Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Qualitätsmessung von >2km Leitungen ( 0 - 2MHz )


von Fritz (Gast)


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Hallo,
ich würde gerne diverse >2km lange Leitungen auf dessen Qualität 
bewerten. Und das ganze von einem Ende des Kabels.
Ich dachte dabei daran, einen steilen Impuls auf die ( am Ende offene ) 
Leitung zu schicken, und das reflektierte Signal an einem Spektrum 
Analysator auszuwerten.
Ich müsste daher ein H(jw) der Leitung erhalten ( leider von der 
doppelten Leitungslänge, anstatt der einfachen ).

Ich müsste dazu mit einem analogschalter den Rückimpuls "ausschneiden" 
und über einen Verstärker schicken damit nur dieser dem Spektrum 
Analysator zugeführt wird, der Sendeimpuls muss weggeschnitten sein.

Habe es vorhin kurz aufgebaut und getestet, scheitert aber gerade an 
einem geeigneten OPV mit geringem Ausgangswiderstand ( muss noch auf die 
Suche gehen ).

Hat soetwas schon jemand probiert? Hat jemand Tipps, Tricks oder 
sonstige Hinweise? Wäre sehr dankbar!

Beste Grüße
Fritz

von klaus (Gast)


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vor ein paar Jahren war mal in der elektor ein Artikel darüber...

von Ich (Gast)


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von Niemand (Gast)


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Fritz meinte
> ich würde gerne diverse > 2km lange Leitungen auf dessen > *deren*
> Qualität bewerten.
was verstehst du unter Qualität und was unter Leitungen? Wasserleitungen 
haben auch unterschiedl. Parameter, wenn du das unter Qualität meinst!

Mit deiner Vorstellung wird das sowieso nichts, von einem Ende aus!

von Fritz (Gast)


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Niemand schrieb:
> Fritz meinte
> ich würde gerne diverse > 2km lange Leitungen auf dessen > deren
> Qualität bewerten.
>
> was verstehst du unter Qualität und was unter Leitungen? Wasserleitungen
> haben auch unterschiedl. Parameter, wenn du das unter Qualität meinst!

Sorry, geht um verseilte Fernmeldeleitungen. Qualität heißt, 
übertragbarer Frequenzbereich, Dämpfung, sowie Ruherauschen.


> Mit deiner Vorstellung wird das sowieso nichts, von einem Ende aus!

Bitte nicht nur immer Behauptungen aufstellen, sondern Erklären bitte!

Danke
Fritz

von Niemand (Gast)


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> Sorry, geht um verseilte Fernmeldeleitungen. Qualität heißt,
> übertragbarer Frequenzbereich, Dämpfung, sowie Ruherauschen.
genauso habe ich mir das auch gedacht!

> Bitte nicht nur immer Behauptungen aufstellen, sondern Erklären bitte!
Leitungs-Qualifizierung macht man mit schon vorhandenen Meßgeräten, 
sowas muß man nicht neu erfinden oder bauen > KE 3600 z.B. davon 2 Stk. 
und du hast die richtigen Ergebnisse bis 30 MHz VDSL, oder nur bis 2,2 
MHz ADSL2+ ?

von oszi40 (Gast)


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Fritz schrieb:
> OPV mit geringem Ausgangswiderstand

APEX? Beitrag "Apex-OPV kaufen, Erfahrungen Was heißt hier SOA ?"
Da kannst Du gleich einen Tester besorgen/leihen.

von Fritz (Gast)


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Niemand schrieb:
>> Sorry, geht um verseilte Fernmeldeleitungen. Qualität heißt,
>> übertragbarer Frequenzbereich, Dämpfung, sowie Ruherauschen.
> genauso habe ich mir das auch gedacht!
>
Sehr gut.
>> Bitte nicht nur immer Behauptungen aufstellen, sondern Erklären bitte!
> Leitungs-Qualifizierung macht man mit schon vorhandenen Meßgeräten,
> sowas muß man nicht neu erfinden oder bauen > KE 3600 z.B. davon 2 Stk.
> und du hast die richtigen Ergebnisse bis 30 MHz VDSL, oder nur bis 2,2
> MHz ADSL2+ ?

Diese Geräte sind bereits vorhanden.
Auch auf die Gefahr hin, dass ich mich wiederhole. Es geht um die 
Einmessung der Leitung, von EINEM ENDE. Da du meinst, dass dies nicht 
funktioniert, bitte ich um genaue Erklärung. Ein reflexierter Impuls der 
die Leitung 2x durchläuft, sollte ebenso eine Aussagekräftige Wertung 
liefern, wie ein Impuls der von einem Ende zum anderen läuft ( natürlich 
unter Berücksichtung einer Leitung die ohne Erde / Schleife etc. 
behaftet ist, und viele Reflexionen an den Schadstellen verursacht ).

Dass eine Messung von einer Seite zur anderen Möglich, und auch 
sinnvoll(er) ist, ist mir bewusst, ich möchte trotzdem die Möglichkeit 
der einseitigen Einmessung nicht außer Acht lassen, und wüsste gerne 
deine Meinung, weswegen es nicht möglich ist? ( Vielleicht spare ich mir 
damit ja das ganze testen? )

Danke
Fritz

von EMU (Gast)


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Schau Dir dieses hier einmal an, damit kannst Du Dämpfung und Länge usw. 
messen
Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?"

und suche mal hier im gesamten forum nach TDR
EMU

von Fritz (Gast)


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EMU schrieb:
> Schau Dir dieses hier einmal an, damit kannst Du Dämpfung und
> Länge usw.
> messen
> Beitrag "Re: TDR-Impedanzmessung - Denkfehler?"
>
Hallo Emu,
danke für deinen Input.

TDR-Messungen kann ich bereits ohne Probleme durchführen, die Länge zu 
ermitteln ist kein Problem. Das besagte bestreben ist, ein H(jw) das 
heißt die Übertragungsfunktion der Leitung zu erhalten.


> und suche mal hier im gesamten forum nach TDR
> EMU

von EMU (Gast)


Angehängte Dateien:

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Fritz schrieb:
> Das besagte bestreben ist, ein H(jw) das
> heißt die Übertragungsfunktion der Leitung zu erhalten.

Was genau willst Du ?  ....(siehe obiges Bild)
Willst Du u(l), i(l) , dann die Frage bei welchem Abschluss?
Wenn dann musst Du gamma bestimmen
Im obigen Bild ist fast alles drin

Wie fit bist Du in Leitungstheorie ?

Wenn man die Leitungsgrößen sehr genau bestimmen will, dann braucht man 
einen Vektoranalyzer und z.B. ZPlots und bestimmt dann über eine "open" 
und "short" Messung am Leitungsende die komplexe Eingangsreflexion am 
Leitungsanfang und kann dann mit ZPlots alle Größen bestimmen und in die 
Leitungsgleichungen stecken.
EMU

von Fritz (Gast)


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EMU schrieb:
> Fritz schrieb:
>> Das besagte bestreben ist, ein H(jw) das
>> heißt die Übertragungsfunktion der Leitung zu erhalten.
>
> Was genau willst Du ?  ....(siehe obiges Bild)
> Willst Du u(l), i(l) , dann die Frage bei welchem Abschluss?
> Wenn dann musst Du gamma bestimmen
> Im obigen Bild ist fast alles drin

Im grunde u(l) bei offener Leitung.

>
> Wie fit bist Du in Leitungstheorie ?

Ich war schonmal fitter :D.

>
> Wenn man die Leitungsgrößen sehr genau bestimmen will, dann braucht man
> einen Vektoranalyzer und z.B. ZPlots und bestimmt dann über eine "open"
> und "short" Messung am Leitungsende

leider kann ich es nur im offenen Zustand messen.

>die komplexe Eingangsreflexion am
> Leitungsanfang und kann dann mit ZPlots alle Größen bestimmen und in die
> Leitungsgleichungen stecken.
> EMU

Habe vorhin mit im 1. Post beschriebenem Messaufbau brauchbare 
Ergebnisse, bei einer kurzen Testleitung bekommen. Bei Verwendung des 
CD4053 stört allerdings das Schaltsignal schon recht stark, dadurch sind 
es keine "perfekten" Ergebnisse. Muss das ganze aber nochmal auf einer 
echten Leitung testen, und mir dann überlegen, wie ich die Selektierung 
der Reflexion besser bewerkstelligen kann.

von Gerd E. (robberknight)


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Fritz schrieb:
> Ich müsste dazu mit einem analogschalter den Rückimpuls "ausschneiden"
> und über einen Verstärker schicken damit nur dieser dem Spektrum
> Analysator zugeführt wird, der Sendeimpuls muss weggeschnitten sein.

Wenn es um HF geht, dann wird das mit dem Analogschalter nix. Schau mal 
lieber nach einem Richtkoppler.

Am besten dürfte für Dein gesamtes Vorhaben aber ein richtiger VNA sein.

von EMU (Gast)


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Fritz schrieb:
> Habe vorhin mit im 1. Post beschriebenem Messaufbau brauchbare
> Ergebnisse,

Hmm, irgendwie bekomme ich Zweifel an dem was Du da anstellst, aber das 
mag fehlende Info sein:

Ein Leitung macht im wesentlichen 3 Dinge:
-- sie dämpft ...ist das was Du willst ?
-- sie dreht die Phase ...da kann man mit einen SA nich machen ?
-- sie zeigt Dispersion , die Aufweitung kann man evtl. mit dem SA sehen

Bei der Leitungslänge sind doch Erregungspuls und erste Reflektion am 
Eingang "meilenweit" auseinander, warum zeichnest Du nicht so ein event 
(als gated signal) mit einem DSO auf und jagst es durch eine FFT, falls 
das Dein Ansinnen war.

Oder...sag doch mal einfach was Du am Ende wirklich wissen willst ???

EMU

von Fritz (Gast)


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@Gerd:
Guter Einwand, habe leider keinen Richtkoppler hier, der bei derat 
niedriger Frequenz funktioniert, muss schauen ob ich etwas auftreibe.


EMU schrieb:
> Fritz schrieb:
>> Habe vorhin mit im 1. Post beschriebenem Messaufbau brauchbare
>> Ergebnisse,
>
> Hmm, irgendwie bekomme ich Zweifel an dem was Du da anstellst, aber das
> mag fehlende Info sein:
>
> Ein Leitung macht im wesentlichen 3 Dinge:
> -- sie dämpft ...ist das was Du willst ?
> -- sie dreht die Phase ...da kann man mit einen SA nich machen ?
> -- sie zeigt Dispersion , die Aufweitung kann man evtl. mit dem SA sehen
>

Ich brauche die Dämpfung und die Dispersion.

> Bei der Leitungslänge sind doch Erregungspuls und erste Reflektion am
> Eingang "meilenweit" auseinander, warum zeichnest Du nicht so ein event
> (als gated signal) mit einem DSO auf und jagst es durch eine FFT, falls
> das Dein Ansinnen war.
>

Richtig, mit einem DSO lässt sich das reflektierte Signal wirklich gut 
darstellen, allerdings bringe ich selbst bei maximaler Sampling Rate von 
2GS, keine hohe Genauigkeit bei 0-2.2MHz der FFT zusammen.
Habe ein Rigol DS2302A.

> Oder...sag doch mal einfach was Du am Ende wirklich wissen willst ???
>

Wie gesagt, ich möchte die Übertragungsfunktion der Leitung wissen. Das 
heißt welche Dämpfung der Leitung habe ich zwischen 0 - 2.2MHz, 
gemeinsam mit einer Messung des Ruherauschens, habe ich damit eine 
Aussagekraft über die Leistungsfähigkeit einer ADSL2+ übertragung auf 
den gemessenen Leitungen.

> EMU
Danke für deine Hilfe!

von Fritz (Gast)


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Zum Thema FFT:

Meine Reflexion ist ca. 1µs Breit. Habe daher 2000 Samples zur 
Verfügung, das DSO zeigt bis 1.2MHz garnichts an, erst danach ist der 
Abfall zu erkennen.

Deshalb habe ich die Idee eine FFT zu verwenden verworfen und wollte den 
SA hierzu verwenden. Aber hier ist die Signaltrennung zwischen 
hinlaufende und rücklaufende Welle das Problem.

Gruß
Fritz

von EMU (Gast)


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Fritz schrieb:
> Wie gesagt, ich möchte die Übertragungsfunktion der Leitung wissen.

aber die Übertragungsfunktion sagt doch bei einer offenen (oder kurz 
geschlossenen)  Leitung gar nichts aus ??
Was Du doch evtl. wissen willst ist wie das Verhalten einer Leitung bei 
einem vorgegebenen Abschluss dort am Ende ist ??!!
Eine mit dem Wellenwiderstand (richtig) abgeschlossenen Leitung (wäre 
doch bei Übertragungen der Normalfall) macht in 0-ter Näherung eine 
Leitung erst mal nichts als Verzögerung, die Du aus der TDR genau 
bestimmen kannst

Dann wird natürlich das Signal geschwächt, also die Leitung hat Dämpfung 
auch die ist genau aus der TDR bestimmbar (wie anfangs von mir im Link 
beschrieben)

Dispersion lasse ich hier mal als second order Effekt erst mal weg.

Ansonsten gelten die Gleichungen von hier
Beitrag "Re: Qualitätsmessung von >2km Leitungen ( 0 - 2MHz )"

Aber die setzen natürlich auch voraus dass Du eine ungefähre Ahnung über 
den Abschluss hast.

Könnte es sein dass Du versuchst ein Modell eines Linearen Systems auf 
eine Leitung anwenden zu wollen, ohne Dir im Klaren darüber zu sein, was 
auf einer Leitung tatsächlich abläuft, insbesondere wenn sie offen oder 
kurzgeschlossen ist ?

Nimm doch einfach mal obige Gleichungen und plotte Dir die einmal u(l), 
i(l), z(l) für verschiedenen Längen und gamma-Koerffizienten, für open, 
short und Zw, dann bekommst du ein Gefühl dafür was da abläuft.
Dein gewünschtes |h(f)| (Du meinst wahrscheinlich den Betrag) kannst du 
so auch bestimmen.

Fritz schrieb:
>> EMU
> Danke für deine Hilfe!

ich finde toll, dass Du hier ein Danke aussprichst, so macht es Spaß dir 
zu helfen

EMU

von Fritz (Gast)


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EMU schrieb:
> Fritz schrieb:
>> Wie gesagt, ich möchte die Übertragungsfunktion der Leitung wissen.
>
> aber die Übertragungsfunktion sagt doch bei einer offenen (oder kurz
> geschlossenen)  Leitung gar nichts aus ??
> Was Du doch evtl. wissen willst ist wie das Verhalten einer Leitung bei
> einem vorgegebenen Abschluss dort am Ende ist ??!!
> Eine mit dem Wellenwiderstand (richtig) abgeschlossenen Leitung (wäre
> doch bei Übertragungen der Normalfall) macht in 0-ter Näherung eine
> Leitung erst mal nichts als Verzögerung, die Du aus der TDR genau
> bestimmen kannst

Naja die mit Wellenwiderstand abgeschlossene Leitung macht sowohl 
Verzögerung als auch eine Dämpfung, die stark Frequenzabhängig ist, und 
darum geht es mir eigentlich.

>
> Dann wird natürlich das Signal geschwächt, also die Leitung hat Dämpfung
> auch die ist genau aus der TDR bestimmbar (wie anfangs von mir im Link
> beschrieben)
>

Du meinst deine Dämpfungsberechnung in dem von dir eingestellten Bild?
Die Dämpfung gilt aber nur für eine Frequenz!?

> Dispersion lasse ich hier mal als second order Effekt erst mal weg.
>
> Ansonsten gelten die Gleichungen von hier
> Beitrag "Re: Qualitätsmessung von >2km Leitungen ( 0 - 2MHz )"
>
> Aber die setzen natürlich auch voraus dass Du eine ungefähre Ahnung über
> den Abschluss hast.
>
> Könnte es sein dass Du versuchst ein Modell eines Linearen Systems auf
> eine Leitung anwenden zu wollen, ohne Dir im Klaren darüber zu sein, was
> auf einer Leitung tatsächlich abläuft, insbesondere wenn sie offen oder
> kurzgeschlossen ist ?
>
> Nimm doch einfach mal obige Gleichungen und plotte Dir die einmal u(l),
> i(l), z(l) für verschiedenen Längen und gamma-Koerffizienten, für open,
> short und Zw, dann bekommst du ein Gefühl dafür was da abläuft.
> Dein gewünschtes |h(f)| (Du meinst wahrscheinlich den Betrag) kannst du
> so auch bestimmen.

Ich werde das ganze am Wochenende durchprobieren.
Ich lade dann auch Fotos hoch, von einer gemessenen Leitung, damit man 
sieht welche Daten ich genau brauche, und wozu. Hoffe dann wird es 
verständlicher :). Kann ich nur leider erst Samstags oder Sonntags 
machen.

>
> Fritz schrieb:
>>> EMU
>> Danke für deine Hilfe!
>
> ich finde toll, dass Du hier ein Danke aussprichst, so macht es Spaß dir
> zu helfen
>
> EMU

Lg Fritz

von EMU (Gast)


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Fritz schrieb:
> Naja die mit Wellenwiderstand abgeschlossene Leitung macht sowohl
> Verzögerung als auch eine Dämpfung, die stark Frequenzabhängig ist, und
> darum geht es mir eigentlich.

dann ist aber diese Idee dies über eine "open" -Reflektionsmessung 
allein (durch Selektion des wirksamen Abschnitts) messen zu wollen und 
in ein |h(f)| zu übersetzen wohl nicht geeignet
...da wirst Du wohl kaum drumherum kommen noch einmal tiefer in die 
Leitungstheorie einzusteigen

Fritz schrieb:
> die stark Frequenzabhängig ist,

was immer Du mit "stark" meinst ??
an einem kurzen Stück Leitung könntest Du alle Parameter z.B. mit ZPlots 
bestimmen um dann fundierte Aussagen treffen zu können

Fritz schrieb:
> Du meinst deine Dämpfungsberechnung in dem von dir eingestellten Bild?
> Die Dämpfung gilt aber nur für eine Frequenz!?

woraus schließt Du das ?
Die Anregung ist eine Step-oder Impuls- Antwort provoziert durch die 
Anregung, ein Puls (wenn schmal) hat ein sehr breites Spektrum!

Fritz schrieb:
> Ich werde das ganze am Wochenende durchprobieren.

das ist gut so, nur so lernt man !! :-)

Fritz schrieb:
> Ich lade dann auch Fotos hoch, von einer gemessenen Leitung, damit man
> sieht welche Daten ich genau brauche, und wozu. Hoffe dann wird es
> verständlicher :). Kann ich nur leider erst Samstags oder Sonntags
> machen.

no problem, Duuuu bestimmst die Geschwindigkeit

EMU

von Georg (Gast)


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EMU schrieb:
> Die Anregung ist eine Step-oder Impuls- Antwort provoziert durch die
> Anregung, ein Puls (wenn schmal) hat ein sehr breites Spektrum!

Ja, aber daraus kann man nicht einfach den Frequenzgang der Dämpfung 
berechnen, die Frequenzabhängigkeit muss ja keineswegs linear sein.

Georg

von EMU (Gast)


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Georg schrieb:
> Ja, aber daraus kann man nicht einfach den Frequenzgang der Dämpfung
> berechnen, die Frequenzabhängigkeit muss ja keineswegs linear sein.

so ist es, aber genau das versucht ja Fritz
EMU

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