DE19512947C1

DE19512947C1 - Contacting device for HF and LF measurements on multi-pair, symmetrical data cables

Info

Publication number: DE19512947C1
Application number: DE19512947A
Authority: DE
Inventors: Olaf Dipl Ing Biese; Thomas Dipl Ing Czogalla; Klemens Dipl Ing Viernickel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2015-03-29

Abstract

The device contains two cable feed devices (400,450), interchangeable LF and HF measurement ports (300) for contacting the cable conductors, HF and LF measurement lids (100,200) and an HF changeover device with electrically controllable, symmetrical HF measurement channel switches consisting of relay contacts and symmetry transformers.The LF measurement lid is placed on the contacting device to perform LF measurements and contains an LF changeover device and measurement ports which connect the LF changeover device to the measurement ports. The HF measurement lid performs screening and is placed on the contacting device to perform HF measurements.

Description

Diese Erfindung geht aus von einem Kontaktierungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.This invention is based on a contacting device according to the preamble of the claim.

Hierbei handelt es sich um ein Zusatzgerät, genannt Kontaktierungsgerät, das zusammen mit einem Netzwerkanalysator mit vorgeschalteter Reflexionsfaktormeßbrücke, einer RLC- Meßeinrichtung und einem Personalcomputer ein Meßsystem bildet. Mit diesem Meßsystem werden insbesondere an symmetrischen Datenkabeln die HF- und NF-Parameter gemessen. Im weiteren wird nur noch vom Netzwerkanalysator gesprochen, wobei darunter stets die Kombination aus Netzwerkanalysator und vorgeschalteter Reflexionsfaktormeßbrücke zu verstehen ist, so daß an dieser Anordnung insgesamt zwei koaxiale Anschlüsse zur Verfügung stehen, die man vereinfachend als sendenden und empfangenden Anschluß bezeichnen kann.This is an additional device, called a contacting device, which is used together with a network analyzer with an upstream reflection factor measuring bridge, an RLC Measuring device and a personal computer forms a measuring system. With this measuring system the RF and LF parameters are measured in particular on symmetrical data cables. in the others are only spoken of by the network analyzer, with the Combination of network analyzer and upstream reflection factor measuring bridge is understandable, so that a total of two coaxial connections are available on this arrangement stand, which can be simply called sending and receiving connection.

Unter die NF-Parameter fallen der Gleichstromwiderstand, die Betriebskapazität und kapazitive Kopplungen. Zu den HF-Parametern zählt man Wellenwiderstand, Reflexionsdämpfung, Wellen-/Betriebsdämpfung und Nebensprechdämpfung.The DC resistance, operating capacity and capacitive couplings. The HF parameters include wave resistance, Reflection loss, wave / operational loss and crosstalk loss.

Ein symmetrisches Datenkabel besteht meistens aus vier einzelnen Aderpaaren, wobei jedes Aderpaar einzeln oder alle Aderpaare gemeinsam geschirmt sein können und von dem Kabelmantel umschlossen werden.A symmetrical data cable usually consists of four individual wire pairs, each Wire pair individually or all wire pairs can be shielded together and from which Cable sheath to be enclosed.

Kontaktierungsgeräte für Datenkabelmessungen nach Stand der Technik dienen zur rationellen Qualitätskontrolle der Datenkabel. Die notwendigen Messungen werden vollautomatisch durchgeführt. Dazu werden die Paare eines Datenkabels am Kabelanfang und Kabelende kontaktiert. PC-gesteuert wird mit dem Kontaktierungsgerät die Umschaltung zwischen den Aderpaaren durchgeführt. Dadurch, daß alle Aderpaare gleichzeitig kontaktiert werden und alle für die Messungen notwendigen Umschaltungen automatisch vorgenommen werden, ist der Zeitaufwand zur Durchführung einer kompletten Messung sehr viel geringer, als bei einer manuellen Messung.Contacting devices for data cable measurements according to the prior art are used for rational Quality control of the data cable. The necessary measurements become fully automatic carried out. To do this, the pairs of a data cable at the beginning and end of the cable contacted. The contacting device controls the switch between the PC Conducted pairs carried out. Because all wire pairs are contacted at the same time and all the switches required for the measurements are made automatically the time required to carry out a complete measurement is much less than with one manual measurement.

Nach Stand der Technik gibt es Kontaktierungsgeräte, die das Prüfen der mit Kontakten eines elektrischen Verbinders verbundenen Schaltkreise und Kabel erleichtert. Der Hauptanwendungsbereich dieses Kontaktierungsgerätes liegt im Bereich der Kabelverbindertechnik, insbesondere Flachkabelverbindungstechnik (siehe Patent DE 30 45 132 A1).According to the prior art, there are contacting devices that test the contacts with one Electrical connector connected circuits and cables facilitated. Of the The main area of application for this contacting device is in the area of Cable connector technology, especially flat cable connection technology (see patent DE 30 45 132 A1).

Nach Stand der Technik wird eine weitere Art von Kontaktierungsgeräten zur flexiblen, wiederlösbaren Kontaktierung von IC-Bauelementen (DIP und LCC) mit einem definierten Übergangswiderstand zum Test von in IC-Bauelementen (siehe Patent US 4 574 235), verwendet.According to the prior art, another type of contacting device for flexible, releasable contacting of IC components (DIP and LCC) with a defined Contact resistance for testing IC components (see US Pat. No. 4,574,235).

Ein Kontaktierungsgerät nach Stand der Technik, das für Datenkabelmessungen (HF- Parameter) verwendet wird, besteht aus einer Anklemmvorrichtung für alle Aderpaare beider Kabelenden, einer HF-Umschalteinrichtung und Symmetrierübertragern (BALUNs). Eine NF- Umschalteinrichtung ist vorhanden, wenn das Kontaktierungsgerät gleichzeitig die Messung der NF-Parameter ermöglichen soll.A contacting device according to the state of the art, which is used for data cable measurements (HF Parameter) is used, consists of a clamping device for all wire pairs of both Cable ends, an RF switchover device and balancing transformers (BALUNs). A NF Switching device is available when the contacting device simultaneously measures the NF parameter should enable.

Mit der Anklemmvorrichtung werden alle Aderpaare des Kabels gleichzeitig kontaktiert. Mit Hilfe der HF-Umschalteinrichtung wird das zu messende Aderpaar, bzw. eine zu messende Aderpaarkombination mit einem oder beiden Anschlüssen des Netzwerkanalysators unter Zwischenschaltung von BALUNs elektrisch verbunden. Die BALUNs schaffen den Signalübergang von den koaxialen, also elektrisch unsymmetrischen Anschlüssen des Netzwerkanalysators, zu den elektrisch symmetrischen Aderpaaren des zu messenden Datenkabels. Mit der NF-Umschalteinrichtung wird die Anschaltung der Adern an die RLC- Meßeinrichtung vorgenommen.With the clamping device, all wire pairs of the cable are contacted simultaneously. With With the help of the HF switching device, the pair of wires to be measured or one to be measured Wire pair combination with one or both connections of the network analyzer below Interposition of BALUNs electrically connected. The BALUNs do it Signal transition from the coaxial, i.e. electrically asymmetrical, connections of the Network analyzer, to the electrically symmetrical wire pairs of the to be measured Data cable. The NF switching device is used to connect the wires to the RLC Measuring device made.

Bei einem Kontaktierungsgerät nach Stand der Technik das für Datenkabelmessungen verwendet wird, ist die HF-Umschalteinrichtung in koaxialer Technik ausgeführt (Koaxialrelais). Nachteilig an einer koaxialen Umschalteinrichtung ist, daß die Abmessungen der Koaxialrelais groß sind und für jedes Aderpaar zwei BALUNs vorhanden sein müssen. In Folge dessen haben die Kontaktierungsgeräte nach Stand der Technik unhandliche Abmessungen und sind meistens im eigens dafür vorgesehene Gerätewagen zusammen mit den anderen zum Meßsystem gehörenden Komponenten integriert. Bei Kontaktierungsgeräten nach Stand der Technik, die auch die Messung der NF-Parameter ermöglichen, ist die dazu erforderliche NF-Umschalteinrichtung in das Gehäuse des Kontaktierungsgerätes integriert. Die NF- und die HF-Umschalteinrichtung sind dann an der Anklemmvorrichtung elektrisch miteinander verbunden, was zu einer erheblichen Verschlechterung der HF-Meßqualität führt. Bei den Kontaktierungsgeräten nach Stand der Technik sind an der Anklemmvorrichtung fest installierte Schirmvorrichtungen vorhanden, um eine Verbesserung der HF-Eigenschaften zu erreichen. Dadurch ist die Anklemmvorrichtung schlecht zugänglich, was das Anklemmen der Adern erschwert.In a contacting device according to the state of the art for data cable measurements is used, the RF switching device is designed in coaxial technology (Coaxial relay). A disadvantage of a coaxial switching device is that the dimensions the coaxial relays are large and there must be two BALUNs for each wire pair. In As a result, the contacting devices according to the prior art are bulky Dimensions and are usually in the specially designed equipment trolley together with the other components belonging to the measuring system. For contacting devices after The state of the art, which also enables the measurement of the NF parameters, is that required NF switching device integrated in the housing of the contacting device. The LF and HF switchover devices are then electrical on the connecting device interconnected, which leads to a considerable deterioration in the RF measurement quality. In the contacting devices according to the prior art are firmly attached to the clamping device installed shielding devices to improve the RF properties to reach. As a result, the clamping device is difficult to access, which means the clamping of the Veins difficult.

Datenkabel müssen die in verschiedenen Normen festgelegten Anforderungen an ihre elektrischen Eigenschaften einhalten (z. B. Nebensprechdämpfung zwischen den Aderpaaren, Wellenwiderstandsverlauf der einzelnen Aderpaare, etc.). Der Datenkabelhersteller muß im Zuge der Qualitätsprüfung die Übereinstimmung der Eigenschaften des Datenkabels mit den Anforderungen nachweisen. Dazu bedient er sich geeigneter Meßtechnik. Will man beispielsweise alle Nebensprechkombinationen eines vierpaarigen Datenkabels messen, sind dazu sechs Einzelmessungen notwendig. Diese und weitere notwendige Einzelmessungen wurden vor der Existenz von Kontaktierungsgeräten für Datenkabelmessungen (weiter unten beschrieben beim Stand der Technik) manuell mit Hilfe von zwei Symmetrierübertragern und einem Netzwerkanalysator vorgenommen. Da diese Messungen manuell durchgeführt wurden, das heißt jedes Paar wurde per Hand mehrmals an die beiden Symmetrierübertrager angeschlossen, war ein hoher Zeitaufwand für eine komplette Überprüfung der HF-Parameter des Kabels gegeben.Data cables must meet the requirements set out in their various standards comply with electrical properties (e.g. crosstalk attenuation between the wire pairs, Characteristic impedance of the individual wire pairs, etc.). The data cable manufacturer must in In the course of the quality check, the conformity of the properties of the data cable with the Evidence of requirements. To do this, he uses suitable measuring technology. You want to for example, measure all crosstalk combinations of a four-pair data cable this requires six individual measurements. These and other necessary individual measurements were before the existence of contacting devices for data cable measurements (below described in the prior art) manually using two balun and a network analyzer. Since these measurements were made manually, This means that each pair was manually attached to the two balun transformers several times connected, was a lot of time for a complete check of the RF parameters given the cable.

Die Kontaktierungsgeräte für Datenkabelmessungen haben die Aufgabe, diesen Zeitaufwand zu verringern.The contacting devices for data cable measurements have the task reduce this amount of time.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. The object is achieved by the features specified in claim 1.

Mit der Erfindung wird mit geringerem Schaltungsaufwand ein kompakteres Kontaktierungsgerät vorgestellt, bei dem die HF- und NF-Umschalteinrichtung vollständig voneinander getrennt sind. Bei dem erfindungsgemäßen Kontaktierungsgerät wird statt koaxialer Signalführungstechnik, wie bei Kontaktierungsgeräten nach Stand der Technik üblich, die sog. symmetrische Technik verwendet, d. h. gleich nach den koaxialen Signaleingängen wird eine Signalumsetzung von Unsymmetrisch nach Symmetrisch vorgenommen und alle weiteren signalverarbeitenden Schaltungsteile sind in symmetrischer Technik ausgeführt. Infolgedessen ist der schaltungstechnische Aufwand erheblich geringer als bei Kontaktierungsgeräten nach Stand der Technik. Die Abmessungen des erfindungsgemäßen Kontaktierungsgerätes sind erheblich kleiner als bei Kontaktierungsgeräten nach Stand der Technik, weil keine Koaxialrelais verwendet werden müssen und für das gesamte Kontaktierungsgerät lediglich zwei BALUN's erforderlich sind. Durch die Verwendung eines NF-Meßdeckels wird die vollständige Trennung von HF- und NF-Signalweg möglich. Die Anklemmvorrichtungen des erfindungsgemäßen Kontaktierungsgerätes besitzen keine fest installierten Schirmvorrichtungen, sondern die Schirmung der Anklemmvorrichtungen jedes Aderpaares wird mit Hilfe des Schirmdeckels erreicht. Die Anklemmvorrichtungen sind daher frei und leicht zugänglich, so daß Adern schneller kontaktiert werden können.With the invention is a more compact with less circuitry Contacting device presented, in which the HF and LF switchover device completely are separated from each other. The contacting device according to the invention takes place coaxial signal routing technology, such as contacting devices according to the prior art usual, using the so-called symmetrical technique, i. H. right after the coaxial Signal inputs become a signal conversion from asymmetrical to symmetrical made and all other signal processing circuit parts are symmetrical Technology executed. As a result, the circuitry outlay is considerably less than for contacting devices according to the state of the art. The dimensions of the invention Contacting device are considerably smaller than with contacting devices according to the prior art Technology because no coaxial relays have to be used and for the whole Contacting device only two BALUN's are required. By using a LF measuring cover enables the complete separation of the HF and LF signal path. The Clamping devices of the contacting device according to the invention have no fixed installed shielding devices, but the shielding of the clamps each The pair of wires is reached with the help of the shield cover. The clamps are therefore free and easily accessible so that wires can be contacted more quickly.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktierungsgerätes zeigt Fig. 1. Sie besteht aus zwei Kabelführungsvorrichtungen 400 und 450, und der Anklemmvorrichtung bestehend aus den auswechselbaren, selbstschneidenden Messerklemmen 300 mit den zur Schirmung dienenden Trennstegen 150. Zur Durchführung einer HF-Messung wird ein sogenannter HF-Meßdeckel 100 aufgesetzt, für die NF-Messung wird entsprechend ein NF- Meßdeckel 200 aufgesetzt, der Verbindungskabel zur RLC-Meßbrücke und zum Kontaktierungsgerät besitzt. In diesem NF-Meßdeckel befindet sich die komplette NF- Umschalteinrichtung. Dadurch sind NF- und HF-Umschalteinrichtung vollständig elektrisch getrennt, so daß keine Verschlechterung der HF-Meßqualität auftritt. Die Messerklemmen 300 sind mit den im Kontaktierungsgerät befindlichen symmetrischen HF-Meßkanalschaltern elektrisch verbunden. Durch die Ausführung der HF-Umschaltvorrichtung in elektrisch symmetrischer Technik sind grundsätzlich nur noch zwei BALUNs im gesamten Kontaktierungsgerät notwendig, die platzzehrenden Koaxialrelais sind nicht erforderlich, so daß ein sehr kompakter Aufbau des erfindungsgemäßen Kontaktierungsgerätes möglich ist.An exemplary embodiment of the contacting device according to the invention is shown in FIG. 1. It consists of two cable routing devices 400 and 450 , and the clamping device consists of the interchangeable, self-tapping knife terminals 300 with the separating webs 150 used for shielding. To carry out an HF measurement, a so-called HF measuring cover 100 is put on, for the NF measurement a NF measuring cover 200 is put on accordingly, which has connecting cables to the RLC measuring bridge and to the contacting device. The complete LF switchover device is located in this LF measuring cover. As a result, the LF and HF switching device are completely electrically isolated, so that there is no deterioration in the HF measurement quality. The knife terminals 300 are electrically connected to the symmetrical HF measuring channel switches located in the contacting device. Due to the design of the HF switchover device in electrically symmetrical technology, only two BALUNs are basically necessary in the entire contacting device, the space-consuming coaxial relays are not necessary, so that a very compact construction of the contacting device according to the invention is possible.

Um eine Messung der oben genannten HF- und NF-Parameter durchzuführen, wird zunächst das zu messende Datenkabel vorbereitet, daß heißt, der Kabelmantel und eine eventuell vorhandene gemeinsame Abschirmung wird entfernt. Anschließend werden die einzelnen Aderpaare in die Nuten der Kabelführungsvorrichtung gelegt. Dabei wird für ein Kabelende die Kabelführungsvorrichtung 400, das andere Kabelende die Kabelführungsvorrichtung 450 benutzt. Die einzelnen Aderpaare werden dann mit Hilfe der Messerklemmen 300 kontaktiert. Anschließend wird je nach durchzuführender Messung der HF- oder NF-Meßdeckel aufgesetzt. Die Steuerung der Anschaltung der Aderpaare erfolgt mit Hilfe des Personalcomputers.In order to carry out a measurement of the above-mentioned HF and LF parameters, the data cable to be measured is first prepared, that is to say the cable sheath and any common shielding are removed. The individual wire pairs are then placed in the grooves of the cable routing device. The cable guide device 400 is used for one cable end and the cable guide device 450 is used for the other cable end. The individual wire pairs are then contacted using the knife terminals 300 . Then, depending on the measurement to be carried out, the HF or LF measuring cover is put on. The connection of the wire pairs is controlled using the personal computer.

Die Fig. 2 und 4 zeigen die Draufsicht der Kabelführungsvorrichtungen 400 und 450, die Fig. 3 und 5 zeigen deren Seitenansichten. Figs. 2 and 4 show the top view of the cable management devices 400 and 450, Figs. 3 and 5 show side views thereof.

Die Fig. 6 und 7 zeigen Vorder- und Seitenansicht einer Messerklemme 300, die Fig. 8 zeigt deren Draufsicht. FIGS. 6 and 7 show front and side views of a knife clamp 300, FIG. 8 shows a top view thereof.

Die Fig. 9 zeigt die Innenansicht des HF-Meßdeckels. Fig. 9 shows the inside view of the RF Meßdeckels.

Die Fig. 10 zeigt die Innenansicht des NF-Meßdeckels, die Fig. 11 zeigt eine Detailansicht eines darin enthaltenen Kontaktfedersatzes. Fig. 10 shows the inside view of the NF-Meßdeckels which Fig. 11 shows a detail view of a contact spring assembly contained therein.

Die Fig. 12 zeigt den Stromlaufplan eines symmetrischen HF-Meßkanalschalters, Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht des mechanischen Aufbaus, Fig. 14 die Detailansicht der Modulrückwand des HF-Meßkanalschalters. FIG. 12 shows the circuit diagram of a symmetrical HF measuring channel switch, FIG. 13 shows a perspective view of the mechanical structure, FIG. 14 shows the detailed view of the module rear wall of the HF measuring channel switch.

Zum Anschließen der zu messenden Kabel am Kontaktierungsgerät ist es erforderlich, den Kabelmantel samt eventuell vorhandener Gesamtabschirmung auf einer Länge von circa 8 cm an beiden Kabelenden zu entfernen. Bei Datenkabeln mit Paaren ohne Einzelschirmung entsteht dadurch eine Inhomogenität für das Leitungssystem des einzelnen Paares auf Grund der nun fehlenden Schirmung, die sich in einem nicht zu vernachlässigenden Fehler bei der Wellenwiderstandsmessung auswirkt. Die Kabelführungsvorrichtung verhindert diesen Meßfehler, indem es die Inhomogenität durch physikalische Nachbildung des fehlenden Schirms für jedes Aderpaar stark verringert. Für Anfang und Ende des Kabels gibt es je eine Kabelführungsvorrichtung 400 und 450 die spiegelbildlich zueinander aufgebaut sind. Eine Kabelführungsvorrichtung besteht aus einer Metallplatte, in die Nuten 421 bis 424 gefräßt sind. To connect the cables to be measured to the contacting device, it is necessary to remove the cable sheath, including any existing shielding, over a length of approx. 8 cm at both ends of the cable. In the case of data cables with pairs without individual shielding, this creates an inhomogeneity for the line system of the individual pair due to the missing shielding, which results in a not insignificant error in the wave resistance measurement. The cable routing device prevents this measurement error by greatly reducing the inhomogeneity by physically simulating the missing shield for each wire pair. For the beginning and end of the cable there is a cable guiding device 400 and 450 which are constructed in mirror image to one another. A cable routing device consists of a metal plate into which grooves 421 to 424 are milled.

Die Nuten beginnen im gemeinsamen Zuführungskanal 410, laufen strahlenförmig auseinander und enden in den Fingern 431 bis 434. Zur Messung wird das Kabelende in den gemeinsamen Zuführungskanal und die aufgefächerten Paare in die Nuten gelegt. Jede Kabelführungsvorrichtung ist so auf der Oberseite des Kontaktierungsgerätes angebracht, daß jeder Finger an einer Messerklemme endet, die den Meßobjektanschluß bildet, an dem ein Aderpaar zur Messung angeschlossen wird.The grooves begin in the common feed channel 410 , diverge in a radial manner and end in the fingers 431 to 434 . For measurement, the cable end is placed in the common feed channel and the fanned out pairs in the grooves. Each cable routing device is mounted on the top of the contacting device so that each finger ends at a knife terminal that forms the test object connection to which a pair of wires is connected for measurement.

Zur einfachen und schnellen Kontaktierung der einzelnen Paare des zu messenden Kabels werden auswechselbare, selbstschneidende Messerklemmen verwendet, die sich auf der Oberseite des Kontaktierungsgerätes befinden.For simple and quick contacting of the individual pairs of the cable to be measured interchangeable, self-tapping knife clamps are used, located on the top of the contacting device.

Diese Messerklemmen ermöglichen eine elektrische Kontaktierung der zu messenden Adernpaare dadurch, daß die Adern unter leichtem mechanischen Druck in den Schlitz der Schneideinsätze gedrückt werden. Dadurch werden die Isolierhüllen eingeritzt und die Kupferleiter in elektrischen Kontakt mit den Schneideinsätzen gebracht. Eine Messerklemme besteht aus insgesamt 4 galvanisch getrennten Schneideinsätzen 301 bis 304. Jede Ader wird von zwei Schneideinsätzen kontaktiert, so daß eine Gleichstromwiderstandsmessung nach dem Strom-Spannungsmeßprinzip möglich ist. Die Stromeinspeisung erfolgt über die Schneideinsätze 301 und 302; die Spannungsmessung erfolgt über die Schneideinsätze 303 und 304. Die Schneideinsätze besitzen einen Gewindezapfen, der zur Befestigung auf der Trägerplatte 340 dient. Zwei Schneideinsätze 301 u. 302 werden mit Kontaktstiften 311 u. 312 verschraubt, die anderen beiden Schneideinsätze 303 u. 304 werden mit Muttern 313 auf der Trägerplatte verschraubt. Zur Veranschaulichung der Anschlußweise der zwei Adern eines Paares des zu messenden Kabels sind die Ader-Umrisse 801 und 802 angedeutet. Die Kontaktstifte werden in die passenden Buchsen 41 der symmetrischen HF-Meßkanalschalter gesteckt, die Trägerplatte 340 wird mit der Oberseite des Kontaktierungsgerätes verschraubt.These knife terminals enable electrical contacting of the wire pairs to be measured by pressing the wires into the slot of the cutting inserts under slight mechanical pressure. This inserts the insulating sleeves and brings the copper conductors into electrical contact with the cutting inserts. A knife clamp consists of a total of 4 galvanically isolated cutting inserts 301 to 304 . Each wire is contacted by two cutting inserts, so that a DC resistance measurement according to the current-voltage measurement principle is possible. The current is fed in via the cutting inserts 301 and 302 ; the voltage measurement is carried out via the cutting inserts 303 and 304 . The cutting inserts have a threaded pin which is used for fastening on the carrier plate 340 . Two cutting inserts 301 u. 302 are with contact pins 311 u. 312 screwed, the other two cutting inserts 303 u. 304 are screwed onto the carrier plate with nuts 313 . The wire outlines 801 and 802 are indicated to illustrate the way in which the two wires of a pair of the cable to be measured are connected. The contact pins are inserted into the matching sockets 41 of the symmetrical HF measuring channel switches, the carrier plate 340 is screwed to the top of the contacting device.

Die auf der Oberseite des Kontaktierungsgerätes befindlichen, mit den Messerklemmen 300 ausgestatteten Meßobjektanschlüsse müssen zur Gewährleistung einer hohen Nebensprechdämpfung zwischen den Meßobjektanschlüssen gegeneinander geschirmt werden. Dazu wird ein abnehmbarer HF-Schirmdeckel verwendet, der im einzelnen aus folgenden zwei Einheiten besteht, nämlich einem Außengehäuse und einem HF-Schirmeinsatz. Der HF-Schirmeinsatz besteht aus einem bogenförmigen, ferromagnetischen Abschlußblech 110 und den einzelnen Kammerdoppelwänden 111 bis 117, die auf einer ferromagnetischen Bodenplatte 120 montiert sind. Das Außengehäuse besteht u. a. aus den Teilen 100 bis 103 und bildet einen Deckel, der an der langen Schmalseite 101 eine Aussparung besitzt, durch die die zu messenden Kabel verlaufen, wenn der Deckel aufgesetzt ist. An den kurzen Schmalseiten des Deckels befinden sich zwei Griffe 102 und 103. Die Bodenplatte 120 des HF- Schirmeinsatzes ist im Außengehäuse befestigt.The test object connections located on the top of the contacting device and equipped with the knife clamps 300 must be shielded from one another to ensure a high level of cross-talk attenuation between the test object connections. For this purpose, a removable HF shield cover is used, which consists of the following two units, namely an outer housing and an HF shield insert. The RF shield insert consists of an arc-shaped, ferromagnetic end plate 110 and the individual chamber double walls 111 to 117 , which are mounted on a ferromagnetic base plate 120 . The outer housing consists, inter alia, of parts 100 to 103 and forms a cover which has a recess on the long narrow side 101 through which the cables to be measured run when the cover is put on. There are two handles 102 and 103 on the short narrow sides of the lid. The base plate 120 of the HF shield insert is fastened in the outer housing.

Eine Kammerdoppelwand besteht aus zwei unter einem Abstand parallel angeordneten Einzelblechen, die mit Abschlußblech 110 und Bodenplatte 120 verbunden sind. Beim Aufsetzen des Deckels auf das Kontaktierungsgerät tauchen in die Zwischenräume der Kammerdoppelwände 111 bis 117 die auf der Oberseite des Kontaktierungsgerätes montierten Trennstege 150 ein. A chamber double wall consists of two individual sheets arranged in parallel at a distance, which are connected to end plate 110 and base plate 120 . When the cover is placed on the contacting device, the dividers 150 mounted on the upper side of the contacting device are immersed in the spaces between the chamber double walls 111 to 117 .

Zur Messung der Niederfrequenzparameter eines Datenkabels ohne Beeinflussung der HF- Meßqualität wird die HF-Umschalteinrichtung, die durch die symmetrischen HF- Meßkanalschalter im Gehäuse des Kontaktierungsgerätes gebildet wird, von der NF-Umschalteinrichtung räumlich getrennt.For measuring the low frequency parameters of a data cable without influencing the RF The HF switching device, which is characterized by the symmetrical HF Measuring channel switch is formed in the housing of the contacting device, spatially separated from the LF switchover device.

Dies geschieht dadurch, daß die NF-Umschalteinrichtung in einen NF-Meßdeckel integriert ist. Durch das Aufsetzen des NF-Meßdeckels auf das Kontaktierungsgerät an Stelle des HF- Schirmdeckels, werden die Messerklemmen der Meßobjektanschlüsse automatisch kontaktiert. Zur Messung der NF-Parameter werden alle symmetrischen HF-Meßkanalschalter der HF- Umschalteinrichtung in den ausgeschalteten Zustand gebracht.This is done by the fact that the LF switchover device is integrated in a LF measuring cover. By placing the NF measuring cover on the contacting device instead of the HF Shield cover, the knife terminals of the test object connections are automatically contacted. To measure the NF parameters, all symmetrical HF measuring channel switches of the HF Switching device brought into the switched-off state.

Der NF-Schirmdeckel besteht aus einem Außengehäuse und einer Leiterplatte 210 auf der die NF-Umschalteinrichtung schaltungstechnisch realisiert ist und auf der die Kontaktfedersätze 211 bis 218 angebracht sind. Das Außengehäuse besteht u. a. aus den Teilen 200 bis 203 und bildet einen Deckel, der an der langen Schmalseite 201 eine Aussparung besitzt, durch die die zu messenden Kabel verlaufen, wenn der Deckel aufgesetzt ist. An den kurzen Schmalseiten des Deckels befinden sich zwei Griffe 202 und 203. Die Leiterplatte ist im Außengehäuse befestigt. Die Kontaktfedersätze 211 bis 218 stellen die elektrische Verbindung zwischen Leiterplatte und den Messerklemmen her, indem die Messerklemmen von oben durch die Kontaktfedern der Leiterplatte, nach Aufsetzen des NF-Meßdeckels, berührt werden. Ein Kontaktfedersatz besteht aus 4 Kontaktfedern 251, die auf der Leiterplatte 210 so befestigt sind, daß jede Kontaktfeder einen der vier Schneideinsätze einer Messerklemme berührt.The LF shield cover consists of an outer housing and a printed circuit board 210 on which the LF switchover device is implemented in terms of circuitry and on which the contact spring sets 211 to 218 are attached. The outer housing consists, inter alia, of parts 200 to 203 and forms a cover which has a recess on the long narrow side 201 through which the cables to be measured run when the cover is put on. There are two handles 202 and 203 on the short narrow sides of the lid. The circuit board is fixed in the outer housing. The contact spring sets 211 to 218 establish the electrical connection between the printed circuit board and the knife terminals by touching the knife terminals from above through the contact springs of the printed circuit board after the LF measuring cover has been put on. A contact spring set consists of 4 contact springs 251 , which are attached to the circuit board 210 so that each contact spring touches one of the four cutting inserts of a knife terminal.

Der HF-Meßkanalschalter gemäß der Erfindung besitzt zwei Kanäle A und B, deren Eingangsseiten jeweils von der symmetrischen Seite eines Symmetrierübertragers (BALUN) angesteuert werden und einen gemeinsamen Ausgang (Meßobjektanschluß, Buchsen 41), der die bereits erwähnten Messerklemmen ansteuert.The RF measuring channel switch according to the invention has two channels A and B, the input sides of which are each controlled by the symmetrical side of a balun (BALUN) and a common output (test object connection, sockets 41 ) which controls the knife terminals already mentioned.

Der HF-Meßkanalschalter ist in Form zweier Module mit eigenen Modulgehäusen 60 und 61 aus lötbaren, ferromagnetischen Metallblechen aufgebaut. Modulgehäuse 60 und 61 sind in zwei räumlich übereinanderliegende Ebenen getrennt, zwischen den Ebenen befindet sich eine ferromagnetische Metallchassisplatte 65 auf der die Modulgehäuse 60 und 61 und auch die BALUN's befestigt werden. Durch diesen 2-Ebenen-Aufbau wird eine Kopplung elektromagnetischer Felder zwischen den Kanälen bei kompaktem Aufbau klein gehalten.The HF measuring channel switch is constructed in the form of two modules with its own module housings 60 and 61 from solderable, ferromagnetic metal sheets. Module housings 60 and 61 are separated in two spatially superimposed levels, between the levels there is a ferromagnetic metal chassis plate 65 on which the module housings 60 and 61 and also the BALUNs are fastened. With this 2-level design, coupling of electromagnetic fields between the channels is kept small with a compact design.

Kanal AChannel A

Kanal A ist auf die beiden Modulgehäuse 60 und 61 aufgeteilt. Über BALUN 1 gelangt das HF-Signal auf das erste Relaispaar 10, von dort über ein kurzes Stück eines verdrillten Aderpaares 51, verlegt in einem Kupferrohr 62, zum zweiten Relaispaar 11 und danach weiter auf den Meßobjektanschluß 41. Das Kupferrohr 62 ist mit allen Metallwänden durch die es hindurchgeführt ist oder an denen es endet, verlötet.Channel A is divided between the two module housings 60 and 61 . The HF signal reaches the first relay pair 10 via BALUN 1, from there via a short piece of a twisted pair 51 , laid in a copper tube 62 , to the second relay pair 11 and then further to the test object connection 41 . The copper tube 62 is soldered to all metal walls through which it is passed or on which it ends.

Zwischen den Ein- und Ausgangskontaktanschlüssen der Relais des Relaispaars 11 befindet sich ein eingelötetes Trennblech 68, um das Überkoppeln von HF-Feldern zu verringern. Relaispaar 10 ist so in die passend ausgesparte Modulrückwand 64 eingesetzt, daß die Ein- und Ausgangskontaktanschlüsse jedes Relais räumlich getrennt sind, um eine möglichst geringe Verkopplung zu erreichen. Auf der Bestückungsseite der Leiterplatte 8 ist ein Trennblech 66 so hinter den Relaisgehäusen des Relaispaares 11 angebracht, daß sich die Relaisgehäuse in einem abgeschlossenen Raum befinden. Die Relaispaare 10 und 11 sind auf den Leiterplatten 7, bzw. 8 aufgelötet. A soldered-in separating plate 68 is located between the input and output contact connections of the relays of the relay pair 11 in order to reduce the coupling of HF fields. Relay pair 10 is inserted into the appropriately recessed module rear wall 64 in such a way that the input and output contact connections of each relay are spatially separated in order to achieve the least possible coupling. On the component side of the printed circuit board 8 , a separating plate 66 is attached behind the relay housings of the relay pair 11 in such a way that the relay housings are located in an enclosed space. Relay pairs 10 and 11 are soldered onto circuit boards 7 and 8 , respectively.

Die Relais von Relaispaar 10 und 11 schalten synchron, das HF-Signal gelangt im durchgeschalteten Zustand vom BALUN 1 zum Meßobjektanschluß 41. Im ausgeschalteten Zustand (Ruhezustand) wird hingegen das verdrillte Aderpaar 51 auf Masse gelegt, zusammen mit den restlichen Schirmmaßnahmen ergibt sich dadurch eine sehr hohe Sperrdämpfung zwischen BALUN 1 und Meßobjektanschluß 41 des Kanals.The relays of relay pair 10 and 11 switch synchronously, the HF signal is passed through from BALUN 1 to the test object connection 41 . In the switched-off state (idle state), on the other hand, the twisted pair 51 is connected to ground; together with the remaining shielding measures, this results in a very high blocking loss between BALUN 1 and test object connection 41 of the channel.

Kanal BChannel B

Kanal B ist ausschließlich im Modulgehäuse 60 untergebracht und besteht aus den Relaispaaren 12 und 13, die auf den Leiterplatten 8, bzw. 9 aufgelötet und durch ein verdrilltes Aderpaar 52 verbunden sind. Aderpaar 52 verläuft innerhalb des Kupferrohres 62. Relaispaar 13 ist so in die passend ausgesparte Modulrückwand 65 eingesetzt, daß die Ein- und Ausgangskontaktanschlüsse jedes Relais räumlich getrennt sind, um eine möglichst geringe Kopplung zu erreichen. Zwischen den Ein- und Ausgangskontaktanschlüssen der Relais des Relaispaars 12 befindet sich ein eingelötetes Trennblech 69, um das Überkoppeln von HF- Feldern zu verringern. Auf der Bestückungsseite der Leiterplatte 8 ist ein Trennblech 67 so hinter den Relaisgehäusen des Relaispaares 12 angebracht, daß sich die Relaisgehäuse in einem abgeschlossenen Raum befinden. Dieser zweite Kanal des HF-Meßkanalschalters wird von BALUN 2 gespeist und ist in seiner Funktionsweise identisch mit Kanal A.Channel B is housed exclusively in the module housing 60 and consists of the relay pairs 12 and 13 , which are soldered onto the printed circuit boards 8 and 9 and are connected by a twisted pair 52 . Core pair 52 runs within copper tube 62 . Relay pair 13 is inserted into the suitably recessed module rear wall 65 in such a way that the input and output contact connections of each relay are spatially separated in order to achieve the lowest possible coupling. A soldered-in separating plate 69 is located between the input and output contact connections of the relays of the relay pair 12 in order to reduce the coupling of HF fields. On the component side of the printed circuit board 8 , a separating plate 67 is mounted behind the relay housings of the relay pair 12 in such a way that the relay housings are located in an enclosed space. This second channel of the HF measuring channel switch is fed by BALUN 2 and its function is identical to channel A.

Es werden entweder die Relaispaare 10 und 11 (Kanal A) oder die Relaispaare 12 und 13 (Kanal B) zum Meßobjektanschluß 41 durchgeschaltet. Direkt am Meßobjektanschluß 41 befinden sich zwei weitere Relais 2 und 3. Relais 2 schaltet einen Abschlußwiderstand an den Meßobjektanschluß, Relais 3 kann den Meßobjektanschluß kurzschließen. Je nach Auslegung des erfindungsgemäßen Kontaktierungsgerätes für eine maximale Paarzahl der zu messenden Kabel, wird eine der maximalen Paarzahl entsprechende Anzahl von erfindungsgemäßen symmetrischen HF-Meßkanalschaltern in einem Kontaktierungsgerät integriert. Dabei werden alle HF-Meßkanalschalter auf der Chassisplatte 65 montiert und von den selben BALUNS 1 und 2 gespeist. Alle Schaltzustände der Relais werden von einem PC gesteuert.Either relay pairs 10 and 11 (channel A) or relay pairs 12 and 13 (channel B) are switched through to test object connection 41 . Two further relays 2 and 3 are located directly on the measurement object connection 41 . Relay 2 switches a terminating resistor to the DUT connection, relay 3 can short-circuit the DUT connection. Depending on the design of the contacting device according to the invention for a maximum number of pairs of the cables to be measured, a number of symmetrical RF measuring channel switches according to the invention corresponding to the maximum number of pairs is integrated in a contacting device. All HF measuring channel switches are mounted on the chassis plate 65 and fed by the same BALUNS 1 and 2. All switching states of the relays are controlled by a PC.

Claims

1. Kontaktierungsgerät für HF- und NF-Messungen an symmetrischen Datenkabeln, gekennzeichnet durch zwei Kabelführungsvorrichtungen (400, 450) zur Kabelführung, auswechselbaren NF- und HF-tauglichen Messerklemmen (300) zur Kontaktierung der Kabeladern, einen NF-Meßdeckel (200), der zur Durchführung von NF- Messungen auf das Kontaktierungsgerät aufgesetzt wird und der die NF- Umschaltungseinrichtung und Kontaktfedersätze (211-218) enthält, die der Kontaktierung der NF-Umschalteinrichtung mit den Messerklemmen (300) dienen, einen HF-Meßdeckel (100), der der Schirmung dient und zur Durchführung von HF-Messungen auf das Kontaktierungsgerät aufgesetzt wird, und eine im Kontaktierungsgerät angeordnete HF- Umschalteinrichtung mit elektrisch steuerbaren, symmetrischen HF-Meßkanalschaltern, die aus Relaiskontakten (10 bis 13) und Symmetrierübertragern bestehen.1. Contacting device for HF and NF measurements on symmetrical data cables, characterized by two cable routing devices ( 400 , 450 ) for cable routing, exchangeable NF and HF-compatible knife terminals ( 300 ) for contacting the cable wires, an NF measuring cover ( 200 ), which is placed on the implementation of NF measurements at Kontaktierungsgerät and NF switching means and the contact spring sets (211-218) which serve for contacting the NF-switch mechanism to the blade terminals (300), an RF Meßdeckel (100) which is used for shielding and for carrying out HF measurements on the contacting device, and an HF switching device arranged in the contacting device with electrically controllable, symmetrical HF measuring channel switches, which consist of relay contacts ( 10 to 13 ) and balun.

2. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelführungsvorrichtung (400) bzw. (450) aus jeweils einer Metallplatte besteht, die einen eingefrästen gemeinsamen Zuführungskanal mit strahlenförmig davon abgehenden Nuten aufweist, in denen die Aderpaare des zu messenden Kabels verlegt werden.2. Contacting device according to claim 1, characterized in that the cable routing device ( 400 ) or ( 450 ) consists of a metal plate each, which has a milled common supply channel with radially outgoing grooves in which the wire pairs of the cable to be measured are laid.

3. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbare NF-/HF-taugliche Messerklemme aus insgesamt 4 galvanisch getrennten Schneideinsätzen besteht, so daß jede Ader eines zu messenden Paares von zwei Schneideinsätzen kontaktiert wird.3. Contacting device according to claim 1, characterized in that the interchangeable LF / HF-compatible knife clamp from a total of 4 galvanically isolated cutting inserts exists so that each wire of a pair to be measured contacts two cutting inserts becomes.

4. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zum symmetrischen HF-Meßkanalschalter (HF-Umschalteinrichtung) mit Hilfe von unterhalb der Trägerplatte (340) befindlichen Kontaktstiften (311) und (312) erfolgt und die elektrische Verbindung zur NF-Umschalteinrichtung von oberhalb einer Trägerplatte (340) erfolgen kann.4. Contacting device according to claim 3, characterized in that the electrical connection to the symmetrical HF measuring channel switch (HF switching device) with the help of below the carrier plate ( 340 ) located contact pins ( 311 ) and ( 312 ) and the electrical connection to the NF- Switching device can take place from above a carrier plate ( 340 ).

5. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abnehmbare HF- Schirmdeckel (100) aus einem Außengehäuse mit einem darin befestigten HF-Schirmeinsatz besteht, durch den allein durch das Aufsetzen des HF-Schirmdeckels alle Meßobjektanschlüsse mit den Messerklemmen gegeneinander geschirmt werden.5. Contacting device according to claim 1, characterized in that the removable RF shield cover ( 100 ) consists of an outer housing with an RF shield insert fixed therein, by which all the test object connections with the knife terminals are shielded against each other by the placement of the HF shield cover.

6. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim HF- Schirmeinsatz Kammerdoppelwände (111) bis (119) verwendet werden, die durch das Aufsetzen des HF-Schirmdeckels die Trennstege (150) umgreifen.6. Contacting device according to claim 5, characterized in that when using HF shielding chamber double walls ( 111 ) to ( 119 ) are used, which encompass the separating webs ( 150 ) by fitting the HF shielding cover.

7. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abnehmbare NF- Meßdeckel aus einem Außengehäuse mit einer darin befestigten Leiterplatte besteht, auf der sich die gesamte NF-Umschalteinrichtung befindet.7. Contacting device according to claim 1, characterized in that the removable NF- Measuring cover consists of an outer housing with a printed circuit board fastened therein, on the the entire LF switchover device is located.

8. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß allein durch das Aufsetzen des NF-Meßdeckels alle Messerklemmen auf Grund der Berührung mit den Kontaktfedern elektrisch mit der NF-Umschalteinrichtung verbunden sind.8. Contacting device according to claim 7, characterized in that solely by the Attach the NF measuring cover to all knife terminals due to the contact with the Contact springs are electrically connected to the LF switchover device.

9. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch steuerbare symmetrische HF-Meßkanalschalter zwei Meßkanäle A und B mit gemeinsamem Ausgang besitzt, wobei jeder Meßkanal aus zwei räumlich getrennten Relaispaaren besteht, die jeweils mit einem Stück eines verdrillten Aderpaares untereinander verbunden sind. 9. Contacting device according to claim 1, characterized in that the electrically controllable symmetrical HF measuring channel switch two measuring channels A and B with common Has output, each measuring channel consists of two spatially separate relay pairs, the are each connected to each other with a piece of a twisted pair.

10. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaispaare (10 und 13) vollständig in passend ausgesparte Modulrückwände (64 bzw. 65) eingesetzt sind, so daß die Ein- und Ausgangskontaktanschlüsse jedes Relais räumlich getrennt sind.10. Contacting device according to claim 9, characterized in that the relay pairs ( 10 and 13 ) are completely inserted into suitably recessed module rear walls ( 64 and 65 ), so that the input and output contact connections of each relay are spatially separated.

11. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die verdrillten Adernpaare (51 und 52) in Kupferrohren (62 und 63) verlegt sind, welche mit den Wänden von Modulgehäusen verlötet sind.11. Contacting device according to claim 9, characterized in that the twisted wire pairs ( 51 and 52 ) are laid in copper tubes ( 62 and 63 ) which are soldered to the walls of module housings.

12. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaispaare (11 und 12) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (8) in einem gemeinsamen Modulgehäuse untergebracht sind und zwischen den Ein- und Ausgangskontaktanschlüssen jedes Relais Trennbleche (68 bzw. 69) auf die Leiterplattenlötseite aufgelötet sind und auf der Bestückungsseite der Leiterplatte (8) die Trennbleche (66 bzw. 67) so hinter den Relaisgehäusen der Relaispaare (11 bzw. 12) angebracht sind, daß sich die Relaisgehäuse in abgeschlossenen Räumen befinden.12. Contacting device according to claim 11, characterized in that the relay pairs ( 11 and 12 ) are housed on a common circuit board ( 8 ) in a common module housing and between the input and output contact connections of each relay separating plates ( 68 and 69 ) on the circuit board soldering side are soldered and on the component side of the circuit board ( 8 ) the separating plates ( 66 and 67 ) are mounted behind the relay housings of the relay pairs ( 11 and 12 ), that the relay housings are located in closed rooms.

13. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Modulgehäuse (60 und 61) in zwei übereinanderliegenden, räumlich getrennten Ebenen befinden, wobei zur Trennung der Ebenen eine ferromagnetische Metallchassisplatte (65) dient.13. Contacting device according to claim 12, characterized in that the module housing ( 60 and 61 ) are located in two superimposed, spatially separate levels, with a ferromagnetic metal chassis plate ( 65 ) serving to separate the levels.

14. Kontaktierungsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung des symmetrischen HF-Meßkanalschalters so ausgeführt ist, daß im ausgeschalteten Zustand eines Meßkanals das zugehörige verdrillte Aderspaar auf beiden Seiten auf Masse gelegt wird.14. Contacting device according to claim 9, characterized in that the electrical Circuit of the symmetrical HF measuring channel switch is designed so that when switched off Condition of a measuring channel and the associated twisted pair on both sides to ground is placed.