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Mit Verstärkern ausgerüstete Fernmeldekabelanlage.
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niedrigpaariges Kabel verlegt. Wenn im Laufe der Zeit infolge ansteigender Gesprächshäufigkeit das vorhandene Kabel den Anforderungen nicht mehr genügt, wurde entweder ein neues Kabel mit entsprechend grösserer Aderpaarzahl oder ein weiteres Kabel verlegt. Der Verstärkerabstand wurde als ziemlich konstante Grösse festgelegt. Nach dem heutigen Stande der Technik sind Verstärkerabstände von zirka 75 km und etwa 150 km üblich, je nach der vorhandenen Leitungsdämpfung und je nachdem, ob die Leitungen in Zweidraht-oder in Vierdrahtschaltung betrieben werden.
In neuerer Zeit ist man zwecks weitgehender Ausnutzung der Kabelleitungen auch dazu übergegangen, über ein und dieselbe
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Trägerfrequenzübertragung ist jedoch bei den bereits verlegten Kabeln im allgemeinen nicht durchführbar, weil die Kabelleitungen für die Trägerfrequenzübertragung keine genügende Störungsfreiheit aufweisen. Man ist daher gezwungen, für die Trägerfrequenzübertragung neue Kabel mit hochwertigen elektrischen Eigenschaften herzustellen. Aber auch bei den mehrpaarigen Trägerfrequenzkabeln ist die Aderpaarzahl stets mit Rücksicht auf die Gesprächshäufigkeit zu bestimmen, zumal über dieselbe Leitung nur ein begrenzter Frequenzbereich übertragen werden kann, etwa ein ausnutzbarer Frequenzbereich bis 30.000 Hz.
Gemäss der Erfindung wird eine Fernmeldekabelanlage unter Verwendung der bekannten Hochfrequenzkabel aufgebaut, die nur wenige (etwa bis vier) konzentrische oder verdrillte Doppel-bzw.
Sternviererleitungen enthalten, die einzeln imstande sind, einen Frequenzbereich bis zu einer Million Hertz, gegebenenfalls aber bis zu mehreren Millionen Hertz zu übertragen. Im Gegensatz zur bisherigen Praxis werden aber die zwischen den einzelnen Orten liegenden Kabel nicht nach der zwischen den Orten erforderlichen Sprechkreiszahl bemessen, sondern es wird erfindungsgemäss die gewünschte Sprechkreiszahl zwischen den einzelnen Orten durch entsprechende Wahl der Verstärkerabstände erreicht, indem man bei niedriger Sprechkreiszahl einen grossen und bei hoher Sprechkreiszahl einen kleinen Verstärkerabstand wählt. Es werden also nicht nur in den festliegenden Orten, sondern ferner auch in die Kabelstrecken mit hoher Spreehkreiszahl Verstärker eingeschaltet, wobei der gegenseitige Abstand der Verstärker in Abhängigkeit von der Sprechkreiszahl bemessen wird.
Ferner sind für jede Übertragungsrichtung besondere Leitungen vorgesehen, zweckmässig aber für jede Übertragungsrichtung nur eine einzige Leitung bzw. ein einziges Kabel, um den bei einem Mehrfachkabel vorhandenen Schwierigkeiten zu entgehen, zwischen den Leitungen ein und desselben Kabels eine genügende Störungsfreiheit zu erhalten. Bei Verwendung mehrerer Leitungen für ein und dieselbe Übertragungsrichtung werden diese vorteilhaft zu einem gemeinsamen Kabel zusammengefasst, so dass man für jede Übertragungsrichtung ein besonderes Kabel erhält.
Es können aber auch die Leitungen für beide Übertragungsriehtungen zu einem gemeinsamen Kabel zusammengefasst werden, wenn man dafür sorgt,
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besteht darin, auf allen Kabelstrecken Hochfrequenzleitungen mit gleichen bzw. annähernd gleichen elektrischen Eigenschaften zu verwenden, insbesondere Leitungen mit gleicher kilometriseher Leitungsdämpfung und gleichem Wellenwiderstand.
Wenn sich bei einer derart gebauten Fernmeldekabelanlage später ergibt, dass die Zahl der Sprechkreise zwischen einzelnen Orten erhöht werden muss, so ist es nicht mehr nötig, ein neues Kabel hinzuzulegen bzw. das alte Kabel durch ein neues zu ersetzen. Vielmehr ist es nur nötig, in der betreffenden Kabelstrecke die Verstärkerfeldlänge durch Einschaltung zusätzlicher Verstärker zu
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Verfahren, da der zusätzliche Verstärker erheblich geringere Kosten verursacht als z. B. die Verlegung eines Zusatzkabels. Der zunächst bestehende Nachteil, dass für alle Kabelstrecken ohne Rücksicht auf die erforderliche Sprechkreiszahl die gleichen Kabelkosten aufgewendet werden müssen, was zur Folge hat, dass für eine Kabelstrecke mit kleiner Sprechkreiszahl verhältnismässig hohe Kosten entstehen, kann gegen die zahlreichen erzielten Vorteile vernachlässigt werden.
Ausser den bereits erwähnten Vorteilen bei späterer Erhöhung der Sprechkreiszahl kommt der beachtliche Vorteil hinzu, dass alle
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Leitungsdämpfung und gleichen Wellenwiderstand aufweisen. Hiedurch wird nicht nur die Herstellung der Kabel vereinfacht, sondern auch deren Übertragungsgüte verbessert. Das gleiche gilt hinsichtlich der Verstärkerämter. Durch den gleichen Wellenwiderstand der Leitungen wird auch die Nachbildung der Leitungen in den Verstärkerämter erleichtert.
Allgemein ergibt sich, dass die genannten Vorteile
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wendung einer bis zu einer oder mehreren Millionen Hertz bemessenen Hochfrequenzleitung für jede Übertragungsrichtung und zweitens die Bestimmung der Sprechkreiszahl durch Wahl der Verstärker-
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einheitliche Kabeltype mit gleichen elektrischen Eigenschaften zu wählen, gilt naturgemäss nur innerhalb bestimmter Grenzen. Falls beispielsweise im Kabelnetz örtliche Gebiete vorhanden sind, in denen nur eine verhältnismässig niedrige Sprechkreiszahl benötigt wird, kann hiefür unter Umständen eine zweite Kabeltype benutzt werden.
Im folgenden werden die wesentlichen Merkmale der Erfindung an Hand der Fig. 1 und 2 näher erläutert.
In der Fig. 1 zeigt die Kurve I die Abhängigkeit der Leitungsdämpfung von der Frequenz bei einem luftraumisolierten konzentrischen Hochfrequenzkabel, das sich für die Zwecke der Erfindung gut eignet. Die Leitungsdämpfung ist auf der linken Ordinatenachse in Neper/km aufgetragen. Das Kabel ist in dem als Beispiel angenommenen Fall so gebaut, dass die Übertragungsleitung bei einer Frequenz von 1000 kHz eine kilometrische Dämpfung von 0-2 Neper aufweist. In der Fig. 2 ist als Ausführungsbeispiel eine nach der Erfindung ausgebildete Fernmeldekabelanlage schematisch dar-
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B, G undF etwa 35 Sprechkreise, zwischen den Orten B, 0 und G etwa 120 Sprechkreise und zwischen den Orten C, D, E und F etwa 250 Sprechkreise benötigt werden.
Unter der Berücksichtigung, dass bei höheren Frequenzen grössere Lücken zwischen den Frequenzbandgruppen gewählt werden müssen, kann man für 35 Sprechkreise etwa einen Frequenzbereich bis 200.000 Hz, für 120 Sprechkreise etwa einen Frequenzbereich bis 800.000 Hz und für 250 Sprechkreise etwa einen Frequenzbereich bis 2,000. 000 Hz zugrunde legen. Im Gegensatz zur bisherigen Praxis werden nun nicht zwischen den einzelnen Orten verschiedene Kabeltypen verlegt, sondern auf allen Strecken zwei parallel verlaufende gleichwertige Kabel, die je eine einzige und zur Übertragung von mehreren Millionen Hertz bemessene Übertragungsleitung enthalten. Das Kabel der einen Übertragungsrichtung ist mit 10 und das Kabel der andern Übertragungsrichtung mit 11 bezeichnet.
In jedem der Orte A bis a sind in die Hoehfrequenz- leitungen Verstärker eingeschaltet, u. zw. für jede Übertragungsrichtung ein besonderer Verstärker.
Diese Verstärker sind als die Hauptverstärker zu betrachten. Ferner sind auf einigen Kabelstrecken Verstärker, die Zwischenverstärker 12 und 13, eingeschaltet. Die mit den beiden Kabeln innerhalb
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der Verstärkerabstände für die betreffende Kabelstrecke bestimmt. Der jeweils erforderliche Verstärkerabstand lässt sich ohne weiteres durch Rechnung bestimmen, nachdem man die Kabelkonstruktion und die elektrischen Eigenschaften des Kabels festgelegt und ferner die Verstärkerfelddämpfung
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die in der Fig. 1 dargestellte gestrichelte Kurve Il die Verstärkerfeldlänge in Abhängigkeit von der Frequenz an. Die Verstärkerfeldlänge in Kilometern ist auf der rechten Ordinatenachse aufgetragen.
In Anwendung auf die in der Fig. 2 dargestellte Fernkabelanlage müsste dann der Verstärkerabstand für die Strecken A-B, B-G, A--G und G-F weniger als 78 km (bei einem Frequenzbereich bis
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bis 800.000 Hz) und für die Strecken C-D, D-E und E-F weniger als 25 km (bei einem Frequenzbereich bis 2,000. 000 Hz). Man wird also ausser in den Orten A-G in die Strecken B-C und C-G
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je einen Zwisehenverstärker und in die Strecke C-D, D-. und E-F je zwei Zwischenverstärker einbauen, wie es die Fig. 2 zeigt.
Die Übertragungsrichtung in den einzelnen Kabeln und in den eingeschalteten Zwischenverstärkern ist in der Fig 2 durch Pfeile angedeutet.
Aus dem gewählten Beispiel ergibt sich, dass man bei Verwendung eines einheitlichen Hoch-
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jede gewünschte Spreehkreiszahl erhalten kann. Wenn nun im Laufe der Zeit z. B. die Spreehkreis- zahl von 35 zwischen den Orten G und F nicht mehr ausreicht, wird die Sprechkreiszahl nachträglich
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genommen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, den vorhandenen Zwisehenverstärker auszubauen und die Strecke durch Einschaltung von zwei Verstärkern in drei Verstärkerfelder einzuteilen.
Ferner kann man den vorhandenen Zwisehenverstärker unverändert lassen und zwei neue Zwisehenverstärker, die die Kabelstrecke in drei Verstärkerfelder gleicher Länge unterteilen, einschalten, wobei die zusätzlichen Verstärker nur den hinzugekommenen oberen Frequenzbereich verstärken und der vorhandene Verstärker durch diesen oberen Frequenzbereich unter Benutzung von Siebketten usw. umgangen wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den vorhandenen Zwischenverstärker für die Übertragung des gesamten Frequenzbereiches geeignet zu machen, insbesondere durch Auswechslung der Entzerrungsmittel, durch Einschaltung weiterer Verstärkerröhren usw. Für diesen Fall werden dann weitere Verstärker hinzugeschaltet, z. B. in jedem Verstärkerfeld je ein Verstärker, so dass insgesamt vier Verstärkerfelder entstehen.
Diese zusätzlichen Verstärker sind so eingerichtet, dass sie entweder den gesamten oder nur den zusätzlichen oberen Frequenzbereich in der gewünschten Weise verstärken.
Derartige nachträgliche Änderungen können auch auf den andern Kabelstreeken vorgenommen werden.
Zur weiteren Vereinheitlichung der Anlage wird vorteilhaft für die gesamte Kabelanlage die gleiche Steuer-bzw. Grundfrequenz für alle Trägerfrequenzmodulatoren benutzt. Von dieser Grundfrequenz werden alle benötigten Trägerfrequenzen durch Frequenzvervielfachung abgeleitet. Die Grundfrequenz kann über das Kabel selbst, z. B. über eine im Kabel enthaltene Sonderleitung, von einem zentralen Amt aus allen Verstärkerämtern zugeführt werden. Bei einem konzentrischen Hochfrequenzkabel können diese Sonderleitungen gegebenenfalls innerhalb des rohrförmig ausgebildeten Innenleiters untergebracht werden.
Bei einem symmetrischen Hochfrequenzkabel mit einer verdrillten Doppel-oder Sternviererleitung kann die Grundfrequenz über die parallel geschalteten Adern der
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gleichen Grundfrequenz für die Trägerfrequenzmodulatoren hat den besonderen Vorteil, dass man in allen Kabelstrecken für gleichliegende Frequenzbänder stets die gleiche Trägerfrequenz erhält, was mit Rücksicht auf die Modulation und Demodulation von Vorteil ist.
Mit Rücksicht darauf, dass die Anlage erfindungsgemäss in der Weise errichtet wird, dass über sämtliche Kabelstrecken eine bestimmte Anzahl im unteren Frequenzbereich liegender Bänder übertragen wird, wird man vorzugsweise die unteren Trägerfrequenzbänder für den Weitverkehr benutzen.
Falls auf einzelnen Kabelstrecken eine grössere Anzahl von Spreehkreisen benötigt werden, werden diese vorteilhaft aus den Bändern des oberen Frequenzbereiches gebildet. Vorteilhaft wird zur Bildung
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band verwendet. Vielfach kann es aber erwünscht sein, die Sprechverbindungen mit Hilfe von Frequenzbändern mit verschiedener Trägerfrequenz zu bilden, um z. B. die Anlage möglichst wirtschaftlich auszunutzen. Zu diesem Zweck können in den Ämtern zusätzliche Schaltmittel vorgesehen werden, die eine Überleitung von einem Frequenzband zu einem andern Frequenzband ermöglichen. Diese Schaltmittel enthalten die erforderlichen Modulatoren und Demodulatoren, um ein Frequenzband in entsprechender Weise verschieben zu können.
Die Energieversorgung der zwischen den Hauptverstärkern liegenden Zwischenverstärker, u. zw. sowohl die Lieferung des Heizstroms als auch der Anodenspannung, erfolgt vorteilhaft von den die Hauptverstärker aufnehmenden Ämtern aus entweder über die Kabelleitungen oder über im Kabel untergebrachte Sonderleitungen, wie es an sich bekannt ist.
Die gemäss der Erfindung ausgebildete Fernmeldekabelanlage ist naturgemäss nicht nur brauchbar für die Herstellung von Sprechverbindungen, sondern kann auch für andere Fernmeldeübertragungen, z. B. für die Telegraphieübertragung, für die Rundfunk-und Bildfunkübertragung und ferner für die Fernsehübertragung, ausgenutzt werden.
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