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Verfahren zur Verminderung des Über- und Mi1sprecbens bei Fernsprechdoppelleitungen oder
Doppelsprechkreisen.
Zur Beseitigung der bekannten Über-und Mitsprecherscheinungen bei Feinsprechdoppelleitungen oder in Doppelsprechkreisen, die durch Ungleichheiten in den Kapazitäten zwischen den Leitern des einen und denen des anderen Stromkreises hervorgerufen werden, hat man bereits vorgeschlagen, nach Ermittlung der Kapazitätsungleichheiten die Leiter der aufeinanderfolgenden Leitungs-oder Kabelabschnitte derart miteinander zu verbinden, dass die zwischen den Leitern bestehenden Abweichungen in der Kapazität möglichst aufgehoben werden.
Bei Ausführung dieser bekannten Massnahme ist es aber notwendig, die Kabelstrecken in ziemlich kleine Abschnitte zu unterteilen und demgemäss zahlreiche Messungen auf der Strecke vorzunehmen, wodurch bei der Abgleichung der Kapazitätsunterschiede zahlreiches Personal und ausserordentlich viel Zeitaufwand erforderlich wird. Auch kann zur Vornahme der beim Verbinden der verschiedenen Leitungsabschnitte auszuführenden Kreuzungen nur entsprechend vorgebildetes Löterpersonal Verwendung finden. Dazu kommt, dass ein bereits verlegtes Kabel, das bei der Herstellung der Lötstellen von vornherein glatt durchgeschaltet wurde und infolgedessen noch verhältnismässig starkes Nebensprechen aufweist, nach der Kreuzungsmethode nur unter den grössten Schwierigkeiten nachträglich abgeglichen und dadurch verbessert werden kann.
Ausserdem wird die Schaltung der Adern in den Kabeln unübersichtlich und kann bei späteren Ausbesserungsarbeiten Anlass zu Fehlern geben.
Bei Kabeln, die verhältnismässig wenig Adernpaare aufweisen, also dünn sind und daher in grossen Fabrikationslängen gefahren werden können, hat sich bereits gezeigt, dass es bei Verlegung solcher grossen Einzellängen nicht möglich ist, wirklich befriedigende Werte des Nebensprechens zu erreichen, weil die auf eine Ausgleichsgruppe entfallende Anzahl von Kabelstücken nicht ausreicht, um die vorhandenen Unsymmetrien vollständig auszugleichen.
Von den physikalischen Erkenntnissen ausgehend, die dem erwähnten Kreuzungsverfahren zugrunde liegen, gibt die vorliegende Erfindung einen neuen Weg, die Nebensprechstörungen zu beseitigen, der aber die angeführten Nachteile des Kreuzungsverf hrens nicht aufweist. Nach der Erfindung erfolgt der Ausgleich der Kapazitätsunsymmetrien in der Fernsprechleitung in folgender Weise :
Die Fernsprechleitung, z. B. eine Viererleitung, wird in bekannter Weise auf ihre Kapazitätsunsymmetrien gemessen, und zwar an einer vorteilhaft glatt durchgeschalteten Strecke, deren Länge im Sinne der Pupinschen Theorie gleich einem Bruchteil der Wellenlänge ist, d. h. deren Kapazitäten als punktförmig oder angenähert punktförmig betrachtet werden können.
Die so ermittelten Kapazitätsunterschiede werden durch Zusatzkondensatoren, deren Grössen den ermittelten Werten entsprechen, abgeglichen.
Die hierdurch erzielte Verbesserung kann nun noch weiter getrieben werden, indem man die bei nochmaliger Prüfung der grob abgeglichenen Leitung aufgefundenen Reste
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von Kapazitätsunterschieden durch entsprechende Einstellung der Zusatzkondensatoren ausgleicht.
Man kann auch so verfahren, dass man die veränderbaren Zusatzkondensatoren, z. B. drehbare Luftkondensatoren, gleich von vornherein an die Leitung schaltet und so einstellt, dass die Messungen gleiche Kapazitätswerte ergeben.
Man kann die Feineinstellungen auch vornehmen, indem man das bereits auf Grund der ersten Messung grob abgeglichene Kabelstück an eine Nebensprechprüfeinrichtung schaltet und die Ausgleichselemente unter gleichzeitigem Prüfen des Nebensprechens so abgleicht, dass für das Nebensprechen die günstigsten Werte erzielt werden.
Nun können auch Unsymmetrien in den anderen elektrischen Eigenschaften der Leitungen, beispielsweise der Widerstände, Anlass zum Nebensprechen geben. Diese Unsymmetrien, vorzugsweise den Widerständen, können noch abgeglichen werden, nachdem das vorerwähnte Verfahren, das den Hauptfehler beseitigt, angewandt worden ist. Es ist gelungen, Kabel, deren Kapazitäten bereits abgeglichen waren, durch Ausgleich der Widerstände noch weiter zu verbessern.
Die einstellbaren Ausgleichelemente können später durch unveränderbare und dauernd einzubauende Ausgleichelemente ersetzt werden, deren Werte den letzten Feineinstellungen entsprechen.
Bei diesem Verfahren wird eine wesentliche Beschränkung der Arbeiten erzielt. Es ist nicht mehr erforderlich, die einzelnen Fabrikationslängen der Kabel an jeder Muffe zu messen oder gar zu lange Fabrikationslängen nochmals zu schneiden und neue Muffen einzufügen. Beispielsweise wird es bei Pupinkabel genügen, die zwischen zwei Spulen liegende Strecke zu messen und abzugleichen, gegebenenfalls unter Mitmessung der Unsymmetrien der Spulen. Man wird in diesem Falle immer mit dem vorgeschlagenen Ausgleichsverfahren zum Ziele kommen, weil nach dem Pupinsystem die Spulenabstände schon immer gleich einem bestimmten Bruchteil der Wellenlänge sein müssen. Dabei kann man das ganze Kabelstück zwischen zwei Spulenpunkten glatt durchschalten.
Unter Umständen kann es allerdings wünschenswert erscheinen, einen ersten groben Ausgleich der Kapazitätsunsymmetrien zu erreichen, indem man die ganze Strecke, wenn sie sehr lang ist und sehr grosse Unsymmetrien aufweist, an einem oder zwei Punkten kreuzt und dann die vorliegende Erfindung anwendet. Man kann hierzu durch das Bedenken geführt werden, dass ja die Einfügung von Zusatzkondensatoren die Dämpfung, wenn auch nur um ein Geringes, erhöht. Bei vorherigem Kreuzen werden die Werte der Zusatzkondensatoren kleiner und die Erhöhung der Dämpfung dementsprechend ebenfalls, Im allgemeinen wird allerdings die Erhöhung der Dämpfung nur Bruchteile eines Prozentes betragen, also praktisch nicht ins Gewicht fallen.
Man kann sogar die Massnahme des Kreuzens nach gewissen Gesichtspunkten vollständig durchführen, indem man z. B. den Hauptwert darauf legt, durch alleinige Anwendung des Kreuzungsverfahrens das Mitsprechen auf günstigste Werte zu bringen, wobei unter Umständen das Übersprechen nicht verbessert, sondern sogar verschlechtert wird, und dann die verbleibenden schlechten Werte, insbesondere die des Übersprechens, durch Einfügen von Zusatzelementen, die sich im letzteren Falle auf einen einzigen Kondensator beschränken würden, ausgleichen. Welches Verfahren man anwendet, wird von der Bauart des Kabels bzw. von der Art der auftretenden Unsymmetrien und von den Ansprüchen, die man an die Anlage stellen wird, abhängig sein.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass bereits verlegte und in Betrieb befindliche Kabel nach dem Verfahren gemäss der Erfindung in sehr viel einfacherer Weise nachtäglich ausgeglichen werden können. In diesem Falle ist es nämlich im Gegensatz zu den bekannten Verfahren nicht mehr erforderlich, alle Muffen zu öffnen und alle einzelnen Längen zu messen und zu kreuzen ; man braucht vielmehr das Kabel nur in Strecken zu unterteilen, deren Längen klein sind gegen die Wellenlänge, also z. B. bei Pupinkabeln in Kabelstücke in der Grössenordnung des Spulenabstandes, und diese Stücke durch Zusatzelemente auszugleichen.
Infolgedessen braucht man bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung das Kabel dem Betrieb nur für wesentlich kürzere Zeit zu entziehen, als bei Anwendung des Kreuzungsverfahrens, ja es ist sogar möglich, den Ausgleich vorzunehmen, ohne das Kabel überhaupt ausser Betrieb zu setzen.
Das Verfahren hat sodann noch den weiteren Vorteil, dass man zwei nebeneinander liegende, in sich ausgeglichene Doppelfernsprechleftungen (zwei Viererkreise) bezüglich des Übersprechens aufeinander abgleichen kann, was nach dem Kreuzungsverfahren nicht angängig ist.
Auch bei Spulen ist das Verfahren insofern besonders vorteilhaft anzuwenden, als die bei diesen auftretenden Unsymmetrien sich von Spule zu Spule nicht wesentlich ändern, denn wenn gleich jede Spule Unsymmetrien aufweisen kann, so sind doch die Spulen unter sich ziemlich gleichmässig. Ausserdem kann die Kapazität der Spulen ebenso wie die gegen-
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seitige Kapazität zweier Spulen durch über ihnen anzubringende Kappen leicht festgelegt werden. Es wird daher bei Spulen keine Schwierigkeiten machen, den Abgleich vorzunehmen.
Mit Vorteil kann das Verfahren auch angewandt werden auf die Endschaltungen, die zum Betriebe der Viererleitungen erforderlich sind und die, wenn ihre elektrischen Eigenschaften nicht genügend, die Leitungen hingegen gut ausgeglichen sind, ein nicht unerhebliches Nebensprechen in die Doppelfernsprechanlage einführen können. Ebenso kann man Nebensprechprüfeinrichtungen sinngemäss nach dem Verfahren abgleichen.
Um ein Bild über die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes zu geben, seien als Beispiel Messungen an einem Papierkabel mit o-8 mm starken Kupferleitungen angeführt, das nach dem Dieselhorst-Martin-System Viererverseilung aufweist. Von dem Kabel, das eines der ersten Versuchskabel nach dem Dieselhorst-Martin-System ist, wurde eine Länge von 1300 m untersucht. Die in der Figur mit 1 und 2 bezeichneten Kreise stellen die Leiter der einen Doppelleitung, die mit 3 und 4 bezeichneten die Leiter der anderen Doppelleitung dar. a, b, c und d sind die in bekannter Weise zu messenden Kapazitäten. In einem Vierer
EMI3.1
EMI3.2
<tb>
<tb> a) <SEP> = <SEP> oxo <SEP> Mit.
<tb> b) <SEP> = <SEP> 0'039190 <SEP>
<tb> e) <SEP> = <SEP> 0-039915 <SEP>
<tb> d) <SEP> = <SEP> 0-039460
<tb>
Die grösse Kapazität ist c. Dieser wird kein Kondensator hinzugefügt.
Zu a, b und d werden 26'5, 72-5 bzw, 45-5 X io-5 Mif. hinzugefügt, um sie auf den Wert von c zu bringen.
Nach dieser Rohabgleichung sind die vier Kapazitätswerte aber noch nicht vollständig gleich, weil nämlich die Einführung der Zusatzkondensatoren nicht ohne gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Kapazitäten möglich ist. Nach dem Ausgleich wurden für die Kapazitäten die Werte :
EMI3.3
<tb>
<tb> a) <SEP> = <SEP> 0'040135 <SEP> Mif.
<tb> b) <SEP> : <SEP> ==- <SEP> 0'040140 <SEP> " <SEP>
<tb> C) <SEP> = <SEP> 0'040160 <SEP> " <SEP>
<tb> d) <SEP> = <SEP> 0-0'o. <SEP> oi6o
<tb>
gefunden.
Es bestanden also infolge der gegenseitigen Beeinflussung immer noch Unterschiede bis 2'5 X 10-5 Mif. Hierauf werden durch empirisches Einstellen der Zusatzkondensatoren die vier Kapazitätswerte a, b, t und d auf gleiche Grösse gebracht, deren Wert 0.040I55 Mif. betrug. In den drei Fällen ergab sich folgendes Nebensprechen, das durch Vergleich mit Breisigschen Eichleitungen in bekannter Weise gemessen wurde. Die Lautstärke ist in den folgenden Tafeln wie üblich in ss angegeben. Hohes ss1 heisst kleines Nebensprechen, niedriges ssl starkes Nebensprechen. Das Mitsprechen von der Stammleitung I auf den Vierer wird mit 1/V bezeichnet, umgekehrt vom Vierer auf den Stamm mit V/I.
Ebenso ist das Mitsprechen vom Stamm 11 auf den Vierer und umgekehrt mit 11/V und VIII bezeichnet. Das Mitsprechen vom Stamm I auf Stamm II ist mit Illl bezeichnet.
EMI3.4
<tb>
<tb>
I. <SEP> Die <SEP> I300 <SEP> m <SEP> Kabel <SEP> wurden <SEP> ohne <SEP> Ausgleich <SEP> glatt <SEP> durchgeschaltet <SEP> :
<tb> IJV <SEP> V/I <SEP> Il <SEP> V/II <SEP> I/II
<tb> l <SEP> 4'5 <SEP> 4'5 <SEP> 4'5 <SEP> 4'8 <SEP> 8'7.
<tb>
2. <SEP> Das <SEP> Kabel <SEP> ist <SEP> roh <SEP> abgeglichen <SEP> :
<tb> ssl <SEP> 6#6 <SEP> 6#8 <SEP> 7#5 <SEP> 7#7 <SEP> 9#2.
<tb>
3. <SEP> Nach <SEP> der <SEP> Feineinstellung <SEP> der <SEP> Zusatzkondensatoren.
<tb>
ss <SEP> 8-4 <SEP> 8-6 <SEP> 8-4 <SEP> 9-2 <SEP> 9'o.
<tb>
Aus dem Vergleiche der drei Messungen sieht man, dass bereits die Rohabgleichung einen erheblichen Fortschritt mit sich bringt, dass aber die Beseitigung der letzten kleinen Restunterschiede (Feinabgleichung) von grosser Bedeutung ist,
Nach dem hier gezeigten Beispiel kommt man beim Abgleich eines Vierers mit drei Zusatzkondensatoren aus. Es kann auch der Fall eintreten, dass man zweckmässig vier Zusatzkondensatoren besitzt, indem man auch die grösste gemessene Kapazität, also im vorliegenden Falle c, noch vergrössert. Dies ist z. B. erforderlich, wenn die Abweichung der zweitgrössten Kapazität von der grössten nur sehr klein ist, so dass man einen Zusatzkondensator von so geringer Kapazität nicht zur Verfügung hat oder einwandfrei herstellen kann.
Das Verfahren vereinfacht sich wesentlich, wenn man es nicht mit Doppelsprech-oder Viererleitungen zu tun hat, sondern mit gewöhnlichen Doppelleitungen und man nur das Übersprechen von Doppelleitung auf Doppelleitung vermindern will. Wenn 1 und 2 in der Figur die Adern einer Doppelleitung, 3 und 4 die der anderen sind, so ist die Bedingung
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dass das Übersprechen verschwindet, dass a-b = c-d wird und diesen Ausgleich man im allgemeinen mit einem einzigen Kondensator erreichen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Verminderung des Über-und des Mitsprechens bei Fernsprech- eitungen oder Doppelsprechkreisen, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Messungen nnter Weise ermittelten Kapazitätswerte einer vorteilhaft glatt durchgeschalteten - oder Kabelstrecke, deren Länge gegen die Wellenlänge verhältnismässig klein ist, kapazität also als punktförmig betrachtet werden kann, während oder nach der Messung durch veränderbare Ausgleichelemente abgeglichen werden.