による伝送線路伝搬遅延時間測定シス
テムの実施の形態を示す具体的な構成図である。
【図8】図7に示した伝送線路伝搬遅延時間測定システ
ムにおける各点の電圧波形図である。
【図9】図7に示した伝送線路伝搬遅延時間測定システ
ムにおけるデータテーブルの内容を示す表である。
【符号の説明】
7 演算回路 8 試験信号発生回路 9 測定点 10 伝送線路 11 開放端 12 タイミング測定回路 13 データテーブル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伝送線路(10)を伝わった試験信号(19)が
    開放端(11)により反射され、この戻ってきた反射波を測
    定点(9) において検出することにより、伝送線路(10)の
    伝搬遅延時間を測定する伝送線路伝搬遅延時間測定シス
    テムにおける伝搬遅延時間補正方法において、 伝送線路(10)の伝搬遅延時間を測定するための試験信号
    を発生させる試験信号発生回路(8) と、 一端が前記伝搬遅延時間を測定する測定点(9) を介して
    試験信号発生回路(8)に接続されるとともに、他端が開
    放されている伝送線路(10)と、 測定点(9) が所定の電圧値に達する時間を測定するタイ
    ミング測定回路(12)と、 当該伝送線路伝搬遅延時間測定システムをシミュレーシ
    ョンして得た伝送線路伝搬遅延時間と測定誤差のデータ
    が補正用データとして保存されているデータテーブル(1
    3)と、 タイミング測定回路(12)で測定された測定値より伝搬遅
    延時間を算出するとともに、データテーブル(13)を参照
    して前記伝搬遅延時間の補正処理を行う演算回路(7) と
    を有することを特徴とする伝送線路伝搬遅延時間測定シ
    ステムにおける伝搬遅延時間補正方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の伝搬遅延時間補正方法
    において、演算回路(7) は、 伝送線路(10)の減衰量に近い二つの減衰量のデータであ
    り、かつ測定された伝送線路伝搬遅延時間に対して近い
    二つの伝搬遅延時間のデータをデータテーブル(13)から
    参照し、これらデータよりタイミング測定回路(12)で測
    定された前記測定値より算出された伝送線路(10)の伝搬
    遅延時間と同じになるように補正データを線形補間して
    このときの測定誤差を求め、この測定誤差から伝送線路
    (10)の減衰量に対する測定誤差を線形補間により導き出
    して前記算出した測定値の前記伝搬遅延時間に補正処理
    を行い、伝送線路(10)の伝搬遅延時間の補正をすること
    を特徴とする伝送線路伝搬遅延時間測定システムにおけ
    る伝搬遅延時間補正方法。
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