<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zum Hochfrequenznachrichtenverlrehr mit Zwischenverstärkern.
EMI1.1
b3i grösseren Entfernungen auftretende Schwächung der Nachrichtenenergie auszugleichen. Dies gilt sowohl für die Hschfrequenznachrichtengeräte, die über Postleitungen arbeiten, als auch für solche,
EMI1.2
Fernmessung oder Betriebsteleponie benutzt zu werden. Die ständige Einschaltung der Zwischenverstärker hat nun neben dem stärkeren Röhren-und Stromverbrauch unter gewissen Umständen den Nachteil, dass die Störanfälligkeit der Hoohfrequenznachrichtenanlage bei Gewitter od. dgl. ver- grössei t wird.
Stellt man sich beispielsweise vor, dass zwischen zwei entfernten Stationen A und B ein Zwischenverstärker eingeschaltet ist und es tritt zwischen dem Ort des Zwischenverstärkers und der
Station A eine gewittrige Störung auf, so hat dies zur Folge, dass die Station B zum Ansprechen kommen kann und der Sprechbezirk besetzt erscheint. Dies rührt daher, dass die durch die gewittrigen Einflüsse bedingten Induktionsstorungen für den Zwischenverstärker wie von der Station A ausgesandte Hochfrequenzströme wirken, somit verstärkt werden und dadurch für die Station B eine Belegung vortäuschen. Es ist daher für Hochfrequenzzwischenverstärker vorteilhafter, wenn sie nicht ständig in die Verbindung eingeschaltet sind, sondern nur bei Bedarf eingeschaltet werden.
Es ist an sich bekannt, Hochfrequenzempfänger erst dann voll in Betrieb zu setzen, wenn hochfrequente Energie empfangen wird. Weiterhin ist es in der Technik der Niederfrequenzverstärker bekannt geworden, Verstärker wahlweise nur dann einzuschalten, wenn eine Verbindung über Leitungen hergestellt werden soll, die verstärkungsbedürftig sind. In diesem Falle wird in Abhängigkeit von den Wahlimpulsen, die zur Auswahl der zusammenzuschaltenden Verbindungsleitungen dienen, gleichzeitig ein Verstärker eingeschaltet, wenn die Wahlimpulse eine verstärkungsbedürftige Verbindung kennzeichnen.
Demgegenüber wird durch die Erfindung ein Zwischenverstärker angegeben, der üblicherweise abgeschaltet gehalten und nur dann eingeschaltet wird, wenn eine Messeinrichtung feststellt, dass der empfangene Nachrichtenpegel einen bestimmten Wert unterschreitet. Diese Anordnung ist immer dann besonders vorteilhaft, wenn starke Pegelsehwankurgen auf der Verbindungsleitung zu befürchten sind, die von atmosphärischen Einflüssen oder von Sehaltungsänderungen an den Verbindungsleitungen herrühren können.
In diesem Falle sind die bekannten Anordnungen nicht brauchbar, da nicht von vorn herein feststeht, wann der Verstärker eingeschaltet werden muss, sondern die Einschaltung nur dann zu erfolgen hat, wenn die Dämpfung auf den Übertragungsleitungen angestiegen ist.
In der Zeichnung ist in Fig. 1 die Anordnung eines Hochfrequenzzwischenverstärkers gemäss der Erfindung dargestellt. In Fig. 2 ist ein bestimmtes Ausführungsbeispiel der Messeinrichtung angegeben. Die Fig. 3 zeigt das Pegeldiagramm einer Verbindung, in der Zwischenverstärker nach der Erfindung mit Vorteil angewendet werden, und die Fig. 4 zeigt an Hand einer Kurve, wie ein vorhandener Pegelregler gleichzeitig als Messeinrichtung verwendet werden kann.
In Fig. 3 ist eine Verbindung zwischen den Stationen A und B dargestellt, zwischen denen ein Verstärker V eingeschaltet ist. Beim Hochfrequenznachrichtenverkehr, insbesondere über Freileitungen
<Desc/Clms Page number 2>
und über Starkstromleitungen, kann der Verstärkungsgrad eines Zwischenverstärkers nicht beliebig hoch eingestellt werden, da sonst eine Selbsterregung eintritt, die durch kapazitive bzw. induktive Kopplungen der abgehenden und der ankommenden Leitungen bedingt ist. Für eine bestimmte Station ist daher ein maximaler Verstärkungsgrad Vmax. festgelegt, der nicht überschritten werden darf, ohne die Betriebssicherheit des Verstärkers zu gefährden. Beim Hochfrequenzverkehr über Starkstromleitungen hat dieser Verstärkungsgrad die Grössenordnung von etwa 3 Neper.
Solange die Dämpfung auf der Übartragungsleitung zwischen A und V in geringerem Masse schwankt, ist es möglich, diese Dämpfungsschwankungen durch einen Pegelregler am Verstärker auszugleichen, so dass es, wenn nicht andere Gründe, wie Röhren oder Stromverbrauch, dagegen sprechen, möglich ist, den Verstärker ständig eingeschaltet zu lassen. Ist dagegen der Unterschied zwischen der kleinsten Dämpfung bmin. und der grössten Dämpfung bmax. grösser als der grösste zulässige Verstärkungsgrad, so müsste die Empfangsenergie am Verstärker zusätzlich geschwächt werden, wenn die Dämpfung bmin. herrscht, um eine Übersteuerung des Verstärkers zu verhindern.
In diesem Falle ist es also vorteilhafter, die Leitung direkt durchzuschalten und den Verstärker nicht in Betriebe zu setzen. Herrscht dagegen auf
EMI2.1
der Hochfrequenz zur Station B sicher.
Zur Messung der ankommenden Hochfrequenzenergie wird entweder eine besondere Mess- einrichtung verwendet, die z. B. ausser einem ochfrequenzgleichrichter ein empfindliches und ein unempfindliches Relais enthält, wobei die Einschaltung des Zwisohenverstärkers in Abhängigkeit davon erfolgt, dass von den beiden Relais nur das empfindliche zum Ansprechen gelangt. Zur Messung
EMI2.2
Die Einschaltung des Zwischenverstärkers erfolgt dann in Abhängigkeit von der Einstellung des Pegelreglers. Wird ein Pegelregler verwendet, der im Ruhezustand den Verstärker auf den grössten Verstärkungsgrad einstellt, und der bei Baginn jeder Übertragung den Verstärkungsgrad beispielsweise vermittels eines Schrittschaltwerkes stufenweise heruntersetzt, bis er der ankommenden Hochfrequenz entspricht, so kann die Einschaltung des Zwischenverstärkers davon abhängig gemacht werden, dass der Pegelregler nur eine bestimmte Zahl von Schritten ausführt. Bei Verwendung von Pegelreglern mit Verlagerung der Gittervorspannung steigt gemäss. Fig. 4 die den Verstärkungsrad regelnde Gittervorspannung Us mit der Grösse des Empfangspegels z.
B. proportional an, und die Eimchaltupg des Verstärkers kann davon abhängig gemacht werden, dass die Gitterspannung einen bestimmten Wert nicht üb3rschreitet. Anderseits wird die Einschaltung erst dann vorgenommen werden, wenn der Empfangspegel einen bastimmten Mindestwert überschreitet.
B ? i Verstärkung für mehrere Verkehrsrichtungen wird man zweckmässig für jede Verkehrsrichtung eine besondere'Mess-und Umschaltvorrichtung vorsehen. Es genügt, wenn allein diese Messund Umschaltvorrichtung ständig in Bertrieb ist, während alle übrigen Einrichtungen des Verstärkers nur bei B ! darf in Betrieb zu setzen sind. Die beschriebene Anordnung kann in gleicher Weise auch dann Anwendung finden, wenn den beiden Verkehrsrichtungen nicht je eine Welle Al und A2 fest zugeordnet ist, sondern wenn im Zwischenverstärker vermittels eines Differentialgliedes erst festgestellt werden muss, in welcher Verkehrsrichtung die Verstärkung vorzunehmen ist.
Auch dann kann entweder durch den Pegelregler oder durch die vorbeschriebane Relaisanordnung im Zwischenverstärker für jede Verstärkungsrichtung bzw. die jeweilige Verstärkungsrichtung festgestellt werden, ob der Zwischen- verstärker in Betrieb zu nehmen ist.
In der Fig. 1 ist 1 der eigentliche Zwischenverstärker für zwei Verkehrsrichtungen mit je einem besonderen Durchlassweg für die Wellenlänge 1 und)., 2' 2 und 3 sind Umschaltkontakte, an welchen der Verstärker 1 von der Verbindungsleitung 4 abgeschaltet werden kann. 5 und 6 sind Schaltungsanordnungen, die die Betätigung der Kontakte 2 und 3 veranlassen, die in der Fig. 2 näher dargestellt sind. 7 und 8 sind an sich bekannte Leitungsabstimm- bzw. Ankopplungsgeräte, 9 und 10 Kopplungskondensatoren, 11 und 12 ist je ein Hochspannungsleitungsabschnitt, über welchen der Hochfrequenznachrichtenverkehr sich in beiden Verkehrsrichtungen abwickelt.
In der Fig. 2 ist nun eine Anordnung dargestellt, die den Schaltungsanordnungen 5 und 6 der Fig. 1 entspricht. Diese enthalten einen Eingangstransformator T, einen Richtverstärker G, ein empfindliches Relais B und ein träges Relais R, die beide in Reihe im Anodenstromkreis des Richtverstärkers G eingeschaltet sind. Dis empfindliche Relais B weist einen Arbeitskontakt e auf, das unempfindliche Rallais R einen Ruhekontakt 1', beide in einem Stromkreis eines Umschaltrelais U.
Je ein solches Umschaltrelais beeinflusst einen der Kontakte 2 oder 3 nach Fig. 1. Der eigentliche Zwischenverstärker selbst ist, da für das Verständnis der vorliegenden Erfindung unwesentlich, in den Figuren nicht besonders dargestellt. Die Wirkungsweise der eben beschriebenen Anordnung ist folgende :
Angenommen, an den Eingangstransformator T der Umschaltvorrichtung 5 gelangt beim Abheben des Hörers der rufenden Station eine bestimmte Hochfrequenzenergie. Diese wird in dem Richtverstärker G gleichgerichtet, wodurch die Relais E und R einen Gleichstrom zugeführt erhalten, dessen Stärke von dem Betrag der eintreffenden Hochfrequenzenergie abhängig ist. Ist die eintreffende
<Desc/Clms Page number 3>
Energie verhältnismässig stark, so kommt hiedurch das Relais E und das Relais R zum Ansprechen.
Es wird also der Kontakt e das empfindliche Relais schliessen und der Ruhekontakt r das unempfindliche Relais R öffnen ; das Relais U kann also nicht zum Ansprechen kommen und seinen Kontakt 2 nach Fig. 1 aus der gezeichneten Stellung in die andere Stellung umlegen. D ? r Zwisehenverstärker bleibt also auch für die Verkehrsrichtung 1. nach wie vor abgeschaltet.
Wäre dagegen die über die Starkstromleitung 11, den Kopplungskondensator 9, die Verbindungsleitung 4, das Ankopplungfgerät 17 in das Gerät 5 eintretende Htchfrequenzenergie so gering gewesen, dass nur das empfindliche Relais E zum Ansprechen hätte kommen können, so hätte dies zur Folge gehabt, dass das Relais U zum Ansprechen gekommen wäre, da nunmehr der Kontakt r infolge des Nichtanziehens des Relais R geschlossen geblieben wäre. Infolge des Ansprechens des Relais U hätte dieses seinen Kontakt 2
EMI3.1
In ähnlicher Weise würde auch in der andern Verkehrsrichtung 1. 2 durch die Vorrichtung 6, die der nach Fig. 2 entspricht, der Zwischenverstärker eingeschaltet in Abhängigkeit von der in dessen Richtverstärker G eintreffenden Hochfrequenzenergie.
Bei einem Verstärker mit Pegelregler, der bei Beginn jeder Übertragung von Null aus durchläuft und beispielsweise vermittels eines Schrittschaltwerkes stufenweise oder schrittweise den Hochfrequenz pegel im Zwischenverstärker einstellt, kann, wie bereits erwähnt, die Einschaltung des Zwischenverstärkers davon abhängig gemacht werden, dass beim Unterschreiten einer bestimmten Sehrittzahl der Zwischenverstärker eingeschaltet ist, während beim Überschreiten dieser Schrittzahl, d. h. beim Vorhandensein grosser Enpfangsenergie, der Zwischenverstärker für die entsprechende Verkehrsrichtung abgeschaltet wird.
Da bei den eingangs geschilderten induktiven Störungen durch Gewitter oder durch Schaltstösse innerhalb des Kraftnetzes stets grosse hochfrequente Störenergien auftreten, so wird in diesen Fällen der Zwischenverstärker stets abgeschaltet bleiben, mithin im eigentlichen Empfänger der Störpegel durch den Zwischenverstärker nicht erhöht werden. Anderseits wird der Zwischenverstärker stets dann selbsttätig in Betrieb genommen, wenn beispielsweise beim Auftreten von Rauhreif oder bei Zerstörung einer oder mehrerer Hochfrequenzsperren im Netz die Nachrichtenenergie so gering wird, dass eine Verstärkung erwünscht ist.
Die beschriebene Anordnung kann in gleicher Weise auch dann Anwendung finden, wenn den beiden Verkehrsrichtungen nicht je eine Welle Xj und X, fest zugeordnet ist, sondern wenn im Zwischenverstärker vermittels eines Differentialgliedes erst festgestellt werden muss, in welcher Verkehrsrichtung die Verstärkung vorzunehmen ist. Auch dann kann entweder durch den Pegelregler oder durch die vorbeschriebene Relaisanordnung im ZwiEchenverstärker für jede Verstärkungsrichtung bzw. die jeweilige Verstärkungsrichtung festgestellt werden, ob der Zwischenverstärker in Betrieb zu nehmen ist.
Die bisher beschriebene Anordnung geht davon aus, dass die hochfrequente Störspannung auf den Übertragungsleitungen im allgemeinen eine Amplitude aufweisen wird, die merklich unterhalb derjenigen Amplitude liegt, die den Zwischenverstärker überhaupt zum Einschalten bringen kann.
Ausserdem vermögen aber auch im allgemeinen Störspannungen, die sehr kurzzeitig auftreten, wie beispielsweise bei Blit7schlägen od. dgl., nicht zu einer Einschaltung des Zwischrnverstärkrrs führen, weil derartige hochfrequente Störungen viel zu kurze Zeit andauern um eine Einschaltung des Hochfrequenzverstärkers zu bewirken. Bei langsam arbeitenden Schaltern in elektrischen Kraftverteilungsnetzen können aber nun doch noch Störungen auftreten, deren Amplitude und Dauer ausreichend ist, um eine unerwünschte Einschaltung des Zwischenverstärkers zu bewirken. Gemäss der vorliegenden Erfindung werden daher noch zusätzliche Mittel vorgesehen, um auch derartige Fehleinschaltungen des Zwischenverstärkers zu vermeiden.
Diese Mittel bestehen in Einrichtungen, die es gestatten, die Störfrequenzen von den Nutzfrequenzen zu unterscheiden und die die Einschaltung des Zwischenverstärkers nur dann vornehmen, wenn es für die Nutzfrequenz erforderlich ist. Derartige Mittel zur Unterscheidung der Störfrequenzen von den Nutzfrequenzen können z.
B. sein : Hoch-oder Tonfrequenzamplituden bestimmter Dauer oder Zusammensetzung bzw. gegenseitigen zeitlichen Abstandes, oder aber das Vorhandensein ganz bestimmter Tonfrequenzen oder Tonfrequenzkombinationen, die in den Störgeräuschen überhaupt nicht oder nur schwach vorkommen, oder aber die Einschaltung des Zwischenverstärkers kann davon abhängig gemacht werden, dass ausser ganz bestimmten Tonfrequenzkombinationen oder einer ganz bestimmten Tonfrequenz, nicht noch weitere Ton-oder Hochfrequenzen, die von Störgeräuschen herrühren könnten, auf den Spannungswächter einwirken.
Unterstellt man beispielsweise, dass bei einer Anordnung nach Fig. 1 das Umschaltrelais mit den Kontakten 2, 3 nur dann zum Ansprechen kommen kann, wenn es mit Hilfe einer geeigneten Relaisschaltung eine genau festgelegte Impulsfolge empfangen hat, so können alle Störgeräusche bzw. Störfrequenzen keinesfalls zu einer Einschaltung des Zwischenverstärkers 1 führen, es sei denn, dass der ausserordentlich unwahrscheinliche Fall eintreten würde, dass die Störgeräusche zufällig einmal die Kurvenform der Nutzimpulse nachahmen würden.
Zur Erreichung des gleichen Zustandes kann auch beispielsweise einer Anordnung nach Fig. 2 ein frequenzselektives Mittel vorgeschaltet sein, wie beispiels-
<Desc/Clms Page number 4>
weise Filter od. dgl., so dass das Relais U nur dann ansprechen kann, wenn die durch das Filter festgelegte Kombination unter Ausschluss anderer Frequenzen empfangen worden ist. Durch einen besonderen Kreis, der auf b3stimmte charakteristische Störfrequenzen abgestimmt sein kann bzw. für ein ganzes Störfrequenzband durchlässigist, wird hiebeifestgestellt, ob auch Störfrequenzen auf der Leitung vorhanden sind. In Abhängigkeit von dem Vorhandensein der zusätzlichen Störfrequenzen kann dann die Einschaltung des Zwischenverstärkers verhindert werden.
Es kann aber auch ein Verhältnisinstrument Verwendung finden, dessen einer Spule Nutzstromzeichen und dessen anderer Spule die ausgesiebten Störstromzeichen bzw. Störfrequenzen zugeführt werden, wobei dieses Verhältnisinstrument mit einer Kontaktvorrichtung versehen wird, die in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Amplituden der Nutzfrequenzen zu denjenigen der Storfrequenzen die Einschaltung des Zwischenverstärkers bewirken. Durch eine derartige Einrichtung kann festgestellt werden, ob überhaupt Nutzstromzeichen ankommen und ob b3Ïm Vorhandensein von Störfrequenzen das Verhältnis beider Amplituden nicht derart ist, dass trotz verhältnismässig schwacher Nutzfrequenzamplituden die Einschaltung des Zwischenverstärkers unterbleiben muss.
Wird bei der Nachrichtenüb3rtragung mit Tonfrequenz modulierter Hochfrequenz gearbeitet, so kann die Spannungswächterschaltung nach Fig. 2 mit Vorteil so ausgebildet werden, dass sie auf die Tonfrequenz anspricht, mit der der hochfrequente Träger moduliert ist. Die Relais Rund Ewerden dann von der auszusiebenden Tonfrequenz durchflossen, oder von einem Gleichstrom, der durch Gleichrichtung des hinter dem D3modulator erhaltenen tonfrequenten Wechselstromes entsteht.
Als Tonfrequenz wird in diesem Fall eine Frequenz verwendet, die durch Störfrequenzen nicht nachgebildet werden kann, wobei diese Tonfrequenz nicht nur zur Betätigung des Spannungswächters, d. h. zur Ein-und Ausschaltung des Verstärkers 1 nach Fig. 1, sondern auch für die Übertragung irgendwelcher Kommandos, Auswahlvorgänge, Telegraphiestromzeichen od. dgl. dienen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Hochfrequenznachrichtenverkehr über Leitungen, insbesondere Starkstromleitungen, bei der im Zuge der Übsrtragungsfernleitung Zwischenverstärker vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine selbsttätig wirkende Vorrichtung vorgesehen ist, durch die der Zwischenverstärker üblicherweise abgeschaltet gehalten und nur dann eingeschaltet wird, wenn die am Zwischenverstärker eintreffende Nachrichtenenergie einen bestimmten Wert unterschreitet.