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Trägerstromübertragungssystem über Kabelleitungen.
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dämpfung nicht mehr entweder durch die nichtlineare Rückkopplung für sich oder die Nebensprechdämpfung für sich begrenzt ist, sondern durch die Summe der Nebensprechdämpfung und der nichtlinearen Dämpfung (Dämpfung für den Energieübergang von einem Band in ein anderes über die Nichtlinearität des Kabels bzw. der Pupinspulen).
An Hand der Figuren soll der Vorteil des Anmeldungsgegenstandes gegenüber den bekannten Trägerstromübertragungssystemen über Kabel näher auseinandergesetzt werden. Fig. 1 stellt schematisch die Niederfrequenzgabel für ein Übertragungssystem dar, das auf ein und derselben Leitung für Hinund Rückverkehr verschiedene Frequenzbänder benutzt, wie dies etwa bei der Zweibandtelephonie bekanntgeworden ist. An die Niederfrequenzleitung 1 ist ein Ausgleichsübertrager a mit Nachbildung N angeschlossen. Die Sendeeinrichtung besteht aus einem Modulator M und einem Sendefilter F1, das an der Hochfrequenzleitung L (Kabel) liegt. Die aus der Leitung L empfangenen Trägerströme gelangen über das Filter F zum Demodulator DM, von dem sie als Niederfrequenz in die Kabel zurückkehren.
Über den gestrichelt eingezeichneten Weg kann über die Nichtlinearität der Leitung (z. B. das magnetische Material der kontinuierlichen oder Pupinbelastung) eine Rückkopplung entstehen, die zu Verzerrungen und bei genügender Stärke zu Selbsterregung führt. Da die Verstärkung auf den Rückkopplungsweg um so grösser gemacht werden muss, je grösser die Leitungsdämpfung ist, wächst die Rückkopplung mit wachsender Leitungsdämpfung. Die Leitungsdämpfung darf daher eine gewisse Grenze nicht überschreiten, die durch die nichtlinearen Eigenschaften der Leitungen bestimmt ist. Auch das Übersprechen infolge nichtlinearer Kopplung nimmt mit wachsender Leitungsdämpfung an Stärke zu wegen der am Ende der Leitungen notwendigen Verstärkung, so dass sich auch hieraus eine Begrenzung der Leitungsdämpfung ergibt.
In Fig. 2 ist das andere bekannte Übertragungssystem schaubildlich dargestellt, bei dem an die Niederfrequenzgabelschaltung mit Nachbildung N über den Modulator M das Sendefilter F1 auf eine Leitung gesendet, über eine andere Leitung jedoch über das Empfangsfilter F/empfangen wird. Modulator und'Demodulator werden von dem gleichen Generator gespeist und gleiche Frequenzbänder für Hinund Rückverkehr benutzt. Die Verstärkung bei einem solchen System und somit die Kabeldämpfung ist begrenzt durch die Nebensprechdämpfung des Kabels am Anfang der Leitung, die, wie gestrichelt angedeutet, ebenfalls einen Rückkopplungsweg freigibt.
Die Begrenzung der Dämpfung durch die nichtlineare Verzerrung des Kabels einerseits und die Nebensprechdämpfung des Kabels anderseits wird nach der Erfindung dadurch vermieden, dass für den Hin- und Rückverkehr, wie in Fig. 3 angedeutet, zwei verschiedene Frequenzen benutzt werden. An die Niederfrequenzgabel mit Nachbildung N ist sendeseitig der Modulator mit einem Trägerstrom f1r einem Sendefilter F1 und der Sendeleitung (Kabel) angeschlossen. Von der Empfangsleitung des Kabels gelangen die einem andern Frequenzband angehörige Empfangsströme über das Empfangsfilter jFs und den Demodulator DM, der von einem Generator mit der Trägerfrequenz F gespeist wird, zur Niederfrequenzgabel.
Eine etwaige Rückkopplung über den gestrichelt gezeichneten Weg ist nur über die Nebensprechdämpfung des Kabels und die nichtlineare Dämpfung (Übergang von einem Band ins andere) möglich. In Fig. 3 ist nur die Verbindung für ein Gespräch gezeigt. An die Sende-und Empfangsleitungen sind bei der Mehrfachausnutzung die Sende-und Empfangsfilter für die andern Sprechver- bindungen angeschlossen zu denken.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Übertragungssystems nach der Erfindung kurz beschrieben. Als Übertragungsleitung möge eine Pupinkabelleitung mit einer Grenzfrequenz von 40 kHz und einer Dämpfung von 7 Neper zwischen den Verstärkern, gemessen bei einer Frequenz von 30 kliz, dienen. Auf jeder Leitung seien in den Frequenzbereich von 0-30 Hz je drei Kanäle übertragen mit einer Breite von 4 kHz. Die im folgenden angegebenen Bänder für die beiden Sprechrichtungen sind nach der Höhe der Frequenz numeriert :
EMI2.1
<tb>
<tb> Beispiel <SEP> 1 <SEP> : <SEP> Leitung <SEP> A <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Leitung <SEP> B <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6
<tb>
dabei sind die Kanäle 1 und 4 bzw. 2 und 5, 3 und 6 als Gespräche zusammengefasst.
Während in dem gegebenen Beispiel auf die volle Ausnutzung der Grenzfrequenz in beiden Übertragungsleitungen verzichtet wird, kann aber eine weitere Ausnutzung auch dadurch erzielt werden, dass beispielsweise die Leitungen A und B wie folgt belegt werden :
EMI2.2
<tb>
<tb> Beispiel <SEP> 2 <SEP> : <SEP> Leitung <SEP> A <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5
<tb> Leitung <SEP> B <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb>
Auch in diesem Falle wird eine Rückkopplung für zugesetzte Gespräche vermieden, da für die entgegengesetzten Sprechrichtungen verschiedene Kanäle benutzt werden.
In dem Beispiel 2 wurde darauf geachtet/dass nicht etwa durch Umlauf über zwei oder mehr Gabeln eine Rückkopplung aber die Nebensprechdämpfung entsteht, wie dies beispielsweise bei der Kombination
EMI2.3
<tb>
<tb> A <SEP> 1 <SEP> 4
<tb> B <SEP> 4 <SEP> 1
<tb>
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der Fall wäre, oder im Beispiel 2, wenn noch ein Gespräch 6, 1 hinzugefügt wird (über sechs Gabelumläufe). Durch mehrfachen Gabelumlauf wird für die Stabilität nichts gewonnen, da der x-fache
EMI3.1
Bei n-Frequenzbändern können daher immer M-. ! Gespräche geführt werden, bei denen über die Neben- sprechdämpfung allein eine Rückkopplung nicht möglich ist. In dem Beispiel 2 könnte eine sechste Gesprächsverbindung 6, 1 vorgesehen werden, wenn entweder dafür gesorgt wird, dass jeweils mindestens eines der Gespräche unbelegt bleibt oder aber mit Sperren ausgerüstet ist, die den Betrieb nur nach einer Richtung ermöglichen.
Wurde im vorhergehenden das Übertragungssystem nach der Erfindung auch besonders für die Übertragung einer Vielzahl von Gesprächen durch Mehrfachausnutzung zweier Leitungen beschrieben, so ist es doch nicht auf die Verwendung von nur zwei Leitungen beschränkt. Vielmehr können ähnlich wie bei der Zweibandtelephonie über Kabel mehrere Leitungen mehrfach ausgenutzt werden. Beispielsweise würden auf sechs Leitungen für eine Richtung und sechs Leitungen für die andere Richtung nach dem obengenannten Ausführungsbeispiel 2 dann 30 Gespräche geführt werden können. Bei Konstruktion und Ausgleich des Kabels ist dann nur zwischen den einzelnen Leitungen der Gruppe für je eine Gesprächsrichtung auf hinreichende Gegennebensprechdämpfung zu achten.
Da die normale Sprache als Kanal benutzt werden kann, ergibt sich als einfachste Ausführungsform des Übertragungssystems nach der Erfindung die Übertragung des normalen Sprechbandes auf einer Leitung oder Leitungsgruppe für die eine Gesprächsrichtung, die Übertragung eines Trägerstromsprechbandes auf der andern Leitung oder Leitungsgruppe für die andere Gesprächsrichtung.
Bei den Übertragungssystemen nach der Erfindung wird man zweckmässig mit einem Seitenband arbeiten und vorzugsweise (besonders bei belasteten Leitungen) den Trägerstrom jeden Kanals vor der Übertragung unterdrücken oder schwächen. Für zwei verschiedene Kanäle kann auch dieselbe Trägerfrequenz benutzt und für den einen Kanal das obere, für den andern das untere Seitenband übertragen werden.
Die Leitungen oder Leitungsgruppen für den Hin-und Rückverkehr werden zweckmässig räumlich voneinander getrennt und gegebenenfalls statisch gegeneinander abgeschirmt. Um Kabelleitungen extrem hoher Dämpfung zu ermöglichen, kann es wünschenswert sein, die beiden Leitungen oder Leitungsgruppen in verschiedenen Kabeln zu verlegen. Das Übertragungssystem nach der Erfindung ist sowohl bei Seekabeln als auch bei Landkabeln zu verwenden. Die Kabel können belastet oder auch unbelastet sein.
Durch die Anwendung der Frequenzverteilung nach der Erfindung kann man mit Vorteil Kabelleitungen mit über 6 Neper Dämpfung für die oberen Sprachkanäle benutzen. Selbst 10 Neper und mehr Kabeldämpfung, wie bei Seekabeln besonders erwünscht ist, lassen keine Schwierigkeiten erwarten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Übertragungssystem, vorzugsweise über belastete Kabelleitungen, insbesondere für MehrfachTrägerstromtelephonie, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Leitung nur Kanäle einer Sprechrichtung übertragen werden und jede Sprechverbindung aus zwei Kanälen verschiedener Frequenz gebildet wird.