AT114624B - Einrichtung zur Hochfrequenztelephonie auf Hochspannungsleitungen. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 
 EMI1.2 
 auf Hochspannungsleitungen besondere Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten liegen darin, dass infolge von   Schaltungswechsel im Freileitungsnetz   und infolge relativ grosser Abhängigkeit von   atmosphärischen     Verhältnissen   (wegen Verwendung relativ hoher Frequenzen) die wirksame Dämpfung der Übertragungs-   leitungen betriebsmässig ungewöhnlich   grossen Schwankungen unterworfen ist. Der Einfluss der Dämp-   fungsschwankungen   auf grösseren Leitungen macht sieh aber um so stärker bemerkbar, je grösser die Dämpfung ist.

   Im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden die praktischen Schwierigkeiten bei der Hochfrequenztelephonie auf Hochspannungsleitungen in solchem Falle vermindert, dadurch, dass man die l'bertragungsleitung in mehrere Einzelteile entsprechend genügend geringer Dämpfung aufteilt, um den Einfluss der möglichen erheblichen Dämpfungsschwankungen weitgehend zu vermindern. Erfindungsgemäss wird diese in Anbetracht der   Erfahrungen   mit der   Hochfrequenztelephonie   auf Nieder- 
 EMI1.3 
 von   Zwischenverstärkern   möglich gemacht. 



   Die vorliegende Erfindung gibt weiterhin Mittel an, wie man diese Zwischenverstärkung für die Hochfrequenztelephonie auf Hochspannungsleitungen   durchführen kann.   
 EMI1.4 
 (Omnibusverkehr) gibt es zwei verschiedene   grundsätzliche Rufprinzipe,   je nachdem der für den beliebigen Untereinanderverkehr erforderliche Wellenwechsel bei der rufenden oder der gerufenen Station durchgeführt wird. Um den Rufverkehr bei derartigen Telephonieeinriehtungen zu ermöglichen, werden im Sinne der vorliegenden Anmeldung an den erforderlichen Stellen längs der Leitung   Zwisehenverstärker   angeordnet, deren Verstärkung doppelseitig wirkt, so dass der Ruf über diesen Verstärker hinweg ohne   Rücksicht   auf die Richtung und Frequenz   durchgeführt   werden kann.

   Dieses Prinzip der Verstärkerschaltung ist die erste von den beiden grundsätzlichen Methoden zur Zwischenverstärkung. 



   Die   Zwisehenverstärker   können nun entweder im   Nebenschluss   zu der Übertragungsleitung (der   Hochspannungsleitung)   oder auch in Serie zu ihr angeordnet werden. Die Fig. 1-10   erläutern   Schaltungsbeispiele für doppelseitig wirkende Verstärker. Die doppelseitige Verstärkungswirkung   kennzeichnet   sich dahin, dass die verstärkte Hochfrequenzenergie nach beiden Seiten der Ansehaltstelle wirkt. 



   Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1-4 Schaltungsmöglichkeiten für   Zwischenverstärker   im Nebenschluss zur   Ubertragungsleitung   unter Vermeidung einer Trennung der Übertragungsleitung. Auch bei 
 EMI1.5 
 die   Zwischenverstärker   mit Dämpfungsreduktion oder unter Ausschaltung von   Dämpfungsrednktion   betreibt. Die Fig. 1 und 2 zeigen   grundsätzliche   Anordnungsbeispiele für   Zwischenverstärker   mit Dämp- 
 EMI1.6 
 angeschaltet. Auftreffende Hochfrequenzwellen erregen über einen   Transformator   (z. B. K') den Verstärker. der die verstärkte Energie über einen zweiten transformator K2' auf die Ubertragungsleitung 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 versehen sein, um den Wirkungsgrad zu verbessern.

   Die   Verstärkerschaltung   selbst kann beliebig sein. Für Gegensprechen auf zwei Wellen können zwei verschiedene   Vrrstärknngskanäle   für die beiden Frequenzen unter Benutzung entsprechender Siebmittel vorgesehen werden. Derartige Schaltungen sind an sich bekannt, und es braucht hier nicht näher darauf eingegangen zu werden. Bei diesen Schaltungen muss   natürlich   darauf geachtet werden, dass Selbsterregung auf jeden Fall unterbunden wird. 



   Zur Vermeidung von Selbsterregung bzw. von Dämpfungsreduktion der   Zwisehenverstärker   können Differentialschaltungen Verwendung finden, bei denen die erforderliche Symmetriebelastung einerseits durch die Übertragungsleitungen, anderseits durch   Nachbildungen   von ihnen hergestellt wird. 



  Entsprechende Schaltungsbeispiele zeigen die Fig. 3 und 4. Die Differentialschaltung wird in diesen Beispielen unter Benutzung eines Differentialübertragers Br hergestellt. Die   Verstärkungseinrichtung   V arbeitet auf den Differentialpunkt dieses Übertragers und kann sich nicht selbst erregen, weil der Diffe- 
 EMI2.2 
 frequenz bzw. durch eine entsprechende Schaltung für mehrere Trägerfrequenzen gleichzeitig kompensiert. In Fig. 4 ist das Beispiel für den Fall des   Zweiphasenanschlusses   abgeändert. Zur   Abfii1Jrung der sta-   tischen Ladungen ist hier ausserdem eine Drossel D vorgesehen. 



   Im allgemeinen wird man die   Zwisehenverstärker   in Unterstationen einbauen. Solche Unterstationen können nun aber betriebsmässig die Übertragungsleitungen trennen, so dass der Zwischenverstärker in diesem Falle gleichzeitig zur   Hoehfrequenzüberbrückung   auszunutzen ist. Die Fig. 5 und 6 erläutern Schaltungsbeispiele für den Fall der Benutzung von Dämpfungsreduktion der Verstärkungseinrichtung. Die Übertrager K sind jetzt natürlich praktisch zur Übertragungsleitung L in Serie zu schalten. Die   betriebsmässige Auftrennung   der Übertragungsleitung L ist in den Figuren durch einen Schalter T angedeutet.

   Um   Rückkopplungen   bei   Sehaltersehluss   zu vermeiden, empfiehlt es sich, die   Übertragungsleitungen   L über Sperren für die Hochfrequenz Sp dauernd   abzutrennen, welche Massnahme   auch den Vorteil besitzt, dass Energieverluste in die Unterstation hinein, die, ebenfalls durch den Schalter T angedeutet sein mag, vermieden werden. Durch Benutzung verschiedener Phasen der Übertragungsleitungen zu beiden Seiten der   Verstärkerstelle   könnte an sich für die erforderliche Hochfrequenztrennung der Übertragungsleitungen gesorgt werden. Zur Vermeidung von Energieverlusten empfiehlt sich aber auf jeden Fall die Verwendung von Sperren. Diese Sperren müssen natÜrlich den Betriebsstrom ungehindert durchlassen.

   Um mögliehst gute Hochfrequenzsperrwirkung zu erzielen, empfiehlt 
 EMI2.3 
 zur Ableitung des statischen Ladestromes. In der Fig. ss ist das Schaltungsbeispiel für Zweiphasenanschluss abgeändert. 



   Die Fig. 7-10 geben   Verstärkerschaltungen   unter Vermeidung von Selbsterregung wieder. In allen diesen Schaltungsbeispielen arbeitet also die   Verstärkungseinrichtung   V auf einen Differentialtransformator   Br,   der entweder durch die beiden zu verbindenden Übertragungsleitungen selbst bzw. durch die   Übertragungsleitungen   und Nachbildungen von ihnen im Gleichgewicht gehalten wird. Zur Kompensation des Widerstandes der Kopplungskondensatoren C verwendet man wiederum Induktivtäten J, die, wie auch vorher schon einmal angegeben, die erforderliche   Induktanz für   mehr als eine 
 EMI2.4 
 damit eine betriebsmässige Zusammensehaltung, also ein Kurzschluss der Trennstelle vermieden ist. 



   Es versteht sich von selbst, dass die Schaltungen   ähnlich   Fig. 5-10 auch überall dort verwendet werden können, wo Leitungen betriebsmässig nicht getrennt werden können, also natürliche Trennstellen nicht vorhanden sind, wo also zur Anschaltung von   Zwisehenverstärkern   entsprechender Schaltung die Übertragungsleitung für Hochfrequenz künstlich aufgetrennt werden müsste. Die   Auftrennung könnte   in diesem Falle über eine einzige   Hochfrequenzsperre   erfolgen, über die also die beiden Übertragungsleitungen betriebsmässig zu verbinden sind. 



   Die vorher genannten   grundsätzlichen   Schaltungen für die   Zwischenverstärkung beziehen sich   also auf eine in beiden Richtungen von der   Verstärkungsstelle weg   wirkende   Verstärkungseinrichtung.   



    Diese Verstärkungseinrichtungen   können natürlich, wie bereits kurz erwähnt, gleichzeitige   Verstärkung   mehrerer Frequenzen, z. B. auch zweier für den Gegensprechverkehr erforderlichen Trägerfrequenzen, enthalten. Die Schaltungen vereinfachen sich natürlich erheblich, wenn der Gegensprechverkehr auf einer einzigen Trägerfrequenz vor sich geht. 



   Bei der zweiten jetzt zu behandelnden, grundsätzlichen Methode zur   Zwischenverstärkung bedarf   es im allgemeinen einer besonderen Zuordnung der einzelnen Trägerfrequenzen zu den in Frage kommenden beiden   Rufrielhtungen   längs einer Übertragungsleitung. Im Sinne der Anmeldung wird also auch ein neues Rufprinzip für Hochfrequenztelephonie angegeben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die rufende 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 



   Bei dem eben beschriebenen System ergibt sich die Notwendigkeit der Ruffrequenzfestlegung je nach der   Richtung   aus der Benutzung von   Verstärkern,   die nur nach einer Richtung wirken und bei deren Anschaltung die Übertragungsleitung unbedingt aufgetrennt sein bzw. künstlich aufgetrennt werden 
 EMI3.2 
 wirken haben. Man kann   natürlich auch   die   Verstärker   für mehrere Frequenzen bzw. einen Frequenzbereich schalten, kann in diesem Falle aber   Schaltungen ähnlich Fig.   11 und 12 aus Rückkopplunggründen nicht mehr benutzen, sondern muss zur Verwendung von Differentialschaltungen übergehen, wie sie in den Fig.   13   und 14 beispielsweise angegeben werden.

   Bei Verwendung von Differentialschaltungen kann   natürlich   auch ein Einwellengegenspreehen   durchgeführt werden.   



   In den Fig. 11 und 12 ist der Empfangskopplungsübertrager K durch Selektionsschaltungen 8 (Sperrkreise, Kurzschlüsse, Differentialschaltungen) gegen die Wirkung der hohen Energie in den Aus- 
 EMI3.3 
 von   Rückkopplungen   über Trennschaltern bzw. zur Vermeidung von Energieverlusten zu benutzen. 



   Das Differentialgleichgewicht in den Schaltungsbeispielen nach Fig. 13 und 14 wird durch die   Fbertragungsleitungen und Nachbildungen   von ihnen N hergestellt. Die Kopplungskondensatoren C werden in der Phase durch   Induktivitäten   J für eine oder mehrere Trägerfrequenzen gleichzeitig kompensiert. Die erforderliche   Kompensationsinduktivität   kann   natürlich   ganz oder teilweise in den Differentialübertragern Br enthalten sein. 
 EMI3.4 
 -vgl. Fig. 14 - zu versehen, um die Unterstationen rufen zu können. Die Rufeinrichtungen sind im Prinzip Demodulatoren mit entsprechender Relaiseinrichtung für den wahlweisen Ruf und werden durch die in den Verstärkern V auftretenden   Trägerfrequenzspannungen   angetrieben.

   Die durch die Demodulatoren betriebenen Relais können durch Serienschaltung an beide Verstärker gleichzeitig angeschaltet werden 
 EMI3.5 
 es   zweckmässig,   die Verstärkungseinrichtungen V derartig zu schalten. dass sie   z.   B. durch Änderung der Gittervorspannungen, d. h. durch Verlagerung des Arbeitspunktes der   Verstärkungscharakteristik   in einen Knick hinein als Modulatoren bei Handhabung eines Betriebsschalters wirken können. Setzt man zu dieser Einrichtung alsdann noch einen besonderen   Trägerfrequenzerzeuger   hinzu, so können die   Zwischenverstärker   als Telephoniegeräte betrieben werden. Die erforderliche Frequenzeinstellung für 
 EMI3.6 
 sie entweder nach Richtung E oder Richtung. A rufen bzw.

   Ruf aus Richtung A oder aus Richtung E entsprechend beantworten können. Z1 und Z2 können natürlich auch untereinander verkehren. 



   Wie überall auf dem Gebiete der leitungsgerichteten Hochfrequenztelephonie ist es zweckmässig, die   Hochfrequenzzwisrhenverstärkrr   mit   automatischer Regulierung des Verstärkungsgrades auszu-   rüsten,   um   trotz schwankender   Leitungsdämpfung gleichmässig guten Verkehr zu erzielen. Die Methode   zur automatischen Regulierung des Verstärkungsgrades beruht bekanntlich darauf. dass durch die Eingangsamplitude der Trägerfrequenz   Schwächungswiderstände   in entsprechender Weise reguliert werden, auf welchem Wege sehaltungstechniseh   diese Abhängigkeit   der Schwächungsgrösse von der Eingangsamplitude erreicht wird. ist für die vorliegende Erfindung bedeutungslos. 



   PATENT-ANSPRÜCHE : 
 EMI3.7 

Claims (1)

1. leitung zu vermeiden.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärker in beiden Richtungen auf die Übertragungsleitung wirken. damit der Rufverkehr der Hochfrequenztelephoniegeräte über die Verstärkungsstelle hinweg ohne Rücksicht auf die Ruffrequenz vonstatten gehen kann. <Desc/Clms Page number 4>

   4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinrichtungen an Trennstellen der Übertragungsleitung in Serie zur Übertragungsleitung angeordnet sind und dass die Verstärkungseinrichtungen so geschaltet sind, dass Verstärkung in beiden Richtungen auf der Übertragungsleitung zur Erleichterung des Rufverkelirs stattfindet.

   5. Einrichtung nach Ansprüchen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinrichtungen mit Dämpfungsreduktion ausgestattet sind.

   6. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärker entweder durch die Benutzung nur eines Rohres oder mehrerer Rohre und eventuell durch Benutzung von Siebketten Verstärkung für mehrere Frequenzen bzw. einen breiteren Frequenzbereich besitzen.

   7. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Dämpfungsreduktion durch Brückenschaltungen vermieden wird, in denen als Brückenbelastungen die Teilnehmerleitungen bzw. Nachbildungen von ihnen dienen.

   8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Sprechrichtung auf der Übertragungsleitung ein einseitig wirkender Verstärker für eine oder mehrere Frequenzen bzw. einem Frequenzbereich zugeordnet ist.

   9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärker im Nebenschluss zur Übertragungsleitung an vorhandenen bzw. künstlich hergestellten Trennstellen der Übertragungs- leitung angeordnet sind.

   10. Einrichtung nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass Rückkopplungen über den Freileitungsstromkreis hinweg im Doppelverstärker durch Benutzung an sieh bekannter Hoch- frequenzsperr-und Kurzschlussmittel oder mittels Differentialschaltungen vermieden sind.

   11. Einrichtung nach Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass Riickkopplungen in Doppelverstärkern über den Freileitungsstromkreis hinweg durch Brückensehaltungen vermieden sind, bei denen die Leitungen bzw. Nachbildungen von ihnen als Brückenteile Verwendung finden.

   12. Einrichtung nach Ansprüchen l und 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erleichterung des Brückenabgleiches durch Serien-oder Nebenschlusswiderstände bzw. vorgeschaltete T- und H-Schaltungrl1 der Leitungsbelastung ein die Nachbildungen erleichternder Charakter erteilt wird.

   13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anschaltung der Verstärkungs- einriehtungen an Trennstellen, die nur für die Hochfrequenz, nicht aber für die Betriebsfrequenz wirksam EMI4.1 Netzteile hinein vermieden sind.

   14. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ein-oder doppel- seitig wirkenden Verstärker mit Rufeinrichtungen kombiniert werden, so dass die Verstärkungsstellen gerufen werden können.

   15. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsein- richtungen nach Auslösung der Rufeinrichtung automatisch als Modulatoren und Demodulatoren und unter Zusatz eines Trägerfrequenzerzeugers in Abhängigkeit von einem Betriebsschalter (Gabelkontakt eines Tisehapparates) als gewöhnliche Telephoniegeräte betrieben werden können.

   16. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenverstärkcr an die Übertragungsleitungen über Kondensatoren angeschaltet werden, deren Grösse und Sicherheit durch die notwendige Vermeidung von Störungen des Betriebes auf den Übertragungsleitungen (Hoch- spannung) bestimmt ist.

   17. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Benutzung von nur einseitig wirkenden Verstärkern und bei Benutzung der Verstärker als Telephoniegeräte, der für den Ruf in ver- schiedenen Richtungen erforderliehe Frequenzwechsel automatisch von der Rufeinrichtung der Zwisehen- verstärker vorgenommen wird.

   18. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Rufeinrichtung ausgestatteten einseitig wirkenden Verstärker bei Auslösung des Rufes automatisch in besonderen Tele- phoniegeräten den Wellenwechsel je nach der Sprechrichtung vorbereiten.

   19. Einrichtung zur Zwischenverstärkung für leitungsgerichtete Hochfrequenztelephonie nach Ansprüchen 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung der Schwierigkeiten des Frequenz- wechsels der Hochfrequenzgegensprechverkehr auf den Übertragungsleitungen auf einer einzigen Träger- frequenz betrieben wird.

   20. Einrichtung zur Hochfrequenztelephonie mit Zwischenverstärkung nach Ansprüchen l bis 19. dadurch gekennzeichnet, dass die rufende Frequenz durch die Rufrichtung bestimmt ist.

   21. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsgrad der Hoeh- @ frequenzzwischenverstärker in Abhängigkeit von der Grösse der Hochfrequenzeingangamplitude automatisch reguliert wird.