Anordnung :in Tcleplionanlagen mit Leitanger, um letztere zur Nehrfaclitelephoiiie finit Strömen kolier Wechselzahl zu benutzen. Es sind Verfahren zur Mehrfachtelephonie über Leitungen bekannt geworden, die dar auf beruhen, da13 Ströme hoher Wechselzahl als Träger von Sprechströmen dienen, wobei die Trennung der gleichzeitig auf derselben Leitung geführten Gespräche durch Abstim mung erfolgt.
Mit einem oder mehreren IHoch- frequenzgesprächen kann dabei gleichzeitig auch noch ein Niederfrequenzgespräch durch die Leitung übertragen werden.
Durch vorliegende Erfindung wird eine Anordnung geschaffen, die eine weitgehende praktische Ausnutzung dieser Verfahren für den öffentlichen Verkehr ermöglicht. Zii die sem Zwecke werden an Vermittlungsstellen auf bestimmte Wechselzahlen abgestimmte Schwingungssysteme zur Erzeugung und Auf nahme elektrischer Schwingungen vorgesehen und mit einmündenden Leitungen so schalt bar gemacht, dass nach Wahl nieder frequente Sprechströme bestimmten Hoch frequenzströmen aufgedrückt und mit diesen eitergeleitet oder von Hochfrequenzströmen getrennt und für sich weitergeleitet werden können.
Hierdurch wird die Kontrolle über die Gesprächsverteilung wie im Betrieb gewöhn licher Fernsprechnetze einem Amt überwie sen, ja es ist sogar möglich, die bestehenden Netze, soweit die Teilnehmeranschlüsse in Frage kommen, unverändert zu benutzen.
Auf der Zeichnung sind Teile von Aus führungsbeispielen der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 schematisch zwei durch Fernleitung verbundene Ämter mit den darin vorgesehenen Scliwingungssy stemeit.
In Fig. 1 bedeuten 1 und 2 zwei Vermitt lungsämter, die durch die Fernleitung 3, 4 mit einander verbunden sind. Über diese Leitung sollen Niederfrequenz- und Hochfrequenzge- sprä ehe geschickt werden, während an die Ämter Teilnehmer angeschlossen sind, die mir mit Niederfrequenz arbeiten. Die Fern leitung endet in jedem Amt in einer Reihe von Anschlüssen 5 bis 9, mit denen Stecker 10 bis 14 zusammengeschaltet werden können.
Der Stecker 10 und der damit durch Leitung 15 dauernd verbundene Stecker 20 dienen zur Herstellung direkter Niederfrequenzverbin- dungen zwischen einem der Teilnehmer 25 bis 30 des Amtes 1 mit einem der Teilnehmer 31 bis 36 des Amtes 2. An die Stecker<B>11</B> bis 14 ist je eine der Hochfrequenzapparaturen 16 bis 19 angeschlossen.
Diese Hochfrequenz apparaturen bestehen aus abgestimmten, zweckmässig für Gegensprechen eingerichte ten Schwingungskreisen und können über Stecker 21 bis 24 mit den Teilnehmern 25 bis 30 bezw. 31 bis 36 verbunden werden. Die von den Teilnehmern dem zugehörigen Amte zugeführten Sprechschwingungen werden in den Hochfrequenzapparaturen auf einen unge- dämpften Wechselstrom hoher Frequenz auf gedrückt, der die Sprechschwingungen zum andern Amte über die Fernleitung 3, 4 über trägt. Hier -werden den Schwingungen hoher Frequenz die Sprechschwingungen wieder entzogen und auf eine Teilnehmerleitung als niederfrequente Sprechschwingungen über tragen.
Die Hocbfrequenzapparaturen 16 bis 19 sind auf verschiedene Wellen abgestimmt, so dass über die Fernleitung gleichzeitig ein gei öhnliches Niederfrequenzgespräch und vier andere Gespräche entsprechend den vier vorhandenen Hochfrequenzapparaturen über tragen -werden können.
Fig. 2 zeigt die nähere Schaltung einer solchen Hochfrequenzapparatur 16, jedoch ohne die Stecker. Dieselbe besitzt einen Sen der 37 und einen Empfänger 38. Um hiermit das Gegensprechen zu ermöglichen, werden beide gemeinschaftlich sowohl an die Leitung 3, 4 gelegt, als auch bei 21 mit der Teiineh- merleitung verbunden, ohne dass -weitere Um schaltungen notwendig werden, Die Teilneh merleitung wird hierbei mit einem Trans formator 41 verbunden, dessen Sekundär -vicklung in dauernder leitender Verbindung mit zwei Transformatoren 39, 40 steht,
von denen der eine dem Hochfrequenzgener ator und der andere der Empfangseinrichtung für Hochfrequenzschwingungen zugeordnet ist. Die Schaltung- dieser drei Transformatoren kann auch als Parallelschaltung ausgeführt werden.
Man kann die Transformatoren 39 bis 41 so bemessen, dass die Energie der ankommen den Empfangsschwingungen zum grössten Teil auf die Teilnehmerleitung übertragen wird. Liegen die einzelnen Transformatoren in Se rie, wie gezeichnet, so erreicht man das da durch, dass man ohne Rücksicht auf die gün stigen Windungszahlen im Sendetransforma tor diesem nur wenige Windungen gibt, so dass nur ein äusserst geringer Verbrauch der Energie der Empfangsschwingungen in die sem Sendetransformator stattfindet.
Sind die drei Transformatoren parallel geschaltet, so werden zur Erzielung des gleichen Effektes demSendetransformator mehrWindungen ge geben, als dies bei Einhaltung der günstig sten Windungszahlen der Fall sein -würde derart, dass der Widerstand des Sendetrans formators grösser als der des Transformators 41 wird.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der am Sender und Empfänger Kathodenröhren be nutzt werden. Als Sender und Empfänger kann an sich jedes aus der drahtlosen Tele graphie bekannte Hochfrequenzsystem die nen. Am bequemsten und bedienungseinfach sten gestaltet sich jedoch die Hochfrequenz übertragung bei Benutzung von Kathoden röhren-Anordnungen am Sender als Katho- denröhren-Generator, am Empfänger als Au dion; ferner können auch die Röhrenver stärker Verwendung finden. .
Zwischen den Fernleitungssträngen 3 und 4 liegt ein Zweig 42 mit Transformator 53 zur unmittelbaren Kopplung mit der Leitung eines Teilnehmers . 45, ein zweiter Zweig 43 zur Kopplung mit dem Hochfrequenzsender und ein dritter Zweig 44 zur Kopplung mit dem Hochfrequenzempfänger. Der Teilnehmer 46 ist über die Transformatoren 39, 40, 41 in der bereits beschriebenen Weise mit Sender und Empfänger verbunden. Der Sender besteht aus der Kathodenröhre 47, mit der ein Schwingungskreis 48 zusammenwirkt. Dieser Kreis ist einerseits mit Gitter und Kathode der Röhre, anderseits aber auch mit Anode und Kathode gekoppelt, so dass die in ihm durch einen Anstoss, z.
B. beim Einschalten entstehenden Eigenschwingungen der Röhre am Gitter zugeführt, durch diese verstärkt werden und aus dem Anodenkreis wieder in die Gitterleitung gelangen können. Auf diese Weise werden die Schwingungen im Kreis 48 dauernd durch die Röhre 47 unterhalten: durch den Zweig 43 gelangen sie in die Lei tung 3, 4; beeinflusst werden sie beim Spre chen des Teilnehmers 46 durch den Transfor mator 39 über einen Kondensator 49 in der Gitterleitung. Der mit dem Zweig 44 gekop pelte Empfänger besteht aus einer Kalioden- röhre 50 in Audionschaltung, mit deren Ano denkreis der Transformator 40 verbunden ist.
Infolge dieser Kopplung des Senders 47 und des Empfängers 50 mit der Fernleitung kann aber letzterer durch ersteren so stark erregt werden, dass die empfindlichen Teile der Empfangsapparatur geschädigt oder zer stört werden. Diese Nachteile werden durch eine Hilfskopplung beseitigt, die durch zwei Spulen 51 und 52 von geeignetem Kopplungs grad und Wicklungssinn herbeigeführt wird.
Im Zweig 42, über den ein Teilnehmer 45 mit der Leitung 3, 4 verbunden ist, ist weiter eine Spule 54 und ein Kondensator 55 angeord net. Hierdurch können die Störungen besei tigt werden, die das Mikrophon des Teilneh mers 45 durch Stosserregung auf die Hochfre- quenzempfänger ausübt. Eine genaue Unter suchung der Widerstandsänderungen eines besprochenen Mikrophones hat nämlich er geben, dass innerhalb der Sprechschwingungen kurze und zum Teil recht kräftige stossartige Änderungen auftreten.
Diese sind im nieder frequenten Sprechstromkreis unhörbar, wir ken aber in ähnlicher Weise wie Hochfre- quenzschwingungen und können zii einer Stosserregung eines Empfängers 50 führen: sie können nun durch den Kondensator 55 # ai Ügefangen oder durch die Spule 54 abge- drosselt werden.
In Fig. 4 ist eine Schaltung dargestellt, durch welche verhindert wird, dass die Emp- fangssysteme eines Amtes auch durch die Sendewellen dieses Amtes beeinflusst werden. Zwei Ämter 56, 57, die durch die Feritleitting 3, 4 miteinander verbunden sind, sind bei spielsweise je mit drei Sendern und drei Empfängern ausgerüstet. Die Kopplung der Sender mit derFernleitung geschieht durch die Zweige 61, 62, 63 auf dem Amt 56 und 64, 65, 66 auf dem Amt 57, die Kopplung der Emp fänger durch die Zweige 58, 59, 60 auf Amt 56 und 67, 68, 69 auf Amt 57. Die Sender Lind Empfänger selbst sind im Schaltbild wegge lassen.
Für den Betrieb soll zum Beispiel der Sender 61 mit der Wellenlänge a senden und die Welle n vom Empfänger 67 aufgenommen werden. In gleicher Weise sind die übrigen Sender und Empfänger einander zugeordnet, je durch eine besondere Welle L, c, <I>d, e,</I> j'. Zwi schen den Sendern und Empfängern desselben Amtes sind Drosselkreise 70, 71, 72 bezw. 73, 74, 75 eingeschaltet. Die einzelnen Drossel kreise sind auf die einzelnen Wellen abge stimmt, z.
B 70 auf die Welle a. Da derDrossel- kreis für die Welle seiner Abstimmung einen sehr grossen Widerstand darstellt, werden einerseits die Wellen cr, h, e von den Empfän gern 58, 59, 60, anderseits die Wellen d, e, /' von den Empfängern 67, 68, 69 abgehalten.
Die gegenseitigen Störungen können durch die anhand von Fig. 3 und 4 beschriebenen Kompensationsschaltungen erheblich verrin gert, in vielen Fällen sogar gänzlich beseitigt werden; besonders stark machen sich diese Störungen aber bemerkbar, wenn die Emp fänger mit Verstärkern ausgerüstet sind. In letzterem Fall gelingt die Verringerung nicht immer genügend weit.
Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei welcher zur Beseitigung der Störungen für das Spre chen und Gegensprechen zwei gesonderte Leitungen, die je ans einer Doppelleitung be stehen. verw-zndet werden, und zwar die eine für die Übermittlung in der einen Richtung, die andere für die Übermittlung in der an dern Richtung. Mit der einen Leitung 3, 4 sind auf dem Amte 1 nur die Sender 37 der Hochfrequenzapparaturen 16, 17 verbunden, die Empfänger 38 dagegen mit der zweiten Leitung 3a, 4@. Auf dem Amte 2 ist es da gegen umgekehrt. 21, 22 sind wieder die Lei tungen zu den Teilnehmern.
Der Nieder frequenzteilnehmer 15 wird dabei nur an die Doppelleitung 3, 4 angeschlossen, der Nieder frequenztellnehmer 15a nur an die Doppel leitung 3a, 4a. Dadurch sind zwei Vorteile ge wonnen. Erstens entfallen die umständlichen Kompensationsschaltungen zur teilweisen Verminderung der störenden Beeinflussung, zweitens ist auch der oben erwähnte noch verbleibende Rest von Störungen vermieden, so dass an der Empfangsseite nun beliebig starke Verstärkungsmittel angewandt wer den können.
Die Anzahl der Hin- und Rückgespräche, die zu gleicher Zeit geführt werden können, wird dadurch mehr als verdoppelt, da man durch die gewonnene Störungsfreiheit für die einzelnen Gespräche Wellenlängen wählen kann, die einander näher liegen, so dass man auf je einer Leitung mehrere gleichzeitige Ge spräche zu bewältigen vermag.
Bei der Zusammenschaltung von Sende- und Empfangsröhren auf dieselbe Weiter leitung, z. B. Teilnehmerleitung, tritt unter Umständen Rückkopplung der Röhren ein. Durch das Schema Fig. 6 ist dies verdeut licht. Die von der Senderöhre 76 des Amtes 1 ausgehende Energie gelangt zur Empfangs röhre 78 des Amtes 2; von dort geht aber ein Teil dieser Energie über die Kopplung zwi schen Sende- und Empfangskreis und der Teil nehmerleitung 81 in die Senderöhre 79 des Amtes 2, weiter nach der Empfangsröhre 77 des Amtes 1 und wiederum teilweise über die Kopplung zwischen Sende- und Empfangs kreis mit Teilnehmerleitung 80 nach der Senderöhre 76 des Amtes 1.
Die Röhren :erden hierbei leicht in Figenschwingungen geraten, so dass eine Sprechverständigung un möglich wird.
Auch wenn die Riiclckopplimg nicht zii Eigenschwingungen der Röhren führen sollte. so könnten doch Störungen auftreten. Denn wird in der Verbindung gesprochen, so könnte jede einzelne Sprechwelle so lange auf dem oben beschriebenen Wege kreisen, bis sie abgeklungen ist. Diese Umläufe würde sie in einer Zeit vollenden, die von der Entfernung der beiden Ämter und der Fortpflanzungs geschwindigkeit der elektrischen Wellen ab hängt. Die zum ersten, zum zweiten usw. Mal zum Ausgangsort zurückkehrende Welle wird sich also dort den später vom Mikrophon er zeugten Sprechwellen überlagern, d. h. das Gespräch wird mehr oder minder undeutlich werden.
Fig. 7 zeigt eine Schaltung, bei der diese Rückkopplung vermieden wird. Es handelt sich um eine Brückenschaltung. Die eine Brückendiagonale 82 wird von dem Sender- lireis, die andere, 83, von dem Empfängerkreis gebildet. Zwei Brückenarme sind feste Wech- selstrom-Widerstände 84, 85.
Die Weiterfüh rung 88 zum Teilnehmer stellt den dritten Brückenarm dar, während der vierte Arm 89, unter der Annahme, dass die festen Brücken arme 84 und 85 einander gleich gewählt sind, in bekannter Weise so aus ohmschen Wider ständen, Kondensatoren oder Drosselspulen zusammengesetzt ist, dass sein Scheinwider stand dem der Weiterführung nebst ange schalteter Fern- oder Teilnehmerleitung entspricht. Ist die Brücke in dieser Weise "abgeglichen", so gelangt aus dem Empfangs kreis keine Energie mehr in den Sendekreis. es kann also keine Rückkopplung mehr ein treten.
Bezeichnen R" R., R:;, R, die im all gemeinen als komplexe Grössen aufzufassen den Scheinwiderständc der Elemente 84, 85, 88, 89, so lautet die Ausgleichsbedingung R@ : R.: = Rb# : R, Fig. 8 zeigt eine andere Schaltung zur Er reichung desselben Zweckes. Der Sender kreis liegt hier bei 82 an der einen Wickhing eines Transformators, dessen andere Wick lung aus zwei Teilen 86, 87 besteht, die den festen Brückenarmen 84, 85 nach Fig. 7 ent sprechen.
Im übrigen ist. die Schaltung der Weiterleitung 88, des Zweiges 89 und des Empfängers die gleiche, wie bei Fig. 7. Be zeichnen R, R_, R., R, die im allgemeinen als komplexe Grössen aufzufassenden Schein- -#viderstände der Elemente 86, 87, 88, 89 und Ni, N, die Windungszahlen der Spulen 86, 87, se) l,@iact die Ausgleichsbedingung P,
1 -h- @- 1i- -'-- l,4), Fig. 9 zeigt, was aus dem untern Teil der Fig. 2 bei Anwendung der Schaltung nach Fig. 8 wird. Der Transformator 39 wird der Transformator von Fig. B. Der Transforma tor 40 liegt in der Brücke 83, deren Anfangs und Endpunkt finit 93 und 92 bezeichnet sind. Der Transformator 41 liegt im Element 88.
In Wirklichkeit ändert sich der Schein- widerstand der Weiterführung 88 erheblich, je nachdem nur die Vermittlungsstelle, eine lange oder kurze Fernleitung, ein ober- oder ein unterirdisch geführter Teilnehmeran- schluss angeschaltet ist. Es miisste also bei jeder neuen Verbindung das Element 89 neu eingestellt werden, was den Betrieb erheblich erschweren würde.
Um diesen Uebelstand zu Armeiden, kann gemäss Fig. 10 in die Wei terführung 88 ein relativ kleiner Nebenschluss- widerstand 94 gelegt werden, so dass sich bei veränderlicher Leitungslänge ein hinreichend konstanter Scheinwiderstand des Elementes 88 ergibt.
Fig 11 zeigt eine weitere Vereinfachung der Ausgleichsschaltung. Hierbei ist an Stelle des Zweiges 89 der Fig. 8 ein Transformator 95 getreten, an den die Abfrageapparatur 96 der Vermittlungsstelle angeschlossen ist. Der Transformator 95 ist so bemessen, dass er in Verbindung mit der Abfrageapparatur und mit einem Widerstand 97 ein elektrisches Äquivalent zum Transformator 41 mit der Teilnehmerleitung 21 bildet.