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Die bis jetzt bekannten künstlichen Nachbildungen von mit Spulen belasteten Leitungen haben den Nachteil, dass sie aus ziemlich komplizierten Gebilden bestehen, die aus Kapazitäten, Induktivitäten und Ohmisehen Widerständen zusammengesetzt sind, deren genaue Anpassung an die Leitungen ziemliche Schwierigkeiten bereitet. Auch ist die erzielte Nachbildung des Wellenwiderstandes der Leitung nur unvollkommen. Insbesondere für höhere Frequenzen ist die Übereinstimmung nicht genügend, so dass man gezwungen ist Schaltmittcl, wie z. B. Drossel-und Siebkatten in die Leitung einzuschalten zur Unschädlichmachung nicht übereinstimmender Frequenzen.
Es ist schon vorgeschlagen worden, zur Erleichterung der Nachbildung den Scheinwiderstand der Leitung umzubilden, indem vor den Anfang der natürlichen Leitung Kondensatoren und Spulen von solchen Abmessungen und solcher Anordnung geschaltet werden, dass der resultierende Scheinwiderstand in dem Bereich der Betriebsfrequenzen praktisch genügend genau mit dem Wellenwiderstand einer homogenen Leitung übereinstimmt, aber einerseits ist auch diese Umbildung ziemlich kompliziert und anderseits die erzielte Übereinstimmung auch nicht vollkommen genug, um von den erwähnten Schaltmitteln zur Unschädlichmachung nicht übereinstimmender Frequenzen absehen zu können.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Umbildung des Seheinwiderstandes von mit Spulen belasteten Leitungen in äusserst einfacher Weise, u. zw. derart, dass die Nachbildung durch Parallelschaltung eines Ohmschen Widerstandes und eines Kondensators unter Ausschluss von Spulen derart
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Charakteristik derselben vorwiegend in das negative imaginäre Cebiet zu bringen. Zweckmässig wird der Kondensator durch ein Stück Leitung gleicher Kapazität hergestellt, indem eine gewisse. Anzahl der ersten Spulenpunkte weggelassen wird.
Die Nachbildung des Scheinwiderstandes der Leitung nach dem erfindungsgemässen Verfahren bietet den Vorteil, dass sie äusserst einfach ist und die Übereinstimmung zwischen Nachbildung und wirklicher Leitung so gut ist, dass sie selbst für hohe Frequenzen genügt,
Durch Herstellung der Parallelkapazität mit Hilfe einer gewissen Leitungsstreeke wird ferner eine Anzahl von Spulen erspart und die Leitungsführung im Amt bedeutend erleichtert. Man kann infolge Weglassung der Spulen direkt an den Verstärker gehen.
Ausserdem wird die durch die zusätzliche Kapazität, bedingte Dämpfung vermindert, die übrigens wegen der vollkommenen Nachbildung des Wellcnwiderstandes der Leitung leicht durch einen etwas höheren Verstärkungsgrad der Verstärker ausgegliehen werden kann.
Die Erfindung soll an Hand der in Deutschland üblichen Bauart der Spulenleitungen klargelegt werden.
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imaginäre Teil, welcher negativ bleibt, nimmt dem absoluten Wert nach zu. Es sind keine einfachen Gebilde bekannt, die diesen Verlauf des Scheinwiderstandes aufweisen.
4). f = l Der reelle Teil fällt mit wachsender Frequenz, Fig. 5, während der imaginäre negativ linear zunimmt. Diese Komponente kann daher leicht durch Vorschalten einer einfachen Spule von der Induktivität ¸ L kompensiert werden, so dass der imaginäre Teil des resultierenden Scheinwiderstandes nahezu Null wird.
Das entspricht der amerikanischen Bauart der Kabel. Der Scheinwiderstand kann nach Hoyt nachgebildet werden.
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stetig demjenigen eines reinen Kondensators, d. h. der reelle Teil verschwindet mehr und mehr, während der Verlauf des imaginären sich durch eine gleichseitige Hyperbel darstellen lässt. Fig. 6 zeigt diesen Grenzfall. Wichtig ist der Übergang zwischen den Kurven Fig. 5 und Fig. 6.
In den Fig. 7-10 sind die Scheinwiderstände aufgetragen, die man erhält, wenn man a ; == 4, 6, 8 und 10 macht. Es ist nun sehr bemerkenswert, dass man diese Kurven bereits mit grosser Annäherung nachbilden kann durch einen ohmschen Widerstand mit Parallelkondensator, Fig. 11. Macht man
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Man kann die so gewonnene Nachbildungsmöglichkeit dadurch vereinfachen, dass man den Parallel- kondensator E durch ein Stück Leitung gleicher Kapazität ersetzt, d. h. man hat eine gewisse Zahl der ersten Spulenpunkte wegzulassen. Wählt man beispielsweise x = 6, so muss man den ersten Spulenpunkt
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im Kabel bezeichnet ist (Fig. 12).
Es ist dann bei dünndrahtigen Leitungen zweckmässig, auch in der Nachbildung den ohmschen Widerstand des Kabels durch eine T-Schaltung darzustellen. Die sich hieraus ergebende Anordnung
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ferner ist die Übereinstimmung zwischen Nachbildung und wirklicher Leitung bis zu hohen Frequenzen so gut, dass keine Drosselketten im Verstärker notwendig sein werden und man erspart nebenbei für jede Strecke zwischen zwei Verstärkern 6-8 Spulenkästen. Die Regulier- und Einstellfähigkeit ist durch den Kondensator Cl und den Widerstand 1'1 gegeben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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grosser Kondensatorgesehaltetwird. umdie Charakteristikder Leitung vorwiegend in das negative imaginäre Gebiet zu bringen und die Nachbildung in einfacher Weise durch Parallelschaltung einer Kapazität und eines Ohmschen Widerstandes vornehmen zu können.