<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Ausgleich der Kopplungen zwischen den Sprechkreisen benachbarter
Vierereinheiten, insbesondere in Kabeln der Fernmeldetechnik.
Bekanntlich werden die Kabel des Fernmeldewesens vorwiegend aus Einheiten aufgebaut, die aus vier gemeinschaftlich verseilten Adern. ?, 2 und 3, 4 bestehen. Durch geeignete Verseilungsmassnahmen ist es dann möglich, drei Sprechkreise zu bilden, die beiden Stammsprechkreise aus den Adern 1, 2 bzw. 3,4 und den Vierersprechkreis aus den Aderpaaren 1, 2 und 3,4 als Hin-bzw. Rückleitung.
Die Bezeichnung Vierer ist zur Zeit gebräuchlich sowohl für die aus vier Adern bestehende Kabel-
EMI1.1
auf den aus den Leitungen zweier Stammsprechkreise gebildeten Sprechkreis angewendet und zum Unterschied hievon wird die Gesamtheit von vier Leitern oder Leiterteilen, die in dieser Schaltung verwendet werden, mit Vierereinheit bezeichnet, so dass also ohne Missverständnis vom Vierer einer Vierereinheit im Gegensatz zu den Stämmen derselben Vierereinheit gesprochen werden kann.
Die Sprechkreise solcher Vierereinheiten, insbesondere von benachbarten Kabelvierereinheiten können kapazitive Kopplungen aufweisen, die zu Übersprechen von den Sprechkreisen der einen Vierereinheit zu denen der anderen führen.
Diese gegenseitige Beeinflussung der Sprechkreise kann in zwei verschiedenen Formen beschrieben werden. Man kann sagen, zwischen den vier Leitern der einen Vierereinheit und den Leitern der anderen
EMI1.2
Vierereinheiten nicht. Man kann aber auch sagen, jede Vierereinheit enthält drei Spreehkreise, zwischen diesen drei Sprechkreisen und den drei Sprechkreisen einer anderen Vierereinheit können neun Kopplungen auftreten. Hienach scheint es also zunächst zwei verschiedene Möglichkeiten zu geben, um die gegenseitige Beeinflussung der Sprechkreise zu beseitigen, die Herstellung der vollständigen Symmetrie durch Gleichmachen der sechzehn Teilkapazitäten, oder die Aufhebung der neun Kopplungen.
Es ist bekannt, dass eine kapazitive Kopplung zwischen zwei Sprechkreisen durch passende Anordnung nur einer Zusatzkapazität zwischen einem Leiter des einen und einem Leiter des anderen Sprechkreises aufgehoben werden kann. Die gegenseitigen Störungen zwischen den Sprechkreisen zweier Vierereinheiten müssen sich also durch Einschalten von neun Zusatzelementen beseitigen lassen. Geht man aber auf die Teilkapazitäten ein, so ergibt sieh zunächst, dass fünfzehn Zusatzelemente notwendig sind, nämlich fünfzehn Zusätze, die alle kleineren Teilkapazitäten gleich der zufällig grössten machen.
Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, dass zur Beseitigung der neun Kopplungen nicht die volle Symmetrie erforderlich ist, dass es vielmehr möglich sein muss, auch schon mit neun Zusatzelementen, die zu den Teilkapazitäten in geeigneter Anordnung hinzugefügt werden, einen vollständigen Ausgleich der Kopplungen zu erzielen. Es bedarf aber erst neuer Rechenhilfsmittel, um die geeignete Bemessung der Zusatzelemente auf einem für die Praxis genügend einfachen Weg zu finden und diese sind daher ein wesentlicher Teil der Erfindung, die den Ausgleich der Kopplungen mit höchstens neun Zusätzen zu Teilkapazitäten zum Gegenstand hat.
Der Ausgleich mit neun Zusätzen zu den Teilkapazitäten ist, wenn diese einfach bestimmt werden können, erheblich einfacher als der unmittelbare Ausgleich der neun Kopplungen, da es sich beim Kopplungsausgleieh nicht etwa um neun einfache Zusatzelemente handelt und auch der Gang des Ausgleiches umständlich ist.
<Desc/Clms Page number 2>
'". Zur Erläuterung des bereits bekannten unmittelbaren Ausgleichs der Kopplungen dient Fie. l. Die beiden Viererleitungen werden von je vier Leitern 1, 2, 3, 4 und 5, 6, 7, 8 gebildet. Jede Vierer-
EMI2.1
lung zwischen zwei Stämmen der Vierereinheiten wird nach einem bekannten Verfahren durch einen einzelnen Zusatzkondensator (Fig. 2a) ausgeglichen. Für den Ausgleich zwischen einem Stamm und
EMI2.2
auf sechzehn.
Die meist übliche Zusammenfassung von je zweien der für den Ausgleich Vierer/Stamm erforderlichen Zusatzelemente zu Doppelkondensatoren und der vier für den Ausgleich Vierer/Vierer erforderlichen Zusatzelemente zu Vierfaehkondensatoren macht sich aber bei der Lagerhaltung ungünstig bemerkbar. Es müssen nämlich zur Vornahme des Ausgleichs die Ausgleiehselemente in genügend feiner Abstufung in allen Grössen zur Verfügung stehen. Für den Kopplungsausgleich sind also entsprechende Vorräte in einfachen, doppelten und vierfachen Elementen erforderlich. Nach dem Verfahren der Erfindung kommen dagegen nur die einfachen Elemente in Frage. Die Vorratshaltung ist daher vereinfacht und erheblich eingeschränkt.
Bei dem bekannten Kopplungsausgleich lassen sich ferner nicht alle neun Zusatzelemente auf Grund einer Messung der neun Kopplungen vorausbestimmen. Durch die Einschaltungen der Zusatz-
EMI2.3
Kopplungen Vierer/Stamm noch neue. Um diese mit zu berücksichtigen, muss der erste Ausgleich fertig ausgeführt werden, ehe die Messung für den zweiten vorgenommen werden kann und ebenso muss auch der Ausgleich Vierer/Stamm ausgeführt sein vor der Messung Vierer/Vierer. Durch den mehrfachen Wechsel von Ausgleich und Messung wird dieses Verfahren umständlich.
Das Verfahren gemäss der Erfindung geht darauf aus, die neun Kopplungen zwischen den Sprech- kreisen zweier Vierereinheiten, die verursacht werden durch die Ungleichheiten der sechzehn Teilkapazitäten zwischen den Leitern der beiden Vierereinheiten dadurch zu beseitigen, dass nur neun von diesen Teilkapazitäten Zusätze erhalten. Diese erhebliche Vereinfachung wird dadurch erreicht, dass bei Bemes- sung der Einschaltelemente und bei der Auswahl der Lage für die einzelnen Elemente berücksichtigt
EMI2.4
einheiten dar.
Zwischen je einem Sprechkreis der einen und der anderen Vierereinheit besteht bei Ungleichheit der Teilkapazitäten eine Kopplung, die nach dem bekannten Muster der Fig. 3 berechnet wird :
EMI2.5
Handelt es sich um zwei Stämme, so sind ad, B und C, D die Leiter dieser Stämme ; handelt es sich um
EMI2.6
aus den zu beiden Leitern gehörigen Teilkapazitäten zusammen.
Die vorhandenen Teilkapazitäten # sollen Zusätze a ; erhalten, so dass die Kopplung verschwindet.
Es soll also werden
EMI2.7
Hiefür lässt sich schreiben :
EMI2.8
EMI2.9
Hienach haben also die zum Ausgleich der neun Kopplungen erforderlichen Zusätze folgende neun Gleichungen zu erfüllen : Koppt - Ausgl.
EMI2.10
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
EMI3.2
EMI3.3
zu berücksichtigen, dass neben den sieben Werten, die Null werden, alle übrigen dann positiv werden müssen, da nur Kapazitäten hinzugefügt, aber nicht abgezogen werden können. Die Lösung dieser Aufgabe wird dann abhängig von den Vorzeichen der 7c und, da bei der Auflösung der Gleichungen, Differenzen gebildet werden, auch noch von der Reihenfolge ihrer Grösse.
Es gibt aber bei neun Grössen 9 ! = 1x 2x ..... 9 = 362880 Möglichkeiten der Reihenfolge nach der Grösse und für jede Reihenfolge 29 = 512 Möglichkeiten der Vorzeiehenanordnung, im ganzen also 185,794. 560 Möglichkeiten.
Hieraus geht hervor, dass eine Lösung dieser Aufgabe nach den gewöhnlichen Regeln zur Auflösung von Gleichungen ebensowenig wie ein Ausprobieren einen brauchbaren Weg zur Durchführung des Verfahrens liefert.
Gemäss der Erfindung lässt sich aber die Aufgabe in wenigen Schritten mit beliebig der Grösse
EMI3.4
von einer Verteilung von Werten für die x, von der vorausgesagt werden kann, dass sie die Gleichungen erfüllt, bei der aber zunächst noch mehr als neun Werte von Null verschieden sind und wenn dann.
EMI3.5
Man setzt z. B. bei gemessenem k4 einen Anteil
EMI3.6
und entsprechend auch bei den übrigen Kopplungen. Wie man sich leicht überzeugt, liefert jede dieser
EMI3.7
sich noch gewisse Änderungen an den x vornehmen, ohne dass die Erfüllung der Gleichungen gestört wird. Es können beispielsweise alle Werte um den gleichen Betrag, etwa um den kleinsten Wert x vermindert werden. In diesem besonderen Falle würde also dieser kleinste Wert zu Null gemacht werden.
So gibt es noch mehrere ähnliche Änderungen, die dann auch dazu benutzt werden können, weitere Werte zu 0 zu machen. Es bildet nun einen Teil der Erfindung die Angabe und Ordnung solcher Rechenvorschrift mit dem Ziel in wenigen Schritten von einer zulässigen und einfachen Ausgangsverteilung der x zu der gewünschten Verminderung ihrer Zahl auf neun, die Kopplung ausgleichenden Werte zu gelangen.
Für die Rechnung ist ein Vordruck nach Fig. 4 vorgesehen, der zur Eintragung der Kopplungswerte k und zu ihrer Umrechnung in die Werte der Ausgleichskapazitäten x dient. Die Teilwerte der
EMI3.8
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
Hiemit ist erreicht, dass für beliebige gemessene Kopplungswerte nur drei Kopplungswerte Anteile in die Gruppe III und IV liefern. Darauf werden für jedes x die Anteile zusammengezählt und diese Summenwerte erfüllen, wie sich leicht prüfen lässt, die neun Ausgleichsgleiehungen.
Um die Zahl der von Null verschiedenen Werte, die vorläufig noch dreizehn beträgt, auf neun
EMI4.2
EMI4.3
Erfindungsgemäss werden diese Änderungen bzw. Schritte in planmässiger Reihenfolge je einmal angewendet, um zunächst einige Werte x paarweise gleich und dann zu Null zu machen u. zw. beginnend bei den Gruppen III und IV. Diese enthalten zusammen nur drei Kopplungen. Die Zahl der von Null verschiedenen Werte lässt sich also auf jeden Fall auf drei beschränken. Fünf Werte können zu Null gemacht werden. Durch Anwendung der auf die Gruppen I und II beschränkten Änderungen können dann in jedem Fall noch zwei Werte in diesen Gruppen zusammen zu Null gemacht werden. Damit ist ein für alle Fälle gültiger, im voraus angebbarer Wert zur Lösung der Aufgabe gefunden.
Dabei ergibt sich, dass die Summe der verbleibenden neun Teilkapazitäten wesentlich kleiner ist als die Summe der Absolutwerte der gemessenen Kopplungen.
Es zeigt sich nun, dass im einzelnen noch die Reihenfolge der Rechenschritte verschieden gewählt
EMI4.4
geben werden kann.
Diese Rechenvorschrift soll an Hand des in dem Vordruck Fig. 4 angegebenen Zahlenbeispieles ausführlich erläutert werden. Es ist zunächst festzustellen, dass in Gruppe III stets ein Wert Null, in Gruppe IV zwei Werte Null, und zwei Werte einander gleich sind. Der Gang der vorzunehmenden Rechenoperation ist nun folgender :
Es wird angewendet :
EMI4.5
die beiden gleichen Werte die kleinsten in Gruppe III sind, diese beiden kleinsten Werte durch Zuzählen gleich dem kleineren der beiden anderen Werte.
3. in Gruppe IV (und II) Schritt C1 oder cs, so dass die kleinste Zahl gleich Null wird.
EMI4.6
5. in Gruppe I und II Schritt bl, so dass die kleinste Zahl beider Gruppen gleich Null wird.
6. in Gruppe I und II Schritt Cl oder c2, so dass die kleinste Zahl gleich Null wird.
Die hier angegebenen Schritte sind in das beiliegende Schema der Fig. 4 eingetragen. Dabei ist bei Ausführung der Rechenvorschriften in die erste linke Spalte die benutzte Rechenvorschrift eingeschrieben.
Die Schritte 1 bis 6 können auch durch ähnliche Wege ersetzt werden. Statt der Gruppen I und
EMI4.7
Bevorzugung der verschiedenen Gruppen erhält man verschiedene Schemata. Das in der Fig. 4 dargestellte Schema entspricht einer Bevorzugung der Gruppen I und 11 Für die drei anderen Möglichkeiten wird man sich zweckmässigerweise die entsprechenden Schemata in gleicher Weise entwerfen. Bei Kabelmontagen empfiehlt es sich, das benutzte Schema für die auszugleichende Vierereinheit von Ausgleichs-
EMI4.8