153090. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csoprtfutási idő mérésére
153090 Az ismertetésben a továbbiakban többek között a következő meghatározásokat is alkalmazzuk: mérőfrekvencia vagy mérőjel alatt azlf a frekvenciát értjük, amellyel a mérés történik, tehát amelynek a csoportfutási (fázisfutási) idejét kívánjuk meghatározni. Folyamatosan egymásután kibocsátott elemi jelekből álló sorozatot jelsorozatnak, jelcsoportnak hívunk. A jelsorozat legalább két elemi jelből, pl. a képzeletbeli null vonal körül egy -f- és — jelből, jelugrásból, vagy egy + és egy — szinusz fél-.. hullámból stb. .'. . .áll (egy teljes színuszhullám tehát két elemi jelnek fogható fél). A találmányunk szerinti eljárás csoportfutási idő, csoportfutási idő ingadozás mérésére, valamint -ezek karakterisztikáinak felvételére, továbbá fázis, fázisfutási idők mérésére egyaránt alkalmas. A találmányunk szerinti eljárás lényege a következő: A mérőberendezés adóoldalán (kimenő kapcsain) jelsorozatból és jelszünetből álló, legalább két különböző frekvenciát tartalmazó jelsorozatot állítunk elő és az egyik jelsorozatból meghatározott szünet időtartam közbeiktatásával legalább két, például fi frekvenciájú "jelsorozatot bocsátunk a vizsgálandó áramkörön (ihálóziaj^jn) át, míg a másik f2 frekvenciát tartalmazó jelsorozatból az előbbi frekvencia két jelsorozatának szünetében meghatározott időpontban legalább egy jelsorozatot bocsátunk ki az áramkörre (hálózatra) és a mérendő hálózat kimenetén ezen legalább három jelsorozat egymáshoz rendelt jeléinek időkülönbségeit (fáziskülönbségeit) mérve, az ilyen módon kapott legalább két időkülönbség értékből, valamint az első fi frekvenciájú jelsorozat szünetidejéből és a második f2 frekvenciát tartalmazó jelsorozat indítási időpontjának első fx frekvenciát tartalmazó jelsorozathoz viszonyított ismert helyzetéből határozzuk meg a keresett mérési adatot. A találmányunk, szerinti eljárás részletes magyarázásához abból kívánunk kiindulni, hogy ismeretes a csoportfutási idő definíciója, mint röviden a frekvencia változásra eső fázisszögváltozás határértéke. A csoportfutási idő definíciójából következik, hogy több — legalább két —. frekvencián, megmért fázisszög változásból határozzák meg valamilyen értékelési eljárással a csoportfutási idő értékét. Eljárásunknál is szükség van ezért legalább két, pl. fx és f2 rendszerint szomszédos frekvenciát tartalmazó említett jelsorozatra. Eljárásunk szerint egy ilyen fx frekvenciájú, meghatározott hosszúságú és meghatározott számú tagból álló jelsorozatot bocsátunk ki, majd ismert hosszúságú jelszünet után legalább egyszer megismételjük ezt a jelsorozatot oly módon, hogy köziben a jelszünet tartama alatt ismert időpillanatban a másik f2 frekvenciát tartalmazó, meghatározott hosszúságú és meghatározott számú tagból álló jelsorozatot bocsátunk ki a mérendő hálózaton keresztül. Lényegileg tehát egymással időben pontosan csatolt három jelsorozatot bocsátunk ki. Legegyszerűbb esetben ezt a jelsorozat hármast, amelynek frekvenciái fi, f2 , fi, a. mérendő áramkörön .(hálózaton) keresztül bocsátva, a vizsgált hálózat kimenetén ja beérkező három jelsorozat egymádhoz viszonyított két időkülönbségnek viszo-5 nyáből, valamint az ismert kibocsátási időkülönbségekből. határozzuk meg a keresett időadatot. • . ,.; A találmányunk szerinti eljárásnál tehát ••' mindössze egy ilyen jelsorozat hármas elegendő 10 e gy frekvencia környezetében a csoportfutási meghatározásához. Eljárásunk felépítése tehát — amint az 1. és 2. ábra alapján követhető — a következő: kiboesátunk egy fi frekvenciájú jelsorozatot t0 !5 időpillanatban meghatározott ideig, majd a kibocsátást hosszabb tsz szünet követi és t 0 időtől számított méghatározott „b" idő múlva ismét az fr frekvenciájú jelsorozatot bocsátjuk ki. Közben a jelszünet alatt f2 frekvenciájú jelsorozatot 20 bocsátunk ki. Az egyszerű bizonyítás miatt ezt az f2 frekvenciájú jelsorozatot például b/2 időpontban bocsátjuk ki. Az adóoldalon tehát a t0 időpontban kibocsátott fx frekvenciájú jelsorozatot b/2 idő múlva egy f2 frekvenciájú jel-25 sorozat, majd újabb b/2 idő elteltével ismét egy fi frekvenciájú jelsorozat fogja követni. A mérendő hálózaton átbocsátott fi frekvenciájú-, valamint f2 frekvenciájú jelsorozat saját mérőfrekvencia tartamára jellemző fázisszög késés-30 sei érkezik meg a vétel helyére. A mérendő áramkör kimenetén is megkapjuk a három egymást követő jelsorozatot, amint ez a 2. ábrán látható. Az fi frekvenciájú jelsorozatok valamilen x, az f2 frekvenciájú jelsorozat valamilyen 35 y időkéséssel (fázisszög késéssel) fog megérkezni. Az első és harmadik jelsorozat azonos fi frekvenciájú, tehát azonos x idő késéssel érkezik meg. Ennél fogva könnyen belátható, hogy a megérkezett két azonos'frekvenciájú jelsorozat 40 időbeni távolsága egymáshoz nem fog megváltozni és az továbbra is b időértékkel egyenlő. Nem ez a helyzet a közben kibocsátott más mérőfrekvenciával rendelkező más f2 frekvenciájú jelsorozattal, ha mint feltettük ezt tö 4í> időpillanattól számított b/2 időpontban bocsátottuk eredetileg ki, továbbá x nem egyenlő y-al, iákkor a mérendő hálózat kimenetén már b/2 időértéktől eltolódva kapjuk ezt a jelsoro; zatot, mivel az fi frekvenciához képest az f2 50 frekvencia más időkésést szenvedett. Megmérve az f2 frekvenciájú jelsorozatnak időbeni távolságát az első jelsorozatból, valamilyen 'bi, a harmadik jelsorozattól bg időtartam lesz, ahol bt z/z b2 . Az eltérés a frekvenciaváltozásra eső 55 fázisszög változásra jellemző, amelyből a keresett csoportfutási időérték külön referenciajel nélkül meghatározható. A frekvenoiaváltozásra eső fázisszögváltozást az előbbi esetben megkapjuk, ha t>i—bs értékét osztjuk kettővel. A 60 különbség értékét ezért kell kettővel osztani, mert például amennyivel bi időértéke nagyobb, annyival kisebb b2 időértéke, vagy fordítva. A különbségük abszolút értéke tehát a tényleges időeltérés duplája lesz. Teljesen hasonlóan 65 bizonyítható a mérés helyessége akkor, is,, ha az
