Pupinisiertes Fernkabel. Für Fernsprechkabel nach dein Pupin- system sind bisher fast ausschliesslich Kabel mit Dieselhorst-Martinverseilung (DM-Ver- seilung) verwendet worden, d. h. Kabel, bei denen je zwei Adern zu einem Paar und je zwei Paare zu einem Vierer verdrillt sind.
Bei den bisherigen Ausführungen eines solcher) Kabels verhält sich die Kapazität in den Vierer-(Phantom)Kreisen Co zur Kapazität in den Paaren C6 wie
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Aus den allgemeinen Formeln für die Dämpfung b und die Grenzfrequenz (Kreis frequenz) .2 einer Pupinleitung
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worin d die Leitungslänge,<I>s</I> den Spulenab- stand, co die Sprechfrequenz (Kreisfrequenz) bedeuten und B, <I>C, L, L</I> resp. ohmschen Widerstand,
Kapazität, Leitungsinduktivität und Spuleninduktivität pro Längeneinheit, folgt nun für das Verhältnis der Dämpfungen von Vierer- und Stammleitung
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Bei
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- 2, was unendlich dünnen Leitern entsprechen würde, wäre
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Setzt man nun in (4) den Zahlenwert (1) ein, so erhält man
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Bei gleichen Dämpfungen wird dann f, grösser als 28, was folgenden praktischen Vorteil bedeutet:
Ist n. so gewählt worden, dass die Sprachverzerrung zweiter Art (nach ETZ 1924, S. 29, Formel<B>162,</B> wäre sie umgekehrt proportional zu 2s) bei Stammbetrieb gerade noch erträglich bleibt, so wird sie bei Vierer betrieb und gleicher Dämpfung schwächer, d. h. die Leitung ist auch für Viererbetrieb brauchbar.
Es ist zu beachten, dass bei Verwendung von Verstärkern d in (3) durch den Verstär- kerabstand a zu ersetzen ist, was an der Gültigkeit von (4) nichts äjrdert.
Gerade umgekehrt liegt der Fall bei den sogenannten Sternkabeln, d. h. Kabeln, bei denen die vier Adern der Vierer ungefähr auf den Ecken eines Quadrates liegen. Hier ist bei den bisherigen Ausführungen
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flacht man in diesem Falle die Dämpfungen von Vierer- und Stammkreisen einander gleich und wählt man di*e Grenzfrequenz der Stammleitungen so, dass sie gerade noch für die zu überbrückenden Entfernungen genügt, so ergibt sich für den Viererkreis eine zu kleine Grenzfrequenz; die Viererkreise sind für das Fernsprechen nicht brauchbar.
In der Tat hat man daher bis jetzt Fernsprech- kabel mit Sternverseilung nur so ausgeführt, dass die Viererkreise nicht pupinisiert und entweder gar nicht oder für untergeordnete Zwecke, z. B. Telegraphie, verwendet wurden.
Die Erfindung geht davon aus, dass bei der Ferntelephonie praktisch Übertragungs längen zwischen weiten Grenzen vorkommen, z. B. solche zwischen 150 und 5000 km. Die Häufigkeit der Benutzung der einzelnen Ver bindungslängen ist dabei natürlich abhängig von der Länge selbst; nach der in der Zeich nung beispielsweise dargestellten Kurve liegt die grösste Häufigkeit<I>lt</I> bei etwa 500 km.
Da mit wachsender Verbindungslänge x auch die Grenzfrequenz der Leitungen erhöht wer den müsste, damit die gleichen Übertragungs eigenschaften erzielt werden (nach oben zitier- ter Stelle der ETZ müsste D proportional zu
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variieren), und da anderseits mit wach sender Grenzfrequenz auch die Kosten für die Längeneinheit der Verbindung wachsen (proportional zu ,n, insofern die Kupferkosten überwiegen und b, s, a, C ungeändert bleiben), so würde es theoretisch am wirtschaftlichsten sein, für jede Verbindungslänge die passende Grenzfrequenz bereit zu stellen;
praktisch muss man sich natürlich auf eine gewisse kleine Anzahl von Grenzfrequenzen beschrän ken. Wählt man die niedrigste zum Beispiel so, dass sie für 400 km gerade noch zulässig ist, was einer Grenzfrequenz von etwa 16300 entspricht, und wollte man dafür die Stamm leitungen eines DM-Kabels verwenden, so ergäbe sich bei gleicher Dämpfung eine Reich weite vorn 800 km für die Viererkreise (nach der zitierten Stelle der ETZ würde dies einem Kapazitätenverhältnis
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entsprechen).
Werden nun, wie es die Zeioh- nung zeigt, in dem Längenbereich von 400 bis 800 km praktisch weit mehr als halb so viele Verbindungen gebraucht wie in dem Bereich von 150 bis 400 km - die Zahl der notwendigen Leitungen entspricht der Grösse der Fläche zwischen der Abszissen= achse und der Kurve - so würde die vor handene Anzahl der Viererkreise bei weitem nicht ausreichen, da nur halb so viele Vierer kreise als Stammkreise vorhanden sind; die Viererkreise würden schon für die Verbin dungen von 400 bis 500 km Länge ver braucht.
Es müsste dann bereits für Ent fernungen oberhalb von etwa 500 hm ein Leitungstyp mit anderer Reichweite einge-. setzt werden. Die Verwendung DD@-ver,seilter Vierer ist erst für die grösseren Entfernungen günstig, weil dort der Leitungsbedarf mit der Verbindungslänge abnimmt.
Um ein Kabel zu schaffen, bei dem die einzelnen Leitungstypen verschiedener Reich weite bezw. verschieden starker induktiver Belastung (nach der zitierten Stelle der ETZ müsste die spezifische induktive Belastung <I>L</I> -i- <I>L</I> umgekehrt proportional zu
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vari ieren, insofern s und C ungeändert bleiben) wirtschaftlich günstig ausgenutzt werden können, werden nach der Erfindung nach zwei verschiedenen Arten verseilte, z.
B. den Bedingungen (5) resp. (1) entsprechende stern- verseilte und DM-verseilte Vierer, in einem Kabel vereinigt und bei beiden Arten von Vierern sowohl die Viererkreise, als auch die Stammkreise pupinisiert.
Die Viererpupinisierung selbst kann natür lich nach irgend einer der bekannten Metho den geschehen, z. B. mit Extraspulen oder durch besondere Schaltung der Spulen der Stammleitungen.
Es empfiehlt sich hierbei, dass für die kürzesten Strecken stark pupinisierte Vierer kreise von sternverseilten Vierern und für die längsten Strecken leicht pupinisierte Viererkreise von DM-verseilten Vierern zur Verfügung stehen. Will man sich nicht auf zwei Leitungstypen beschränken, sondern für mittlere Entfernungen noch einen oder mehrere andere Leitungstypen einsetzen, so kann man hierfür je nach den besondern Umständen entweder nur sternverseilte oder DM-verseilte oder wiederum eine Mischung von nach beiden Arten verseilten Vierern oder auch anders verseilte verwenden.
In jedem Fall kann das Kabel so ausgebildet werden, dass die Zahl der für die verschiedenen Reichweiten vor handenen Leitungen dem tatsächlichen Be dürfnis entspricht.
Wie sich letzteres erreichen lässt, soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels er läutert werden, unter der Annahme, dass wiederum die Häufigkeit, mit der die ver schieden lang herzustellenden Verbindungs längen vorkommen, durch die Zeichnung ge geben sei.
Vorher war der Fall besprochen, dass man DM-Vierer hätte, deren Stämme für die Verbindungen von 150 km bis zu 400 km dienen sollten- die Viererkreise, die unter diesen Umständen eine Reichweite bis 800 km haben würden, reichten dann nur aus, um den- Bedarf an -Verbindungen bis zu etwa 500 km Länge zu decken. Ein wesentlich günstigeres Verhältnis bekommt man, wenn man für die kürzeren Entfernungen stern- verseilte Vierer wählt. deren Viererkreise so stark pupinisiert sind,, dass sie die beispiels weise angenommene Reichweite von 400 km haben.
Wenn die Stammkreise dieser Vierer gleiche Dämpfung wie die Viererkreise haben, so ergibt sich für sie eine höhere Grenz frequenz und eine etwa - 2,5 mal so grosse Reichweite von etwa 1000 km (nach der zitierten Stelle der ETZ würde dies einem Kapäzitätenverhältnis 2
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= 2,71 ent sprechen). Da die Zahl der Stammkreise doppelt so gross ist, als die Zahl der Vierer kreise; genügt sie, um den Leitungsbedarf für die Verbindungen von 400 km bis zu etwa 750 km Länge zu decken.
Für die grösseren der vorkommenden Reichweiten können nach der Erfindung DM-verseilte Vierer vorgesehen sein, und wenn die Reichweite ihrer Viererkreise 5000 km sein soll, wird man für die Stamm kreise mit einer Reichweite bis zu etwa 2500 km rechnen können. Diese Stamm- und Viererkreise sind nur leicht pupinisiert. Die Zahl der Stammkreise wird dann genügen, um den Leitungsbedarf für die Verbindungen von 1630 bis 2500 km Länge zu decken.
Für den mittleren Bereich von 750 bis 1630 km kann man mit einem dritten Lei tungstyp auskommen. Wählt man hierfür sternverseilte Vierer, pupinisiert man die Viererkreise so, dass ihre Reichweite 980 km ist, und reicht die Anzahl der Viererkreise für die Verbindungen zwischen 750 und<B>850</B> km aus, so genügt die Zahl der Stammkreise, die doppelt so gross ist, für die Verbindungen zwischen 980 und<B>1630</B> km. Die Reichweite der Stammkreise wird etwa 2450 km.
Da die Reichweiten von 1000 und 2450 km grösser sind als 750 resp. <B>1630</B> km, besteht die Möglichkeit, innerhalb gewisser Grenzen sich auch geänderten Betriebsbedingungen anzupassen. Zur besseren Übersicht sind die den ein zelnen Gruppen von Stammkreisen resp. Viererkreisen entsprechenden Flächen in der Zeichnung durch Buchstaben $ resp. V be zeichnet, mit Indizes 1-3, den drei Lei tungstypen entsprechend; es muss allgemein gelten S; = 2 Vi.