JP2000292565A - Device and method for measuring transmission line propagation delay time - Google Patents
Device and method for measuring transmission line propagation delay timeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、伝送線路伝搬遅延
時間測定装置及び方法についてのものであり、特にＴＤ
Ｒ（Time Domain Reflectometer）法を用いて伝送線路
の遅延時間を測定する伝送線路伝搬遅延時間測定装置及
び方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmission line propagation delay time measuring apparatus and method, and more particularly to a TD.
The present invention relates to a transmission line propagation delay time measuring device and method for measuring a transmission line delay time using an R (Time Domain Reflectometer) method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】まず、従来の伝送線路伝搬遅延時間測定
装置について説明する。図６は、従来の伝送線路伝搬遅
延時間測定装置の構成を示す図である。図６において、
試験信号発生回路５０は、伝送線路５４へ入力する試験
信号を発生する。この試験信号は、例えばステップ信号
である。５２は試験信号発生回路５０から出力された試
験信号及び伝送線路５４へ入力された信号が開放端５６
で反射され、再び伝送線路５４を伝搬してきた反射波を
測定するための測定点である。伝送線路５４は、例えば
同軸ケーブルである。伝送線路５４の一端には測定点５
２があり、他端には開放端５６がある。５８は、測定点
５２に接続されたタイミング測定回路であり、測定点５
２で測定される電圧値が、所定の電圧値に達する時間を
測定する。例えば、試験信号発生回路５０からの試験信
号が伝送線路５４に入力されたか否かを判断する電圧値
Ｖ2が設定されている。６０は測定された時間の演算処
理を行う演算回路である。2. Description of the Related Art First, a conventional transmission line propagation delay time measuring apparatus will be described. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional transmission line propagation delay time measuring device. In FIG.
The test signal generation circuit 50 generates a test signal to be input to the transmission line 54. This test signal is, for example, a step signal. Reference numeral 52 denotes an open end 56 for which the test signal output from the test signal generation circuit 50 and the signal input to the transmission line 54 are
This is a measurement point for measuring a reflected wave that has been reflected by and transmitted again through the transmission line 54. The transmission line 54 is, for example, a coaxial cable. The measurement point 5 is located at one end of the transmission line 54.
2 and an open end 56 at the other end. Reference numeral 58 denotes a timing measurement circuit connected to the measurement point 52;
The time when the voltage value measured in Step 2 reaches a predetermined voltage value is measured. For example, the voltage value V 2 which test signals from the test signal generating circuit 50 determines whether or not the input to the transmission line 54 is set. Reference numeral 60 denotes an arithmetic circuit that performs arithmetic processing of the measured time.
【０００３】次に、上記構成における従来の伝送線路伝
搬遅延時間測定装置の動作について説明する。図７は、
従来の伝送線路伝搬遅延時間測定装置の動作を示すフロ
ーチャートであり、図８は、試験信号、開放端５６での
信号波形、及び測定点５２での波形を示す図である。[0003] Next, the operation of the conventional transmission line propagation delay time measuring apparatus having the above configuration will be described. FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the conventional transmission line propagation delay time measuring device. FIG. 8 is a diagram showing a test signal, a signal waveform at an open end 56, and a waveform at a measurement point 52.
【０００４】まず、伝送線路伝搬遅延時間測定装置が動
作を開始すると、試験信号発生回路５０は試験信号を発
生する。いま、試験信号発生回路５０が図８中符号Ｗ１
が付された試験信号を発生したとする。つまり、時間０
において立ち上がり始め、電圧値がＶhになるまでの立
ち上がり時間がＴrであり、その後は電圧値Ｖhを維持す
る信号である。この試験信号Ｗ１が試験信号発生回路５
０から出力されると、測定点５２と同一波形信号がタイ
ミング測定回路５８に入力される。First, when the transmission line propagation delay time measuring device starts operation, a test signal generating circuit 50 generates a test signal. Now, the test signal generation circuit 50 is designated by a reference symbol W1 in FIG.
It is assumed that a test signal marked with is generated. That is, time 0
Rise beginning at a rise time until the voltage value becomes V h T r, then a signal to maintain the voltage value V h. The test signal W1 is supplied to the test signal generation circuit 5
When output from 0, the same waveform signal as the measurement point 52 is input to the timing measurement circuit 58.
【０００５】また、試験信号発生回路５０から出力され
た信号は、測定点５２を介して伝送線路５４へ入力さ
れ、伝送線路５４内を減衰しながら伝搬し、開放端５６
に至る。図８中符号Ｗ２が付された信号は開放端５６に
現れる信号である。開放端５６における電圧値が電圧値
Ｖ4になった場合には、試験信号が到達したと判断する
ことができる。よって、試験信号発生回路５０から出力
された試験信号が伝送線路５４を伝搬するのに要する時
間、即ち伝送線路伝搬遅延時間は、測定点５２において
試験信号が伝送線路５４に入力したことを検出してか
ら、開放端５６において伝搬してきた試験信号を検出す
るまでの時間Ｔpdということになる。The signal output from the test signal generation circuit 50 is input to the transmission line 54 via the measurement point 52, propagates while attenuating in the transmission line 54, and
Leads to. 8 is a signal appearing at the open end 56. If the voltage value at the open end 56 becomes the voltage value V 4, the test signal can be determined to have reached. Therefore, the time required for the test signal output from the test signal generation circuit 50 to propagate through the transmission line 54, that is, the transmission line propagation delay time, is determined by detecting that the test signal is input to the transmission line 54 at the measurement point 52. This is the time T pd from when the test signal propagated at the open end 56 is detected.
【０００６】図８中の符号Ｗ３が付された信号は、測定
点５２における測定結果を示す信号である。タイミング
測定回路５８においては、試験信号が伝送線路５４に入
力されたことを検出するための閾値となる電圧値Ｖ2が
設定されており、測定された信号が電圧値Ｖ2になった
か否かを判断し、電圧値Ｖ2になった場合にはその時間
Ｔ1を試験信号が入力された時間であると設定する（ス
テップＳＡ１０）。[0008] A signal denoted by reference symbol W 3 in FIG. 8 is a signal indicating the measurement result at the measurement point 52. In timing measuring circuit 58, the test signal is set voltage value V 2 which is a threshold value for detecting the input to the transmission line 54, whether the measured signal is the voltage value V 2 the judges, when it becomes the voltage value V 2 is set to a time entered the test signal of the time T 1 (step SA10).
【０００７】また、タイミング測定回路５８には、試験
信号が伝送線路５４を伝搬して開放端５６で反射され、
再び伝送線路５４を伝搬して測定点５２に至る信号を検
出するための閾値として電圧値Ｖ3が設定されている。
タイミング測定回路５８は、測定した信号が電圧値Ｖ3
になったか否かを判断し、電圧値Ｖ3になった場合には
その時間Ｔ2を反射された信号が到達した時間であると
設定する（ステップＳＡ１２）。The test signal propagates through the transmission line 54 to the timing measuring circuit 58 and is reflected at the open end 56.
The voltage value V 3 is set as a threshold value for detecting a signal that propagates through the transmission line 54 and reaches the measurement point 52 again.
The timing measurement circuit 58 determines that the measured signal has a voltage value V 3
And determines if the, the signals reflected the time T 2 are if it becomes the voltage value V 3 is set to a time which has reached (step SA12).
【０００８】次に、測定された時間Ｔ1は試験信号が伝
送線路５４へ入力される時間であり、時間Ｔ2は、開放
端５６により反射されてきた信号が伝送線路５４から出
力される時間であるとみなすことができるため、演算回
路６０は時間Ｔ2から時間Ｔ1を減算し、試験信号が伝送
線路５４を往復するのに要した時間、即ち伝搬遅延時間
Ｔrf1を求める（ステップＳＡ１４）。そして、往路を
伝搬するのに要する時間と復路を伝搬する時間は等しい
と考えられるため、演算回路６０はステップＳＡ１４で
求めた伝搬遅延時間Ｔrfを２で割り、伝送線路伝搬遅延
時間Ｔpd、即ち試験信号が伝送線路５４へ入力されてか
ら開放端５６へ出力されるのに要する時間を求める（ス
テップＳＡ１６）。Next, the measured time T 1 is the time when the test signal is input to the transmission line 54, and the time T 2 is the time when the signal reflected by the open end 56 is output from the transmission line 54. Therefore, the arithmetic circuit 60 subtracts the time T 1 from the time T 2 to obtain the time required for the test signal to reciprocate in the transmission line 54, that is, the propagation delay time T rf1 (step SA14). ). Then, since the time required to propagate the forward path and the time required to propagate the return path are considered to be equal, the arithmetic circuit 60 divides the propagation delay time T rf obtained in step SA14 by 2 to obtain the transmission line propagation delay time T pd , That is, the time required for the test signal to be input to the transmission line 54 and output to the open end 56 is determined (step SA16).
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図８に示した
例は伝送線路の減衰の影響がない理想的な場合であり、
現実の測定では伝送線路における減衰の影響が大きい。
次に、減衰の影響が大きい現実の伝送線路について伝送
線路伝搬遅延時間Ｔpdを測定する場合について説明す
る。図９は、減衰の影響が大きい実際の伝送線路を用い
て測定を行った場合の測定結果を示す図である。図９中
符号Ｗ５が付された信号は伝送線路５４により減衰して
波形に鈍りが起きた場合の開放端５６の信号波形であ
る。また、図９中符号Ｗ６が付された信号は、伝送線路
による減衰により波形に鈍りが起きた場合の測定点５２
の信号波形である。However, the example shown in FIG. 8 is an ideal case where there is no influence of transmission line attenuation.
In an actual measurement, the influence of attenuation in the transmission line is large.
Next, a case where the transmission line propagation delay time T pd is measured for an actual transmission line that is greatly affected by attenuation will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating a measurement result in a case where measurement is performed using an actual transmission line having a large influence of attenuation. In FIG. 9, a signal denoted by reference numeral W5 is a signal waveform at the open end 56 when the waveform is attenuated by the transmission line 54 and the waveform becomes dull. The signal denoted by reference numeral W6 in FIG. 9 is a measurement point 52 when the waveform becomes dull due to attenuation by the transmission line.
FIG.
【００１０】符号Ｗ５が付された信号の波形や符号Ｗ６
が付された信号の波形に示されるような鈍りが生ずると
往復の伝搬遅延時間Ｔrfは、伝送線路伝搬遅延時間
Ｔpd、即ち試験信号が伝送線路５４へ入力されてから開
放端５６へ出力されるのに要する時間の２倍に等しくな
らずに測定誤差Ｔerrが発生する。また、符号Ｗ１が付
された試験信号の立ち上がり時間Ｔrによってもこの測
定誤差Ｔerrが異なる。例えば、立ち上がり時間が数ナ
ノ秒程度の場合、測定誤差Ｔerrは数十ピコ秒となる。[0010] The waveform of the signal denoted by reference numeral W5 and the signal W6
When the dulling occurs as shown in the waveform of the signal marked with, the round-trip propagation delay time T rf becomes the transmission line propagation delay time T pd , that is, the test signal is input to the transmission line 54 and then output to the open end 56. The measurement error T err occurs without being equal to twice the time required for the measurement. Also, the measurement error T err differs depending on the rise time Tr of the test signal denoted by the symbol W1. For example, when the rise time is about several nanoseconds, the measurement error T err is several tens of picoseconds.
【００１１】このような測定誤差Ｔerrが生ずると、図
７で示した処理によって伝送線路伝搬遅延時間Ｔpdを求
めると、実際との誤差が大きくなり、測定精度を考慮す
ると好ましくないという問題があった。When such a measurement error T err occurs, when the transmission line propagation delay time T pd is obtained by the processing shown in FIG. 7, an error from the actual one becomes large, which is not preferable in consideration of the measurement accuracy. there were.
【００１２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、伝送線路による減衰の影響を受けても高い精度
で伝送線路伝搬遅延時間を測定することのできる伝送線
路伝搬遅延時間測定装置及び方法を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a transmission line propagation delay time measuring apparatus and a transmission line propagation delay time measuring apparatus capable of measuring a transmission line propagation delay time with high accuracy even under the influence of transmission line attenuation. The aim is to provide a method.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の伝送線路伝搬遅延時間測定装置は、予め伝
送線路の減衰量と試験信号の立ち上がり時間に対応させ
て測定誤差を記憶する記憶手段と、前記伝送線路の一端
から入力させる試験信号を発生する試験信号発生手段
と、前記伝送線路の一端から前記試験信号が入力したタ
イミング及び前記伝送線路の他端で反射された試験信号
が前記一端から出力されるタイミングを測定するタイミ
ング測定手段と、前記タイミング測定手段の測定結果か
ら前記試験信号が前記伝送線路を往復するのに要する時
間を算出し、当該算出した値を２等分した値を、前記記
憶手段に記憶された測定誤差に基づいて補正して前記伝
送線路の伝送線路伝搬遅延時間を得る演算手段とを具備
することを特徴とする。また、本発明の伝送線路伝搬遅
延時間測定装置は、前記演算手段は、前記伝送線路の減
衰量が、前記記憶手段に記憶されていない場合には、当
該減衰量に近接する減衰量に対する測定誤差を読み込ん
で線形補間を行い、補間後の値を用いて補正を行うこと
を特徴とする。また、本発明の伝送線路伝搬遅延時間測
定装置は、前記記憶手段が、前記減衰量、前記測定誤
差、及び前記試験信号の立ち上がり時間との関係をテー
ブル形式で記憶していることを特徴とする。また、本発
明の伝送線路伝搬遅延時間測定装置は、前記タイミング
測定手段には、前記試験信号が前記伝送線路に入力され
た時間を検出する第１の判定電圧値と前記伝送線路の一
端から出力される反射された試験信号の時間を検出する
第２の判定電圧値が設定されていることを特徴とする。
また、本発明の伝送線路伝搬遅延時間測定装置は、前記
伝送線路の他端が開放されていることを特徴とする。ま
た、本発明の伝送線路伝搬遅延時間測定方法は、予め試
験信号の立ち上がり時間と伝送線路の減衰量に対応させ
て測定誤差を記憶手段に記憶するステップと、前記伝送
線路の一端から試験信号を入力するステップと、前記伝
送線路の一端から前記試験信号が入力したタイミングを
測定するステップと、前記伝送線路の他端で反射された
試験信号が前記一端から出力されるタイミングを測定す
るステップと、前記測定の結果から前記試験信号が前記
伝送線路を往復するのに要する時間を算出し、当該算出
した値を２等分した値を、前記記憶手段に記憶された測
定誤差に基づいて補正して前記伝送線路の伝送線路伝搬
遅延時間を得るステップとを有することを特徴とする。
また、本発明の伝送線路伝搬遅延時間測定方法は、前記
伝送線路の減衰量が、前記記憶手段に記憶されていない
場合には、当該減衰量に近接する減衰量に対する測定誤
差を読み込んで線形補間を行い、補間後の値を用いて補
正を行うステップを更に有することを特徴とする。ま
た、本発明の伝送線路伝搬遅延時間測定方法は、前記記
憶手段が、前記減衰量と前記測定誤差とを、前記試験信
号の立ち上がり時間毎に分類して記憶しており、前記試
験信号の立ち上がり時間に応じて分類された測定誤差に
基づいて補正を行うステップを更に有することを特徴と
する。In order to solve the above-mentioned problem, a transmission line propagation delay time measuring apparatus according to the present invention stores a measurement error in advance in correspondence with a transmission line attenuation and a rise time of a test signal. Storage means, test signal generating means for generating a test signal to be input from one end of the transmission line, and a timing at which the test signal is input from one end of the transmission line and a test signal reflected at the other end of the transmission line. Timing measuring means for measuring the timing outputted from the one end, and calculating a time required for the test signal to reciprocate on the transmission line from a measurement result of the timing measuring means, and dividing the calculated value into two equal parts Calculating means for correcting a value based on the measurement error stored in the storage means to obtain a transmission line propagation delay time of the transmission line. . In addition, in the transmission line propagation delay time measuring device according to the present invention, when the amount of attenuation of the transmission line is not stored in the storage unit, the calculating unit may measure a measurement error with respect to the amount of attenuation close to the amount of attenuation. Is read, linear interpolation is performed, and correction is performed using the value after the interpolation. Further, in the transmission line propagation delay time measuring device of the present invention, the storage unit stores the relationship between the attenuation, the measurement error, and the rise time of the test signal in a table format. . Further, in the transmission line propagation delay time measuring device of the present invention, the timing measuring means includes a first determination voltage value for detecting a time when the test signal is input to the transmission line and an output from one end of the transmission line. A second determination voltage value for detecting a time of the reflected test signal to be reflected is set.
In the transmission line propagation delay time measuring device according to the present invention, the other end of the transmission line is open. Further, the transmission line propagation delay time measuring method of the present invention includes a step of storing a measurement error in a storage means in advance in correspondence with a rise time of a test signal and an amount of attenuation of the transmission line, and a step of storing the test signal from one end of the transmission line. Inputting, measuring the timing at which the test signal is input from one end of the transmission line, and measuring the timing at which the test signal reflected at the other end of the transmission line is output from the one end, The time required for the test signal to reciprocate on the transmission line is calculated from the result of the measurement, and a value obtained by dividing the calculated value into two equal parts is corrected based on the measurement error stored in the storage means. Obtaining a transmission line propagation delay time of the transmission line.
Further, in the transmission line propagation delay time measuring method according to the present invention, when the attenuation of the transmission line is not stored in the storage means, the measurement error for the attenuation close to the attenuation is read and the linear interpolation is performed. And performing a correction using the interpolated value. Further, in the transmission line propagation delay time measuring method according to the present invention, the storage unit stores the attenuation and the measurement error classified and stored for each rise time of the test signal, The method further includes the step of performing correction based on the measurement errors classified according to time.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態による伝送線路伝搬遅延時間測定装置及び方法
について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態
による伝送線路伝搬遅延時間測定装置及び方法の概略構
成を示すブロック図である。図１において、試験信号発
生回路１０は、伝送線路１４へ入力する試験信号を発生
する。１２は試験信号発生回路１０から出力された試験
信号及び伝送線路１４へ入力された信号が開放端１６で
反射され、再び伝送線路１４を伝搬してきた反射波を測
定するための測定点である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a transmission line propagation delay time measuring apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmission line propagation delay time measuring device and method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a test signal generation circuit 10 generates a test signal to be input to a transmission line 14. Reference numeral 12 denotes a measurement point for measuring a reflected wave that is reflected at the open end 16 by the test signal output from the test signal generation circuit 10 and the signal input to the transmission line 14 and propagates through the transmission line 14 again.
【００１５】伝送線路１４は、例えば同軸ケーブルであ
り、数メートルの長さを有する。伝送線路１４の一端に
は測定点１２が接続され、多端には開放端１６が接続さ
れる。１８は、測定点５２に接続されたタイミング測定
回路であり、測定点１２で測定される電圧値が、所定の
電圧値に達する時間を測定する。例えば、試験信号発生
回路１０から試験信号が伝送線路１４に入力された時間
を判断する電圧値Ｖ2が設定されている。２０は測定さ
れた電圧値の演算処理を行う演算回路である。The transmission line 14 is, for example, a coaxial cable and has a length of several meters. The measurement point 12 is connected to one end of the transmission line 14, and the open end 16 is connected to multiple ends. Reference numeral 18 denotes a timing measurement circuit connected to the measurement point 52, which measures a time required for the voltage value measured at the measurement point 12 to reach a predetermined voltage value. For example, the test signal from the test signal generating circuit 10 is the voltage value V 2 to determine the time entered into the transmission line 14 is set. Reference numeral 20 denotes an arithmetic circuit that performs arithmetic processing of the measured voltage value.
【００１６】２２は、本実施形態のポイントとなるデー
タテーブルを記憶するデータテーブル記憶装置である。
データテーブルは、予め伝送線路１４についてシミュレ
ーションを行い、図６や図７に示した従来技術の測定装
置や測定方法を用いた場合の往復の伝搬遅延時間の測定
誤差のデータを求めておく。それらの測定誤差はテーブ
ル形式でデータテーブル記憶装置２２内に記憶される。
演算回路２０は測定データとそれらの測定誤差量のデー
タを用いて測定誤差を補正する。Reference numeral 22 denotes a data table storage device for storing a data table which is a point of the present embodiment.
The data table is obtained by simulating the transmission line 14 in advance, and obtaining data of a measurement error of a round-trip propagation delay time when the conventional measuring apparatus and measuring method shown in FIGS. 6 and 7 are used. These measurement errors are stored in a table format in the data table storage device 22.
The arithmetic circuit 20 corrects the measurement error using the measurement data and the data of the measurement error amount.
【００１７】次に、図１に示した本発明の一実施形態に
ついてより詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形
態による伝送線路伝搬遅延時間測定装置のより詳細な構
成を示すブロック図であり、図１と同一の部分には同一
の符号を付し、その説明を省略する。図２に示されたよ
うに、試験信号発生回路１０は試験信号発生器３０、増
幅器３２、及び抵抗器３４からなる。試験信号発生器３
０は例えば所定の立ち上がり時間を持ったステップ波形
を発生する発振器である。増幅器３２は試験信号発生器
３０から出力された試験信号を所定の増幅率で増幅す
る。抵抗器３４は主として伝送線路１４とのインピーダ
ンス整合のため設けられる。本実施形態で用いる抵抗器
３４は値が５０Ωである。Next, the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described in more detail. FIG. 2 is a block diagram showing a more detailed configuration of the transmission line propagation delay time measuring device according to one embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. . As shown in FIG. 2, the test signal generation circuit 10 includes a test signal generator 30, an amplifier 32, and a resistor. Test signal generator 3
An oscillator 0 generates a step waveform having a predetermined rise time, for example. Amplifier 32 amplifies the test signal output from test signal generator 30 at a predetermined amplification factor. The resistor 34 is provided mainly for impedance matching with the transmission line 14. The resistor 34 used in this embodiment has a value of 50Ω.
【００１８】また、伝送線路１４は、同軸線路３６を有
し、試験信号発生回路１０から出力された試験信号は同
軸線路３６に入力される。この同軸線路３６の長さＬは
２ｍであり減衰量Ｌｏｓｓが０．４５ｄＢ／ｍ（試験信
号の周波数が１００ＭＨｚである場合）である。タイミ
ング測定回路１８は比較器３８を有し、測定点１２と同
一の波形が比較器３８の１つの入力端に入力される。比
較器３８の他の入力端には、比較のための判定電圧値が
入力される。本実施形態では、判定電圧値として０．２
５Ｖと０．７５Ｖとが設定されている。演算回路２０は
コンピュータ４０を有する。このコンピュータは比較器
３８から出力される測定結果に基づいて、伝送線路伝搬
遅延時間を求める。また、後述するデータテーブル記憶
装置２２に記憶されたデータテーブルに基づいて求めた
伝送線路伝搬遅延時間を補正する。The transmission line 14 has a coaxial line 36, and a test signal output from the test signal generation circuit 10 is input to the coaxial line 36. The length L of the coaxial line 36 is 2 m, and the attenuation Loss is 0.45 dB / m (when the frequency of the test signal is 100 MHz). The timing measurement circuit 18 has a comparator 38, and the same waveform as that of the measurement point 12 is input to one input terminal of the comparator 38. The other input terminal of the comparator 38 receives a judgment voltage value for comparison. In the present embodiment, the determination voltage value is 0.2
5 V and 0.75 V are set. The arithmetic circuit 20 has a computer 40. The computer obtains a transmission line propagation delay time based on the measurement result output from the comparator 38. Further, the transmission line propagation delay time obtained based on the data table stored in the data table storage device 22 described later is corrected.
【００１９】次に、データテーブルについて詳細に説明
する。データテーブルの内容は図２中に記載されている
が、より具体的なものを図３に示す。図３はデータテー
ブルの詳細の一例を示す図表である。このデータテーブ
ルは、試験信号発生回路１０から出力される試験信号の
立ち上がり時間毎にマトリクス分類され、例えば図３中
列Ｒ１は立ち上がり時間が５ｎｓの場合、列Ｒ２は立ち
上がり時間が４ｎｓの場合、…といった具合に分類され
ている。Next, the data table will be described in detail. Although the contents of the data table are described in FIG. 2, a more specific one is shown in FIG. FIG. 3 is a chart showing an example of details of the data table. This data table is classified into a matrix for each rise time of the test signal output from the test signal generation circuit 10. For example, in FIG. 3, column R1 has a rise time of 5 ns, column R2 has a rise time of 4 ns,. And so on.
【００２０】また、各々の列Ｒ１、Ｒ２、…は更に複数
の列からなる。図３に示した例では、減衰量Ｌｏｓｓを
記録する列と測定誤差Ｔerrを記録する列とからなる。
例えば列Ｒ１は列Ｒ１１，Ｒ１２からなる。列Ｒ１１と
列Ｒ１２とは、また列Ｒ２１とＲ２２とは減衰量の値に
応じて対応する測定誤差が格納されている。図３に示し
た例では、減衰量Ｌｏｓｓを０．４ｄＢ／ｍと０．５ｄ
Ｂ／ｍ（試験信号の周波数が１００ＭＨｚの場合）と
し、試験信号の立ち上がり時間Ｔrを４ｎｓと５ｎｓと
したシミュレーションによる減衰量Ｌｏｓｓと測定誤差
Ｔerrの図表の一部を示してある。Each row R1, R2,... Further comprises a plurality of rows. The example shown in FIG. 3 includes a column for recording the attenuation Loss and a column for recording the measurement error Terr .
For example, the column R1 includes columns R11 and R12. In columns R11 and R12, and in columns R21 and R22, corresponding measurement errors are stored according to the values of the attenuation. In the example shown in FIG. 3, the attenuation Loss is set to 0.4 dB / m and 0.5 dB.
B / m (when the frequency of the test signal is 100 MHz), and a part of a table of the attenuation Loss and the measurement error T err obtained by the simulation when the rise time Tr of the test signal is 4 ns and 5 ns is shown.
【００２１】次に、上記構成における本発明の一実施形
態の動作について説明する。図４は、本発明の一実施形
態による伝送線路伝搬遅延時間測定装置に適用さえる伝
送線路伝搬遅延時間測定方法を示すフローチャートであ
る。また、図５は、試験信号、開放端１６での信号を測
定した場合の測定波形、及び測定点１２での測定波形を
示す図である。Next, the operation of the embodiment of the present invention in the above configuration will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a transmission line propagation delay time measuring method applied to the transmission line propagation delay time measuring device according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a test signal, a measurement waveform when a signal at the open end 16 is measured, and a measurement waveform at the measurement point 12.
【００２２】まず、本発明の一実施形態による伝送線路
伝搬遅延時間測定装置によって被測定対象物たる伝送線
路１４の測定を行う前に、予め、線路長、減衰量、試験
信号の立ち上がり時間が既知である条件の下で測定を行
い、実際に測定された伝送線路伝搬遅延時間から測定誤
差を求め、図３に示したデータテーブルを作成する（ス
テップＳ１０）。First, before measuring the transmission line 14 as an object to be measured by the transmission line propagation delay time measuring apparatus according to one embodiment of the present invention, the line length, attenuation, and rise time of the test signal are known in advance. The measurement is performed under the following condition, a measurement error is obtained from the actually measured transmission line propagation delay time, and the data table shown in FIG. 3 is created (step S10).
【００２３】次に、被測定対象物たる伝送線路１４を測
定するときに、伝送線路伝搬遅延時間測定装置が動作を
開始すると、試験信号発生回路１０は試験信号を発生す
る。いま、試験信号発生回路１０が図５中符号Ｗ１０が
付された試験信号を発生したとする。つまり、時間０に
おいて立ち上がり始め、電圧値がＶhになるまでの立ち
上がり時間がＴr＝５ｎｓであり、その後は電圧値Ｖhを
維持する信号である。この試験信号Ｗ１０が試験信号発
生回路１０から出力されると、測定点１２において測定
された信号がタイミング測定回路１８に入力される。Next, when the transmission line propagation delay time measuring device starts operation when measuring the transmission line 14 as an object to be measured, the test signal generation circuit 10 generates a test signal. Now, it is assumed that the test signal generation circuit 10 has generated a test signal denoted by reference symbol W10 in FIG. That is, begins to rise at time 0, the rise time until the voltage value becomes V h is T r = 5 ns, then a signal to maintain the voltage value V h. When the test signal W10 is output from the test signal generation circuit 10, the signal measured at the measurement point 12 is input to the timing measurement circuit 18.
【００２４】タイミング測定回路５８においては、伝送
線路１４に入力されたことを検出するための閾値となる
電圧値Ｖ2＝０．２５Ｖが設定されており、測定された
信号が電圧値Ｖ2になったか否かを判断し、電圧値Ｖ2に
なった場合にはその時間Ｔ1を試験信号が入力された時
間であると設定する（ステップＳ１２）。本実施形態に
おいては試験信号が立ち上がり初めた時間を０とすると
時間Ｔ1＝２．４７４ｎｓで試験信号が伝送線路１４に
入力された時間であると測定されている。In the timing measuring circuit 58, a voltage value V 2 = 0.25 V serving as a threshold value for detecting the input to the transmission line 14 is set, and the measured signal is changed to the voltage value V 2 . it is whether the determined were, when it becomes the voltage value V 2 is set to a time entered the test signal of the time T 1 (step S12). In the present embodiment, when the time when the test signal starts rising is set to 0, it is measured that the test signal is input to the transmission line 14 at a time T 1 = 2.474 ns.
【００２５】また、タイミング測定回路１８には、試験
信号が伝送線路１４を伝搬して開放端１６で反射され、
再び伝送線路１４を伝搬して測定点１２に至る信号を検
出するための閾値として電圧値Ｖ3＝０．７５Ｖが設定
されている。タイミング測定回路１８は、測定した信号
が電圧値Ｖ3になったか否かを判断し、電圧値Ｖ3になっ
た場合にはその時間Ｔ2を反射された信号が到達した時
間であると測定する（ステップＳ１４）。本実施形態に
おいては時間Ｔ2′＝２３．５７５ｎｓで反射された信
号が到達した時間であると設定されている。The test signal propagates through the transmission line 14 and is reflected at the open end 16 by the timing measurement circuit 18.
A voltage value V 3 = 0.75 V is set as a threshold value for detecting a signal that propagates through the transmission line 14 and reaches the measurement point 12 again. Timing measuring circuit 18 measures the measured signal is determines if the voltage value V 3, it signals reflected the time T 2 are if it becomes the voltage value V 3 is the time to reach (Step S14). In the present embodiment, it is set as the time when the reflected signal arrives at the time T 2 ′ = 23.575 ns.
【００２６】次に、演算回路２０は時間Ｔ2から時間Ｔ1
を減算し、試験信号が伝送線路１４を往復するのに要し
た時間、即ち伝搬遅延時間Ｔrf1を求める（ステップＳ
１６）。本実施形態においては時間Ｔ2から時間Ｔ1を減
算して求めた伝搬遅延時間Ｔ rf1は２１．１０１ｎｓと
なる。そして、演算回路６０はステップＳ１４で求めた
伝搬遅延時間Ｔrf1を２で割り、伝送線路伝搬遅延時間
Ｔpd、即ち試験信号が伝送線路１４へ入力されてから開
放端１６へ出力されるのに要する時間を求める（ステッ
プＳ１８）。つまり、以下の（１）式から伝送線路伝搬
遅延時間Ｔpdは１０．５５１ｎｓとなる。 Ｔpd＝Ｔrf1／２＝２１．１０１／２＝１０．５５１ｎｓ …（１）Next, the arithmetic circuit 20 sets the time TTwoFrom time T1
, And the test signal is required to reciprocate on the transmission line 14.
Time, ie, propagation delay time Trf1(Step S
16). In the present embodiment, the time TTwoFrom time T1Reduced
Propagation delay time T rf1Is 21.101 ns
Become. Then, the arithmetic circuit 60 determines in step S14.
Propagation delay time Trf1Is divided by 2, the transmission line propagation delay time
TpdThat is, after the test signal is input to the transmission line 14,
The time required for output to the discharge end 16 is determined (step
S18). That is, from the following equation (1),
Delay time TpdIs 10.551 ns. Tpd= Trf1/2=21.101/2=10.551 ns (1)
【００２７】次に、演算回路２０は、データテーブル記
憶装置２２を検索し、試験信号の立ち上がり時間５ｎｓ
と同一であり、かつ同軸線路３６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のデータを読み出して参照する。つま
り、図３を参照すると、立ち上がり時間が５ｎｓの場合
であって、同軸線路３６の減衰量が０．４ｄＢ／ｍのと
きには、測定誤差が−８８．９０８ｎｓであり、同軸線
路３６の減衰量が０．５ｄＢ／ｍのときには、測定誤差
が−１０１．４４０９ｎｓであることが分かっている
（ステップＳ２０）。Next, the arithmetic circuit 20 searches the data table storage device 22 and finds that the rise time of the test signal is 5 ns.
And the attenuation of the coaxial line 36 is 0.45 dB.
The two data of 0.4 dB / m and 0.5 dB / m, which are the values closest to / m, are read and referenced. That is, referring to FIG. 3, when the rise time is 5 ns and the attenuation of the coaxial line 36 is 0.4 dB / m, the measurement error is -88.908 ns, and the attenuation of the coaxial line 36 is At 0.5 dB / m, it is known that the measurement error is -101.4409 ns (step S20).
【００２８】演算回路２０は、データテーブル記憶装置
２２を検索して、同軸線路３６の実際の減衰量に近似す
る値を読み出し、その値を実際の同軸線路３６の値に適
合するよう補間する処理を行う。補間処理によって得ら
れた値が上記（１）式で算出した伝送線路伝搬遅延時間
Ｔpdを補正ための補正値となる。上記補間処理は、線形
補間による補間処理であり、この補間処理によって測定
誤差Ｔerrは以下の（２）式から得られる。 Ｔerr＝(−１０１．４４０９＋８８．９０８)(０．４５−０．４) ÷（０．５−０．４）−８８．９０８ ＝−９５．１７４ｐｓ …（２）The arithmetic circuit 20 searches the data table storage device 22, reads a value approximating the actual attenuation of the coaxial line 36, and interpolates the value to match the actual value of the coaxial line 36. I do. The value obtained by the interpolation processing is a correction value for correcting the transmission line propagation delay time T pd calculated by the above equation (1). The above-mentioned interpolation processing is interpolation processing by linear interpolation, and the measurement error Terr is obtained from the following equation (2) by this interpolation processing. T err = (− 101.4409 + 88.908) (0.45-0.4)) (0.5−0.4) −88.908 = −95.174 ps (2)
【００２９】この補正用の測定誤差Ｔerrを用いて、測
定値の伝送線路伝搬遅延時間Ｔpdを補正することによ
り、最終的な補正結果の伝送線路伝搬遅延時間Ｔpd1は
１０．６４６ｎｓとなる（ステップＳ２２）。即ち、 Ｔpd1＝Ｔpd−Ｔerr ＝１０．５５１＋０．０９５１７４ ＝１０．６４６ｎｓ となる。By using the correction measurement error T err to correct the transmission line propagation delay time T pd of the measured value, the transmission line propagation delay time T pd1 of the final correction result becomes 10.646 ns. (Step S22). That is, T pd1 = T pd −T err = 10.551 + 0.095174 = 10.646 ns.
【００３０】以上の処理によって、単に伝搬遅延時間Ｔ
rf1を２で割り、伝送線路伝搬遅延時間Ｔpdを得た場合
は、同軸線路３２の伝送線路伝搬遅延時間は１０．５５
１ｎｓであったが、本実施形態を用いることで１０．６
４６ｎｓが得られ、より精度の高い伝送線路伝搬遅延時
間を得ることができる。By the above processing, the propagation delay time T
When the transmission line propagation delay time T pd is obtained by dividing rf1 by 2, the transmission line propagation delay time of the coaxial line 32 is 10.55.
1 ns, but 10.6 by using this embodiment.
46 ns is obtained, and a more accurate transmission line propagation delay time can be obtained.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
伝送線路の減衰を考慮して測定された結果を予め算出し
てある測定誤差に基づいて補正するようにしたので、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
い伝送線路伝搬遅延時間の測定ができるという効果があ
る。また、測定する伝送線路の減衰量が予め得られてい
ない場合には、伝送線路の減衰量に近接する減衰量に対
する測定誤差を補間して測定誤差を得るようにしている
ので、更に高い精度での伝送線路伝搬遅延時間の測定が
できるという効果がある。As described above, according to the present invention,
Since the result measured in consideration of the attenuation of the transmission line is corrected based on the measurement error calculated in advance, the measurement error is reduced as compared with the conventional measurement method, and the transmission line propagation delay with high accuracy is obtained. The effect is that time can be measured. Further, when the attenuation of the transmission line to be measured is not obtained in advance, the measurement error is obtained by interpolating the measurement error with respect to the attenuation close to the attenuation of the transmission line. The transmission line propagation delay time can be measured.
【図１】 本発明の一実施形態による伝送線路伝搬遅延
時間測定装置及び方法の概略構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmission line propagation delay time measuring device and method according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の一実施形態による伝送線路伝搬遅延
時間測定装置のより詳細な構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a more detailed configuration of a transmission line propagation delay time measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図３】 データテーブルの詳細の一例を示す図表であ
る。FIG. 3 is a table showing an example of details of a data table.
【図４】 本発明の位置実施形態による伝送線路伝搬遅
延時間測定装置に適用される伝送線路伝搬遅延時間測定
方法を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a transmission line propagation delay time measurement method applied to a transmission line propagation delay time measurement device according to an embodiment of the present invention.
【図５】 試験信号、開放端１６での信号を測定した場
合の測定波形、及び測定点１２での測定波形を示す図で
ある。5 is a diagram showing a test signal, a measurement waveform when a signal at an open end 16 is measured, and a measurement waveform at a measurement point 12. FIG.
【図６】 従来の伝送線路伝搬遅延時間測定装置の構成
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional transmission line propagation delay time measuring device.
【図７】 従来の伝送線路伝搬遅延時間測定装置の動作
を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an operation of a conventional transmission line propagation delay time measuring device.
【図８】 試験信号、開放端５６での信号を測定した場
合の測定波形、及び測定点５２での測定波形を示す図で
ある。8 is a diagram showing a test signal, a measurement waveform when a signal at an open end 56 is measured, and a measurement waveform at a measurement point 52. FIG.
【図９】 減衰の影響が大きい実際の伝送線路を用いて
測定を行った場合の測定結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a measurement result when a measurement is performed using an actual transmission line having a large influence of attenuation.
１０ 試験信号発生回路（試験信号発生手段） １４ 伝送線路 １８ タイミング測定回路（タイミング測定手段） ２０ 演算回路（演算手段） ２２ データテーブル記憶装置（記憶手段） Reference Signs List 10 test signal generation circuit (test signal generation means) 14 transmission line 18 timing measurement circuit (timing measurement means) 20 operation circuit (operation means) 22 data table storage device (storage means)
Claims (9)
上がり時間に対応させて測定誤差を記憶する記憶手段
と、 前記伝送線路の一端から入力させる試験信号を発生する
試験信号発生手段と、 前記伝送線路の一端から前記試験信号が入力したタイミ
ング及び前記伝送線路の他端で反射された試験信号が前
記一端から出力されるタイミングを測定するタイミング
測定手段と、 前記タイミング測定手段の測定結果から前記試験信号が
前記伝送線路を往復するのに要する時間を算出し、当該
算出した値を２等分した値を、前記記憶手段に記憶され
た測定誤差に基づいて補正して前記伝送線路の伝送線路
伝搬遅延時間を得る演算手段とを具備することを特徴と
する伝送線路伝搬遅延時間測定装置。1. A storage means for storing a measurement error in advance corresponding to an attenuation amount of a transmission line and a rise time of a test signal; a test signal generation means for generating a test signal input from one end of the transmission line; Timing measuring means for measuring the timing at which the test signal is input from one end of the transmission line and the timing at which the test signal reflected at the other end of the transmission line is output from the one end; and A time required for the test signal to reciprocate on the transmission line is calculated, and a value obtained by dividing the calculated value into two equal parts is corrected based on the measurement error stored in the storage means, and the transmission line of the transmission line is corrected. A transmission line propagation delay time measuring device, comprising: an arithmetic unit for obtaining a propagation delay time.
が、前記記憶手段に記憶されていない場合には、当該減
衰量に近接する減衰量に対する測定誤差を読み込んで線
形補間を行い、補間後の値を用いて補正を行うことを特
徴とする請求項１記載の伝送線路伝搬遅延時間測定装
置。2. The arithmetic unit, when the attenuation of the transmission line is not stored in the storage, reads a measurement error with respect to the attenuation close to the attenuation and performs linear interpolation. 2. The transmission line propagation delay time measuring device according to claim 1, wherein the correction is performed using the latter value.
誤差とを、前記試験信号の立ち上がり時間毎に分類して
記憶しており、前記演算手段は、前記試験信号の立ち上
がり時間に応じて分類された測定誤差に基づいて補正を
行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の伝送
線路伝搬遅延時間測定装置。3. The storage unit stores the attenuation amount and the measurement error classified and stored for each rising time of the test signal, and the calculating unit stores the attenuation amount and the measurement error in accordance with the rising time of the test signal. 3. The transmission line propagation delay time measuring device according to claim 1, wherein the correction is performed based on the classified measurement errors.
誤差、及び前記試験信号の立ち上がり時間との関係をテ
ーブル形式で記憶していることを特徴とする請求項３記
載の伝送線路伝搬遅延時間測定装置。4. The transmission line propagation delay according to claim 3, wherein said storage means stores a relationship among said attenuation amount, said measurement error, and a rise time of said test signal in a table format. Time measuring device.
信号が前記伝送線路に入力された時間を検出する第１の
判定電圧値と前記伝送線路の一端から出力される反射さ
れた試験信号の時間を検出する第２の判定電圧値が設定
されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何
れかに記載の伝送線路伝搬遅延時間測定装置。5. The timing measuring means includes a first determination voltage value for detecting a time when the test signal is input to the transmission line and a time of a reflected test signal output from one end of the transmission line. The transmission line propagation delay time measuring device according to any one of claims 1 to 4, wherein a second determination voltage value for detecting the delay time is set.
とを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の
伝送線路伝搬遅延時間測定装置。6. The transmission line propagation delay time measuring device according to claim 1, wherein the other end of the transmission line is open.
路の減衰量に対応させて測定誤差を記憶手段に記憶する
ステップと、 前記伝送線路の一端から試験信号を入力するステップ
と、 前記伝送線路の一端から前記試験信号が入力したタイミ
ングを測定するステップと、 前記伝送線路の他端で反射された試験信号が前記一端か
ら出力されるタイミングを測定するステップと、 前記測定の結果から前記試験信号が前記伝送線路を往復
するのに要する時間を算出し、当該算出した値を２等分
した値を、前記記憶手段に記憶された測定誤差に基づい
て補正して前記伝送線路の伝送線路伝搬遅延時間を得る
ステップとを有することを特徴とする伝送線路伝搬遅延
時間測定方法。7. A step of storing a measurement error in a storage means in advance in correspondence with a rise time of a test signal and an amount of attenuation of a transmission line; a step of inputting a test signal from one end of the transmission line; Measuring the timing at which the test signal is input from one end; measuring the timing at which the test signal reflected at the other end of the transmission line is output from the one end; and determining the test signal from the measurement result. The time required to reciprocate the transmission line is calculated, and a value obtained by dividing the calculated value into two equal parts is corrected based on the measurement error stored in the storage means, and the transmission line propagation delay time of the transmission line is calculated. A transmission line propagation delay time measuring method.
に記憶されていない場合には、当該減衰量に近接する減
衰量に対する測定誤差を読み込んで線形補間を行い、補
間後の値を用いて補正を行うステップを更に有すること
を特徴とする請求項７記載の伝送線路伝搬遅延時間測定
方法。8. When the attenuation of the transmission line is not stored in the storage means, a measurement error for the attenuation close to the attenuation is read, linear interpolation is performed, and the value after interpolation is used. 8. The transmission line propagation delay time measuring method according to claim 7, further comprising the step of:
誤差とを、前記試験信号の立ち上がり時間毎に分類して
記憶しており、 前記試験信号の立ち上がり時間に応じて分類された測定
誤差に基づいて補正を行うステップを更に有することを
特徴とする請求項７又は請求項８記載の伝送線路伝搬遅
延時間測定方法。9. The storage means classifies and stores the attenuation and the measurement error for each rise time of the test signal, and the measurement errors classified according to the rise time of the test signal. 9. The transmission line propagation delay time measuring method according to claim 7, further comprising the step of performing a correction based on:
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094237A JP2000292565A (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Device and method for measuring transmission line propagation delay time |
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| JP11094237A JP2000292565A (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Device and method for measuring transmission line propagation delay time |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2000292565A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007147619A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Tektronix Inc | Measuring method |
| JP2008157897A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Railway Technical Res Inst | Signal line inspection device |
| EP2180617A1 (en) | 2008-10-22 | 2010-04-28 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Method and system for measuring the delay of a transmission channel |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11094237A patent/JP2000292565A/en active Pending
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