CH135084A - Schaltungsanordnung zum Kompensieren von Phasenänderungen bei einem über eine Leitung übertragenen Fernmeldestrom. - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Kompensieren von Phasenänderungen bei einem über eine Leitung übertragenen Fernmeldestrom.

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CH135084A
CH135084A CH135084DA CH135084A CH 135084 A CH135084 A CH 135084A CH 135084D A CH135084D A CH 135084DA CH 135084 A CH135084 A CH 135084A
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Co Bell Telephon Manufacturing
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Bell Telephone Mfg
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
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Description


  Schaltungsanordnung zum     Kompensieren    von Phasenänderungen bei einem  über eine Leitung übertragenen Fernmeldestrom.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf eine Schaltungsanordnung, mittelst wel  cher Änderungen der Phase bei einem     Fern-          rneldestrom    in Leitungen, insbesondere., jedoch  nicht ausschliesslich, in Freileitungen     ausge-          -lichen    werden können.  



  Während es schon unter gewöhnlichen  Verhältnissen wichtig sein mag, den in Lei  tungsstromkreisen auftretenden Phasenände  rungen entgegen zu wirken oder sie auszu  gleichen, so ist dies um so wichtiger in jenen  Fällen, wo die Leitungsstromkreise zur Über  tragung einer Melde- oder Steuerfrequenz für       Kettenrundfunkanlagen    benützt werden. Es  ist beispielsweise schon vorgeschlagen worden,  die Rundfunkdarbietungen mittelst einer An  zahl dieselbe Frequenz benützenden Sende  stellen zu verbreiten, wobei die verschiedenen  Sendestellen mittelst einer über Drahtleitungen  übertragenen Steuerfrequenz in Synchronis  mus gehalten werden.

   Bei einer derartigen       Anlage    würden jedoch kleine Änderungen der  Phase der über die Leitung übertragenen Nie-         derfrequenzströme    als Folge der in jeder Sende  stelle erfolgenden     Frequenzvervielfachung    beim       Herauftransformieren    der Steuerfrequenz auf  eine Radiofrequenz erheblich vergrössert wer  den. Bei einem Rundfunkteilnehmer, dessen  Ort so gelegen ist, dass er die beiden mit  gleicher Wellenlänge sendenden Stationen  mit gleicher Feldstärke empfängt, machen  sich die Phasenänderungen der Radiofrequenz  ströme der beiden Stationen als langsamer       Fadingeffekt    oder andere Störung bemerkbar.

    Man ist deshalb bestrebt, irgendwelche Ände  rungen der Phase der über die Drahtleitungen  übertragenen Steuerfrequenz bei Gleichwellen  rundfunkanlagen nach Möglichkeit auszu  schliessen.  



  Die Schaltungsanordnung gemäss vorlie  gender Erfindung erlaubt dieses Ziel zu er  reichen. Diese Anordnung ist dadurch ge  kennzeichnet, dass ein     Hilfskontrollstrom    am       Sendeende    der Leitung mittelst     Modulierungs-          einrichtungen    zwei Trägerströmen verschie  dener Frequenzen     aufmoduliert    wird, welche      modulierten Ströme über die Leitung über  tragen und in entgegengesetzter     Phasen-          beziebung    einem Detektor aufgedrückt werden,  in dein jedoch nur Strom     fliesst,

      wenn die  beiden Ströme nicht mehr die richtige Phasen  lage inne haben und wobei eine     phasenregu-          lierende    Einrichtung an die erwähnte Leitung  angeschlossen ist, die dazu bestimmt ist, die  richtige Phasenlage der beiden erwähnten  Ströme     herbeizuführen    und zugleich den Fern  meldestrom in die richtige Phasenlage zu  bringen.  



  Nachstehend wird die     Erfindung    an zwei  beispielsweisen Ausführungsformen des Er  findungsgegenstandes ausführlich erläutert.  



  In der Zeichnung zeigen die     Fig.    1 und 2  die zwei Ausführungsformen, während die       Fig.        211    Einzelheiten eines automatischen     Nach-          regelungsmechanistnus    zur Steuerung der       Phasennachregelung    zeigt, welcher in der  Einrichtung der     Fig.    2 verwendet wird.    Bevor diese Schaltungsanordnungen in  ihren Einzelheiten beschrieben werden, sollen  nachstehend einige grundlegende Betrach  tungen     über-die    in Freileitungen auftretende  Phasenverschiebung und die sie     bewirkenden     Faktoren erfolgen.

   Der grössere Teil der  Änderung in der     Phasenversobiebung    in einer  Freileitung wird durch die als Folge von  Änderungen der Witterung in den Isolatoren  bewirkten Kapazitätsänderungen hervorge  rufen. In der     folgciiden    Tabelle sind einige  Zahlenwerte dieser Änderung für einen typi  schen Frequenzbereich angeführt, und zwar  für Paare, die aus Kupferdraht mit 4,19 mm  und 2,64 mm Durchmesser bestehen und  einer) 'Abstand der Drähte von 29 cm be  sitzen und an den üblichen     Telephonfreilei-          tungsisolatoren    befestigt sind. In dieser Ta  belle bedeutet     ,Q    die Phasenverschiebung per  Meile Freileitung, gemessen in Einheiten der  Winkelgeschwindigkeit.

    
EMI0002.0022     
  
    TABELLE.
<tb>  <I>.#1y#,derurag <SEP> der <SEP> Phasenkonstanten <SEP> durch <SEP> Tyitter-uragsroechseG.</I>
<tb>  Für <SEP> Paare <SEP> mit <SEP> 4,19 <SEP> min <SEP> Kupferdraht
<tb>  :inderung <SEP> der
<tb>  Phasenverschiebung <SEP> in <SEP> Trockenes <SEP> Wetter <SEP> Nasses <SEP> Wetter <SEP> ebung <SEP> Änderung <SEP> der
<tb>  ss <SEP> per <SEP> <U>-Meile</U> <SEP> # <SEP> # <SEP> per <SEP> Meile <SEP> in <SEP> Einheiten <SEP> der <SEP> Phasenverschiebung
<tb>  Hertz <SEP> Winkelgeschwin- <SEP> in <SEP> Graden <SEP> per <SEP> Meile
<tb>  digkeit <SEP> per <SEP> Meile
<tb>  1000 <SEP> 0,03504 <SEP> 0,03533 <SEP> 0,00029 <SEP> I <SEP> 0,0166
<tb>  5000 <SEP> 0,1737 <SEP> 0,1753 <SEP> 0,0016 <SEP> i <SEP> 0,092
<tb>  10000 <SEP> 0,3458 <SEP> 0,3490 <SEP> 0,0032 <SEP> 0,184
<tb>  30000 <SEP> 1,0295 <SEP> 1,0389 <SEP> 0,0094 <SEP> 0,

  539
<tb>  Für <SEP> Paare <SEP> mit <SEP> 2,64 <SEP> min <SEP> Kupferdraht
<tb>  1000 <SEP> 0,03555 <SEP> 0,03582 <SEP> 0,00027 <SEP> 0,0155
<tb>  5000 <SEP> 0,1740 <SEP> 0,1758 <SEP> 0,00<B>1</B>8 <SEP> 0,103
<tb>  10000 <SEP> 0,3468 <SEP> 0,3504 <SEP> , <SEP> 0,0036 <SEP> 0,206
<tb>  30000 <SEP> 1,0330 <SEP> 1,0438 <SEP> 0,011 <SEP> \ <SEP> 0,620       In obiger Tabelle gibt die zweite Reihe  Werte für die Phasenkonstante     (3    per Meile  Doppelleitung bei trockenem Wetter und die    dritte Reihe die entsprechenden Werte bei  nassem Wetter.  



  In der vierten Reihe ist die     Differenz         dieser Werte in Einheiten der Winkelge  schwindigkeit per Meile angegeben, und die  fünfte Reihe zeigt diese Differenzen in Gra  den per Meile. Aus der Tabelle geht ferner  hervor, dass die in der vierten und fünften  Reihe angegebenen Änderungen praktisch  proportional zur Frequenz und zudem vom  Kaliber der Leiter unabhängig sind. Diese  direkte Proportionalität ist insofern von Be  deutung, als sie die     Anwendung    vorliegender  Erfindung zugrunde liegenden Überlegungen  ausserordentlich vereinfacht, wie die nach  folgende Beschreibung zeigt.

      Natürlich wird die Phasenverschiebung  noch durch andere Faktoren bewirkt; jedoch  ist von a11 diesen Faktoren nur einer von  genügender Bedeutung, um an dieser Stelle  genannt zu werden, nämlich die Änderung  des Leiterwiderstandes mit der Temperatur.  Im Kabelstromkreis kommt diesem Faktor  eine grosse Bedeutung zu, indem ei> in jenem  Falle der Hauptfaktor zur     Erzeugung    von  Phasenverschiebungen ist. In einem Frei  leitungsstromkreis besitzen indessen die Pha  senänderungen, hervorgerufen durch Ände  rungen des Leiterwiderstandes, einzig Be  deutung bei Frequenzen, die unter dem Träger  frequenzbereich liegen.

   Wenn nun zur Über  tragung von Steuerfrequenzen, die im Träger  frequenzbereich liegen,     Freileitungsstromkreise     benützt werden, so brauchen die durch Än  derungen des Leiterwiderstandes mit der  Temperatur bewirkten Phasenänderungen nicht  berücksichtigt zu werden und     Kompensations-          nachregelungen    können unter der Voraus  setzung gemacht werden, dass die Phasen  änderungen praktisch proportional zur Fre  quenz sind.  



  Die Wirkung dieser Phasenänderung bei       Gleichwellenrundfunkanlagen,    in denen ein  über einen     Freileitungsstromkreis    führender       Synchronisierungsweg    vorhanden ist, ist eben  falls zu erwähnen.

   Irrfolge der zwischen der  Phasenänderung und     der.Frequenz    innerhalb  des Trägerfrequenzbereiches bestehenden Pro  portionalität ist die Grösse der Phasenände  rung für die Radioanlagen nahezu ganz durch    die     Sendefrequenz    selbst bestimmt und nicht  durch die Steuer- oder     Synchronisierungs-          frequenz.    Ist die     Synchronisierungsfrequenz     beispielsweise gleich 5 Kilohertz und die  Phasenänderung bei dieser Frequenz gleich B,  so wird diese gleiche Änderung beim Her  auftransformieren der Steuerfrequenz auf eine  Sendefrequenz von 1000 Kilohertz auf 200 B  vergrössert, da ja die Radiofrequenz 200mal  grösser als die Steuerfrequenz ist.

   Nun ist  aber, wie bereits erläutert wurde, die Phasen  änderung in Freileitungen für alle praktischen  Zwecke direkt proportional der über die Lei  tung übertragenen Frequenz. Bei einer Steuer  frequenz vor) 10 Kilohertz ist daher die  Phasenänderung ungefähr zweimal so gross,  als im Falle einer Frequenz von 5 Kilohertz,  also gleich 2 B. Wird die Steuerfrequenz  von 10 Kilohertz auf die Sendefrequenz von  1000 Kilohertz     herauftransformiert,    so wird  die Phasenänderung ihrerseits 100mal grösser,  d. h. 2 B X 100 oder 200 B. Diese Phasen  änderung ist aber genau gleich der im vor  angehenden Falle gefundenen Änderung.

    Daraus ist ersichtlich, dass die     schliessliche     Phasenänderung, mit welcher wir rechnen  müssen, für eine gegebene     Sendefrequenz     dieselbe bleibt, ungeachtet der im einzelnen  Falle gewählten Steuerfrequenz, aus welcher  die Sendefrequenz hergeleitet wurde.  



  Die Grösse der Phasenänderung ist natür  lich direkt proportional zur Länge des Lei  tungsstromkreises. Nehmen wir etwa eine  Freileitung von 100 Meilen Länge und eine       Synchronisierungsfrequenz    von 10000 Hertz  an, so beträgt die maximale Phasenänderung  bei einer Sendefrequenz von 1 Million Hertz  1840 elektrische Grade. Die Phasenänderung  per Meile kann der fünften Reihe der obigen  Tabelle entnommen werden und ist bei  <B>10000</B> Hertz gleich 0,184. Bei der Herauf  transformierung auf 1000000 Hertz wird sie  100mal grösser, d. b. gleich 18,4. Dies gibt  den Wert per Meile, so dass wir also für  einen Stromkreis von 100 Meilen Länge mit  100 multiplizieren müssen und damit den  obigen Wert für die Phasenänderung zu er  halten.

        Obschon nun eine solche vorhandene  Phasenänderung eine     Frequenzänderung    dar  stellt, so kommt ihr von diesem Standpunkt  aus keine Bedeutung zu. Nehmen wir an,  dass eine 100 Meilen lange     Leitung    im Maxi  mum ungefähr zwei Stunden brauche, um  von den Zuständen bei trockenem Wetter  auf jene bei nassem Wetter zu ändern. Wenn  die oben abgeleitete Phasenänderung von  1840 Grad innerhalb dieser Periode gleich  förmig auftritt, so beträgt die maximale       Frequenzdifferenz    zwischen den an beiden  Enden der Leitung vorhandenen Sendestatio  nen nur zirka 0,0007 Hertz.

   Selbst bei einer  Leitung von 1000 Meilen Länge     würde    die       Frequenzdifferenz    nicht mehr als das zehn  fache dieses Betrages     sein,    oder mit andern  Worten nicht mehr als 2,5 Grad. Vom Stand  punkt der Erzeugung eines     Schwebuugstones     zwischen den Sendefrequenzen zweier be  nachbarter Stationen ist selbstverständlich  diese     Frequenzdifferenz    von geringer Be  deutung. Ein wichtiger Faktor ist die     all-          mählichePhasenänderung,    die-im empfangenen  Signal abwechslungsweises     Fading    und An  schwellen auf einen maximalen Wert be  wirkt.

   Mit einer Phasenänderung von 1840  Graden in zwei Stunden würde das Signal  natürlich während dieser Periode einige Male  abklingen, vielleicht bis zur vollkommenen       Unhörbarkeit.     



  Nach dem vorangehenden ist die von den  bei Freileitungen auftretenden Änderungen       herrührendeFrequenzdifferenz    zwischen Gleich  wellenrundfunkstationen für gewöhnlich nicht  wichtig. Immerhin wird die Phasendifferenz  zwischen zwei Sendestationen in der durch  einen beide Stationen mit annähernd gleicher  Feldstärke empfangenden Rundfunkteilnehmer  wahrgenommenen Interferenz zwischen den  Darbietungen der zwei Stationen Änderungen  bewirken.  



  Wie bereits erwähnt, zeigt die     Fig.    1  eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung einer       konstanten    Phasenverschiebung in einer ge  gebenen Rundfunkstation durch Herstellung  eines     Phasenausgleiches    zwischen Kompo  nenten, die durch zwei verschiedene Frequen-         zen    getragen werden. Bei dieser Figur wird  vorausgesetzt; dass die zwei Sendestationen     d     und B auf gleicher Wellenlänge senden, und  dass die Sendefrequenz jeder Station durch  Erzeugung von Harmonischen oder durch  irgendwelche gleichwertige Verfahren aus  einer Grund- oder Steuerfrequenz hergeleitet  werden.

   In der dargestellten Einrichtung  wird die Sendefrequenz der Station A un  mittelbar aus einer     (xrundfrequenz    von bei  spielsweise 10000 Hertz hergeleitet. In der  Station B wird die Sendefrequenz von der  gleichen Grundfrequenz von 10000 Hertz  hergeleitet, welche     Frequenz    über eine Lei  tung nach der Station B übertragen wird  Die     Steuerfrequenz    der Station A wird durch  einen     Oszillator    0 bekannter Art erzeugt  und einer Vorrichtung zum Erzeugen von  Harmonischen     .Ha    aufgedrückt, um die für  den Radiosender der Station A gewünschte  Welle zu erzeugen.

   Als Vorrichtung zur Er  zeugung Harmonischer kann irgend eine be  kannte Vorrichtung dieser Art benützt werden,  beispielsweise eine verzerrende Dreielektroden  röhre, welche zwecks Auswahl der gewünsch  ten Harmonischen auf ihrer Austrittsseite  mit geeigneten Mitteln versehen ist. Die  Steuerfrequenz aus dem     Oszillator    0 kann  ebenfalls über den Leitungsstromkreis L nach  der Station B übertragen werden.  



  Zur Steuerung der Phase des in der Sta  tion B ankommenden Stromes wird durch  einen     Oszillator    0' in der Station A eine  zweite Trägerfrequenz von beispielsweise  5000 Hertz erzeugt. Durch einen dritten       Oszillator    G wird ferner eine Hilfsfrequenz  von beispielsweise 250 Hertz erzeugt und  mit dieser vermittelst der     Modulatoren        JI     und     M'    die Trägerfrequenzen der     Oszilla-          toren    0 und 0' moduliert.

   Von der Aus  trittsseite des     Modulators        111    wird die Träger  frequenz von 10000 Hertz zusammen mit  den entsprechenden     Seitenbandfrequenzen    über  ein Filter oder eine andere geeignete Aus  wahlvorrichtung     1;,    nach einem Verstärker     A,,     und hierauf nach der Leitung L weiterge  leitet. In gleicher Weise wird die Träger  frequenz von 5000 Hertz mit ihren beiden           Seitenbandfrequenzen    von der Austrittsseite  des     Modulators    M' über ein Filter     I""    nach  einem Verstärker     A'a    und hierauf nach ,der  Leitung L geleitet.  



  In der Station B wird die Frequenz von  5000 Hertz zusammen     finit    ihren Seitenband  frequenzen mittelst eines Filters oder einer  andern Auswahlvorrichtung     Pb    nach einem  Zweigstromkreis X geleitet. In gleicher Weise  wird die Frequenz<B>1.0000</B> zusammen mit  ihren     Seitenbandfrequenzen    mittelst eines  Filters oder einer andern Auswahlvorrich  tung     Fb    nach dem Zweigstromkreis Y ge  leitet. Der Zweig Y enthält einen Phasen  regler     P.4b,    hinter den eine     Demodulations-          vor'richtung        Db    geschaltet ist.

   In gleicher  Weise enthält der Zweig X einen Phasen  regler     PA'b    und eine     Demodulationsvorrich-          tung        D'b.    Die beiden Phasenregler können       mechanisch    miteinander verbunden sein, so  dass sie gleichzeitig und in einem bestimmten  Verhältnis zueinander verändert werden  können.  



  Der Demodulator     Db    trennt eine Kom  ponente von 250 Hertz von der Trägerfrequenz  10000 und ihren     Seitenbandfrequenzen    und  überträgt sie über ein Filter     LI'b    nach dein  Kombinationsstromkreis Z, welcher die Pri  märwicklung eines Transformators 10 ent  hält. Die Sekundärwicklung dieses Trans  formators liegt in einem     Stromkreis,    welcher  einen Verstärker AA, einen Gleichrichter     B,     ein     Messinstrument    24 und ein Relais 25 ent  hält.

   Auf ähnliche Weise trennt der     De-          TnocicTlator#        D'b    eine Komponente von 250  Hertz ab, welche durch die Auswahlvorrich  tung (Filter)     LI"b    nach dein Kombinations  stromkreis Z übertragen wird. Der     Nieder-          frequenzkombinationsstromkreis    enthält ein       Potentiometer        Pb    und einen Phasenregler     AP,"     womit anfänglich die beiden     Niederfrequenz-          ströme    gleich und entgegengesetzt gemacht  werden können, so dass sie keinen Einfluss  auf den Gleichrichter B und das Instrument  24 ausüben können.

   Wenn durch irgend  einen Witterungswechsel eine     Phasenänderung     in der Leitung erfolgt; so wird die     Garösse     dieser Änderung für die beiden Trägerfrequen-         zen    verschieden sein, und es werden daher  auch die beiden     demodulierten    Komponenten  von 250 Hertz, welche von den beiden Träger  frequenzen abgetrennt werden, entsprechend       phasenverschoben    sein. Dem Gleichrichter     R     wird daher ein wirksamer Strom aufgedrückt,  und das Instrument zeigt das Abweichen  vom normalen Zustande an.

   (gleichzeitig wird  das Relais 25 erregt und schliesst dabei den  Stromkreis der Alarmvorrichtung 26, worauf  ein Wärter die Phasenregler     -P-4b    und     PA'b     betätigen kann, um den Ausgleichszustand  wieder herzustellen.  



  Es ist klar, dass natürlich die beiden  Phasenregler     PAb    und     PA'b,    wie auch die  Beziehung zwischen den Phasenänderungen  bei verschiedenen Frequenzen sein mag, so  bemessen und miteinander mechanisch ver  bunden werden können, dass wenn einer     voll     ihnen zwecks     Komperisierung    der Phasen  änderung bei einer Frequenz nachreguliert  wird, der andere eine solche Einstellung  erhält, dass auch die Phasenänderung der  andern Frequenz kompensiert wird. Indessen  werden die Phasenregler und ihre Kupplung  infolge des Umstandes, dass zwischen den  Phasenänderungen für verschiedene Frequen  zen eine lineare Beziehung besteht, oder  anders ausgedrückt, da die Phasenänderung  direkt proportional zur Frequenz ist, sehr  einfach.

   Zum Beispiel kann jeder der Phasen  regler aus einem einfachen regulierbaren Kon  densator bestellen; wobei die beiden Kon  densatoren genau gleich sind und ihre be  weglichen Teile auf einer gemeinsamen Welle  befestigt werden, so dass sie sich gleichzeitig  bewegen. Eine     gegpberie    Nachregelung des  einen     Kondensators    zwecks     Komperisierung     der Phasenänderung bei einer Frequenz kom  pensiert also zugleich auch die Phasenände  rung bei der andern Frequenz, da die durch  die Einstellungen gleicher Kondensatoren in  den beiden Zweigen bewirkte Änderung       Phasenänderungen    der Frequenzen bewirkt,  welche direkt proportional zur Frequenz sind.

    Tatsächlich können auch in Fällen, wo diese  direkte Proportionalität zur Frequenz vor  handen ist, die beiden Phasenregler durch      einen einzigen regulierbaren Kondensator er  setzt werden, welcher in einem gemeinsamen  Teil des     Stromkreises    angeordnet wird.  



  Normalerweise wird die in der Leitung  auftretende Phasenänderung von einer Ände  rung der Dämpfung begleitet sein, welche  für die beiden Trägerfrequenzen     verschieden     ist. Folglich wird es zwecks     Wiederherstel-          lung    des     Plusgleiches    nach einer     Änderung     gewöhnlich auch nötig sein, eine Einstellung  des     Potentiometers        Pb    des Niederfrequenz  stromkreises Z vorzunehmen,

   sobald die ver  einigten Phasenregler     .P.4b    und     PA'b    des       Hochfrequenzstromkreises    betätigt worden       sind.    Der im     Niederfrequenzstromkreis    Z ent  haltene Phasenregler     APb    hingegen dient nur  zur Herstellung eines     anfänglichen    Ausglei  ches und sollte darnach unverändert gelassen  werden.  



  Die Sendefrequenz für den Radiosender  der Station B wird durch Auswahl der Träger  frequenz von 10000 Hertz mittelst eines  Filters     BI'b    auf der Austrittsseite des Phasen  reglers     PAb    erhalten. Hierauf wird die aus  gewählte Trägerfrequenz einer an sich be  kannten Vorrichtung     HI,    zur Erzeugung Har  monischer aufgedrückt,     welche    die der ge  wünschten Sendefrequenz entsprechende Har  monische erzeugt.

   Es ist ohne weiteres klar,  dass, wenn die Phase sich ändert und die  Phasenregler     PAb    und     PA'r,        zur    Wiederher  stellung des Ausgleiches nachreguliert werden,  die Sendefrequenz in der     Station    B auto  matisch in ein bestimmtes Verhältnis zur  Phase der Sendefrequenz in der Station A  zurückgeführt wird.  



  Es müssen noch folgende Punkte hervor  gehoben werden: Die -jeder der über die Lei  tung L übertragenen Trägerfrequenzen auf  modulierte Niederfrequenz ist unerlässlich, da  es durch keine Ausgleichsmethode möglich  ist, die Phasen von Strömen     zweier    ver  schiedener Frequenzen miteinander     ztt    ver  gleichen. Während Ströme     verschiedener    Fre  quenzen bezüglich ihrer Phase in eine Be  ziehung zueinander gebracht werden können,  so können sie jedoch nicht miteinander in  Phase gebracht werden, da sie eben eine    verschiedene Frequenz besitzen.

   Ein anderer  Punkt, der     arrgeführt    werden muss, ist der,  dass es unpraktisch wäre, die Phasenänderung  für die beiden Trägerfrequenzen durch Her  auftransformieren der einen Frequenz auf  diejenige der andern bestimmen zu wollen.  Würde beispielsweise die niedrigere Frequenz  von 5000 Hertz auf die Frequenz von 10000  Hertz     herauftransformiert,    so würde sie genau  die gleiche Phasendifferenz wie die höhere       Trägerfrequenz    aufweisen. Dies folgt aus dem  Umstand, dass, wie bereits erwähnt worden  ist, die Phasenänderung direkt proportional  zur Frequenz ist.

   Da die Phasenänderung  bei 5000 Hertz     nur    halb so gross ist als bei  10000 Hertz, wird deshalb die Frequenz von  <B>5000</B> Hertz beim     Herauftransformieren    zwei  mal so gross als bei 5000 Hertz. Aus diesem  Grunde moduliert man bei der oben beschrie  benen Einrichtung in der steuernden Station  jede der beiden miteinander zu vergleichen  den Trägerfrequenz, mit einer und der  selben     Niederfrequenz.    Durch getrennte De  tektion der beiden niederfrequenten Kom  ponenten einer Trägerwelle in der fernen       Station    erhält man     Komponenten,    die     int     selben Masse in bezug aufeinander phasen  verschoben sind wie die     Trägerfrequenzen,

       welchen sie     aufrnoduliert    worden sind, phasen  verschoben sind. Deshalb ist die Ungleichheit  infolge der Phasenverschiebung der Nieder  frequenzkomponenten ein Mass für die Diffe  renz zwischen den Phasenverschiebungen der  beiden     Trägerströme.     



  Weiter ist     hervorzuheben,    dass man be  strebt ist, eine solche den     Trägerfrequenz-          striSrnen    zu überlagernde Niederfrequenz zu  benützen, die im Verhältnis     zrr    den beiden       Trägerströmen    niedrig ist, und zwar tun eine  annähernd gleiche     Differenz    der Phasenver  schiebung der eine gemeinsame Trägerfrequenz  begleitenden     Seitenbandfrequenzen    zu erhalten.

         Bekanntlich        werden    durch     Detektion    einer  modulierten Trägerwelle zwei Niederfrequenz  komponenten erhalten, von denen je eine  einer     Seitenbandfrequenz    entspricht. Diese  Komponenten würden eher in Übereinstim  mung mit der Phasenverschiebung der beiden           Seitenbandfrequenzen        phasenverschoben    sein,  als mit der Trägerfrequenz selbst.

   Da in  dessen die eine der     Seitenbandfrequenzen     höher als die Trägerfrequenz und die andere  niedriger als diese ist, so besitzt die aus  einer     Seitenbandfrequenz    durch     Detektion     erhaltene Komponente eine um ein wenig  grössere Phasenverschiebung und die andere  durch     Detektion    der andern     Seitenbandfre-          quenz    erhaltene Komponente eine um ein  wenig kleinere Phasenverschiebung als die  Trägerfrequenz.

   Wenn nun die beiden Seiten  bandfrequenzen nahe an der Trägerfrequenz       liegen    (wie dies der Fall ist, wenn eine  relativ niedrige     Modulationsfrequenz    gewählt  wird), so ist der Phasenunterschied der beiden       Komponenten    infolge der     Differenz    zwischen  den beiden     Seitenbandfrequenzen    derart, dass  sie einander entgegenwirken und die resul  tierende     Niederfrequenzkomponente,    die durch       Detektion    aus einer einzelnen Trägerwelle  erhalten wird, ist in dem Masse phasenver  schoben, als die Trägerfrequenz selbst phasen  verschoben ist.  



  Durch Verwendung der oben beschrie  benen Einrichtung, und besonders dann, wenn  eine     Niederfrequenzwelle    jeder der beiden       Hochfrequenzträgerwellen        aufmoduliert    wird,       mann    ein     ausserordentlich    empfindlicher Aus  gleich erhalten werden, und verhältnismässig  niedrige Änderungen in der Phase können  ganz genau neutralisiert werden.

   Die Träger  frequenzen zur Bestimmung der Phasen  änderung können natürlich über eine Frei  leitung übertragen werden, welche für     T'räger-          wellenverkehrswege    eingerichtet ist, wobei       die,    beiden Steuerfrequenzen in den zwischen  die für die verschiedenen Verkehrswege der       Drahtwellenanlagebeuützten    Trägerfrequenzen  liegenden Bereich eingefügt werden, oder es  kann, falls man dies wünscht, die eine der  beiden Steuerfrequenzen gleich der gewöhn  lich als Meldefrequenz für die Regulierung  des Übertragungsäquivalentes der andern       Trägerwellenverkehrswege    benützten Fre  quenz sein.

   Ebenso kann jede oder beide  dieser     Steuerfrequenzen    dadurch erhalten  werden, dass man die zwei Verkehrswege    einer     Tril,gerwellentelegraphieanlage    zugeord  neten Trägerfrequenzen benützt. Ferner kön  nen die beiden Steuerfrequenzen, wenn dies  gewünscht wird, durch einen einzigen Gene  rator unter Verwendung der Grundfrequenz  und einer ihrer Harmonischen erzeugt werden,  und selbstverständlich können die zwei im  Steuerweg verwendeten Trägerfrequenzen der  oben beschriebenen Einrichtung über ge  trennte Stromkreise derselben Freileitung       übertragen    werden.  



  Die Einrichtung der     Fig.    2 zeigt einen  etwas abgeänderten Stromkreis, in welchem  die Station A derjenigen der     Fig.    1 gleich  ist, ausgenommen darin, dass zwecks Ver  einfachung die Verstärker A und     A'"    weg  gelassen worden sind. In der Station     B    sind  die in den Zweigen<I>X</I> und<I>Y</I> bis und mit  zu den     Niederfrequenzfiltern        LFa,        LF'b    ent  haltenen Elemente mit denjenigen der     Fig.    1  identisch.

   Der Zweig Y ist jedoch durch  einen Transformator mit dem gemeinsamen  Zweig eines     Duplex-Röhrenstromkreises    ver  bunden, in welchem     Gleichrichterröhren    30  und 31, die zugleich verstärken, in Gegen  taktschaltung angeordnet sind. Anderseits  ist der Zweig X mittelst des Transformators  12 mit den Gitterstromkreisen der Röhren  in solcher Weise verbunden, dass auf diese  entgegengesetzte Wirkungen ausgeübt werden.  Die Austrittsstromkreise der beiden     Röhren     enthalten die Wicklungen eines polarisierten  Relais 32. Der Zweig Y enthält auf der       Niederfrequenzseite    des Demodulators     D6    einen  Phasenregler AM, mittelst welchem ein an  fänglicher Phasenausgleich hergestellt wird.  



  Die Stromkreise der Röhren 30 und 31  und ihr Anschluss an die Zweige<I>X</I> und<I>Y</I>  sind derart, dass, wenn die Komponenten von  <B>250</B> Hertz aus den Zweigen<I>X</I> und<I>Y</I> in  der Phase um     +    oder - 90   verschieden  sind, die an den Eintrittselektroden der beiden       Gleichrichterröhren    30 und 31 auftretenden  Potentiale ungeachtet der relativen Ampli  tuden der beiden Komponenten in den Strom  kreisen<I>X</I> und<I>Y</I> einander gleich sind. Wenn  dies der Fall ist, so sind die die beiden Wick  lungen des Relais 32 auf der Austrittsseite      durchfliessenden Ströme einander gleich und  entgegengesetzt, und der Anker des Relais  bleibt- in der Ruhestellung.

   Die anfängliche       Phasenverschiebung    von 90   wird, wie er  .wähnt, durch Einstellung des Phasenreglers  A     Fr,    erhalten, wobei keine     Potentiometerein-          stellung    erforderlich ist. Darnach wird die  gleiche Beziehung durch die gleichzeitige  Steuerung der beiden Phasenregler     PAr,    und       PA'b    in den     Hochfrequenzabschnitten    der  Zweige X und Y erhalten.  



  Während das Relais 32 kaum als An  .zeigevorrichturrg dienen kann, nach welcher  ein Wärter die     Hochfrequenzphasenregler    von  Hand einstellen könnte, so kann jedoch das  dargestellte Relais zur Steuerung einer sche  matisch durch das Rechteck 40 dargestellten  automatischen Einstellvorrichtung benützt  werden. Diese Einstellvorrichtung kann irgend  einer bekannten Type entsprechen. Wenn  der Anker des Relais 32 auf dein einen  Kontakt ruht, erfolgt die Nachregelung der  Einrichtung im einen Sinne und wenn der  Anker     äuf    dem gegenüberliegenden Kontakt  ruht, im andern Sinne.

   Die     .Fig.        2a    zeigt eine  beispielsweise Ausführungsform einer solchen  Vorrichtung, in welcher der Anker des Relais  32, wenn er auf dem einen Kontakt liegt,  ein Relais 41 erregt, und wenn er auf dem  .gegenüberliegenden Kontakt liegt, ein Relais  42. Wenn das Relais 41 erregt wird, so  werden die Stromkreise des Motors 43 in  solcher Weise mit einer Kraftquelle verbun  den, dass sich der Motor in einer bestimmten  Richtung dreht. Wenn das Relais 42 erregt  wird, so werden die Stromkreise des Motors  derart an die Kraftquelle angeschlossen, dass  der Motor sich in entgegengesetzter Richtung  dreht.

   Der Motor ist wie üblich durch ein       Schneckenradgetriebe    mit der Antriebswelle  der beiden Phasenregler     .Ar,    und     PA'r,        ge-.     kuppelt. Bei diesem Stromkreis erfolgen keine  .Einstellungen der Phasenregler, sobald der    Anker des Relais 32 in der Ruhe ist. Wenn  jedoch eine     Ungleichheit    auftritt und der  Anker mit dem einen oder andern Kontakt  in Berührung gebracht wird, so wird der  Einstellmechanismus betätigt, und die Phasen  regler werden derart eingestellt; dass die nor  malen Phasenverhältnisse wieder hergestellt  werden.  



  Die Anordnung kann natürlich auch in  andern Einrichtungen als in Gleichwellen  rundfunkanlagen angewendet werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Schaltungsanordnung zum Kompensieren von Phasenänderungen bei einem über eine Leitung übertragenen Fernmeldestrom, da durch gekennzeichnet, dass ein Hilfskontroll- strom am Sendeende der Leitung mittelst Modulierungseinrichtungen zwei Trägerströ men verschiedener Frequenzen aufmoduliert wird, welche modulierten Ströme über die Leitung übertragen und in entgegengesetzter Phasenbeziehung einem Detektor aufgedrückt werden, in dem jedoch nur Strom fliesst,
    wenn die beiden Ströme nicht mehr die richtige Phasenlage inne haben und wobei eine phasenregulierende Einrichtung an die erwähnte Leitung angeschlossen ist, die dazu bestimmt ist, die richtige Phasenlage der beiden erwähnten Ströme herbeizuführen und zugleich den Fernmeldestrom in die richtige Phasenlage zu bringen. UNTERANSPRUCH Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die phasenregulierende Einrichtung automatisch in Abhängigkeit des Stromflusses im Detektor betätigt wird.
CH135084D 1928-08-09 1928-08-09 Schaltungsanordnung zum Kompensieren von Phasenänderungen bei einem über eine Leitung übertragenen Fernmeldestrom. CH135084A (de)

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