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Fernkabelanlage mit Leitungen erhöhter Grt'llzf'requel1z.
Bekanntlich hat die Einführung der Verstärker für Kabelanlagen der Nachrichtenübermittlung auf grosse Entfernungen zu der Forderung geführt, dass die Anlage für den Verkehr auf verschiedene Ent- fernungen Leitungsgruppen enthalten muss, deren spezifische Dämpfungen in ganzzahligen Verhält- nissen abgestuft sind. Verstärkerpunkte werden in gleichen Abständen von etwa 75 km vorgesehen. Das Kabel enthält dann Gruppen, die entweder in jedem oder in jedem zweiten oder dritten Verstärkerpunkt verstärkt werden. Im folgenden wird die Gesamtheit der Leitungen gleicher Dämpfung mit Gruppe be- zeichnet. Nach diesen Grundsätzen werden Fernkabel unter Verwendung von zwei verschiedenen Kabel- typen gebaut.
Die Leitungsgruppen für die verschiedenen spezifischen Dämpfungen unterscheiden sich bei diesen beiden Kabelsystemen durch die Wahl der Leiterstärken.
. Beim D. -M. -Kabel-System (Kabelsystem nach Dieselhorst-Martin) besteht eine solche Gruppe aus D.-M.-Vierern gleicher Leitungsstärken. Jede Gruppe enthält jedoch zwei Gattungen von Leitungen, nämlich Stamm-und Viererkreise. Aus den durch die Verseilung bestimmten Verhältnissen zwischen den
Kapazitäten der Stamm-und Viererleitung ergibt sich, dass die Viererleitung bei gleicher Dämpfung eine höhere Eigenfrequenz (Grenzfrequenz) erhält als die Stammleitungen.
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ergeben. Wegen der sehr viel günstigeren Raumausnutzung kann jedoch bei Verwendung der Sternverseilung für Fernleitungen auf die Ausnutzung der Vierer verzichtet und für jeden verlangten Sprechkreis eine Stammleitung vorgesehen werden.
Ein Nachteil dieses Fernkabelsystems, das verschiedene
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folgenden : Es kann wünschenswert sein, neben normalen Leitungen einer Leitergruppe weitere Leitungen derselben Dämpfung, aber mit einer höheren Eigenfrequenz zu verwenden. Beim D.-M.-Kabel-System stehen in diesem Fall die Phantomleitungen zur Verfügung. Beim Sternkabel-System wäreJ1 zu diesem
Zweck Gruppen mit abweichendem Viererdurchmesser erforderlich. Eine solche Vermehrung der Vierer mit verschiedenem Durchmesser erschwert den Kabelaufbau und macht ihn unwirtschaftlich. Zu dem- selben Zweck könnte man auch Spulenabstände verändern oder auf die Einheitlichkeit der Dämpfungs- werte verzichten. Alle diese Mittel zur Erhöhung der Eigenfrequenz sind aber unwirtschaftlich.
Vorliegende Erfindung gibt nun ein neues Mittel an, auf welche Weise vorzugsweise in einer Stern- kabelanlage der beschriebenen Art eine beliebige vorgeschriebene Anzahl von Vierern einer Leitergruppe eine höhere Grenzfrequenz als die übrigen normalen Vierer dieser Leitergruppe erhalten können bei gleichen
Spulen-und Verstärkerabständen (also gleicher Dämpfung und gleichem Kabelaufbau).
Zur näheren
Erläuterung des Erfindungsgedankens wird zweckmässigerweise auf die Dämpfungsformel induktiv belasteter Leitungen zurückgegangen.
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ss ist die kilometrische Dämpfung, Ro der Leitungswiderstand, Ei der Spulenwiderstand pro km ;
C, L und A sind die kilometrischen Werte der Betriebskapazität, Spuleninduktivitit und Ableitung.
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Bezeichnet s den Spulenabstand in km, so gibt bekanntlich für die Grenzfrequenz w0 = 2/s\/LC.
Die Dämpfungsformel kann mit Berücksichtigung dieses Zusammenhanges für die Grenzfrequenz geschrieben werden:
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Der zweite Summand stellt im Vergleich zu dem ersten nur ein Korrektionsglied dar, und man erkennt hier, dass man für verschiedenartige Leitungen bei gleichen Spulenabständen stets dann die gleiche Dämpfung erhält, wenn die Produkte
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einander gleich sind.
Gemäss der Erfindung werden nun die Gruppen mit höherer Grenzfrequenz in der Weise gewonnen, dass man bei gleichbleibendem Viererdurchmesser an Hand einer empirisch gewonnenen Kurve diejenige
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genügt
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Wenn diese Forderung erfüllt ist, dann ist für die Leitungen mit der Grenzfreqnenz Mo
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und für die Leitungen der Grenzfrequenz w0'
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Die beiden ersten Summanden stimmen gemäss Gleichung a) genau überein, die zweiten Summanden spielen nur eine unerhebliche Rolle, falls sie jedoch in irgendeinem Falle einen schon merklichen Einfluss gewinnen, so kann die erforderliche Korrektur bei der Spulenkonstruktion mit R1'/L' berücksichtigt werden.
Man habe z. B. Ro = 57'8 fa/lem
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w0 = 17-300 s = 2 km
Es ist also Ro. C = 1-935 @ @F/km2.
Für eine gewünschte Grenzfrequenz von 22. 000, wie sie bei den Phantomleitungen eines D.-M.- Vierers bei gleichen Eigenschaften der Stammleitungen sein würde, erhält man also die Bedingung :
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Dies entspricht bei gleichem Viererdurchmesser nach der empirisch aufgestellten Kurve einem Leitungsdurchmesser von 1'3 mm (27 Q/km) und einer Kapazität von zirka 0 055 @F/km.
Die empirisch gewonnene Kurve zur Bestimmung der für die höhere Grenzfrequenz erforderlichen Leiterstärken ist auf Grund von Erfahrungswerten konstruiert und ist vollkommen verschieden je nach der gewählten Isolierung der Adern. Aus diesem Grunde ist man zur Erzielung der hohen Grenzfrequenz auch nicht an ein bestimmtes Produkt Ra'C'gebunden, sondern kann an Hand von probeweise hergestellten Adern die für den jeweils nötigen Viererdurchmesser fabrikationsmässig günstigste Konstruktion auswählen.
Auch braucht die Genauigkeit, mit der der Wert Ro'C'erzielt wird, keine extrem hohe zu sein,
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stanthaltung des ursprünglichen Viererdurchmessers die höhere Grenzfrequenz durch zweckentsprechende Wahl der Grössen 'und C'zu erreichen. Sollte eine so hohe Grenzfrequenz gefordert werden, dass sich die Bedingung
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frequenz nicht die gleiche, sondern die n fache Dämpfung der gleichartigen übrigen Leitungen. Die Verstärkerabstände für diesen Teil der Leitungen betragen dann den Teil der entsprechenden andern Verstärkerabstände, wie es z.
B. für n = 2 für die Gruppen mit doppelter Grenzfrequenz beim deutschen Normalfernkabel der Fall ist, wo die Leitungseigenschaften ungeändert bleiben und zur Pupinisierung der vierte Teil der normalen Induktivität verwendet wird, so dass sich also die doppelte Dämpfung und halb so grosse Verstärkerabstände ergeben.
Gemäss der Erfindung bleibt der Kabelaufbau genau derselbe, wie wenn alle Gruppen die gleiche Grenzfrequenz haben. Gegenüber dem D.-M.-System mit Ausnutzung der Phantome hat das neue Verfahren den grossen Vorteil, dass jede beliebige gewünschte Anzahl von Sprechkreisell erhöhte Grenzfrequenz erhalten kann, während bei dem D.-M.-System stets ein Drittel der Leitungen so beschaffen ist, ohne Rücksicht darauf, ob etwa ein geringerer oder grösserer Prozentsatz mit diesen Eigenschaften erwünscht ist. Das System gemäss der Erfindung hat auch noch den weiteren Vorteil, dass die Vierer mit höherer Grenzfrequenz an beliebigen Stellen in den verschiedenen gleichartigen Lagen untergebracht werden können, derart, dass z.
B. niemals zwei Vierer mit der höheren Grenzfrequenz nebeneinanderliegen, während beim D.-M.-System in jedem Vierer ein Sprec1ùueis mit höherer Grenzfrequenz liegt. Dies ist von wesentlicher Bedeutung für die Vierdrahtstromkreis mit getrennter Hin-und Rückleitung ; denn für solche mit Vierdrahtverstärkern ausgerüsteten Sprechkreise ist es bekanntlich mit Rücksicht auf die ausnutzbare Verstärkungsziffer erforderlich, dass die Hin-und Rückleitungen elektrisch getrennt sind, um jedes noch so geringe Übersprechen unmöglich zu machen.