DE1026365B - Traegerfrequentes Mehrkanalsystem - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf trägerfrequente Nachrichtenübermittlungseinrichtungen für die gleichzeitige Übertragung von Signalen über eine Vielzahl von Kanälen, von denen jeder die gleiche Nennbandbreite aufweist. Obwohl die Erfindung für die trägerfrequente Übermittlung von Signalen verschiedener Art einschließlich Fernmeßsignalen, Telegrafensignalen od. dgl. verwendet werden kann, ist sie in erster Linie für die Trägertelefonie geeignet.

Durch die Erfindung wird unter anderem die Aufgäbe gelöst, eine trägerfrequente Übermittlungseinrichtung gleichzeitig hinreichend preiswert zu gestalten, um sie auf kurzstreckigen Fernsprechverbindungen verwenden und installieren zu können und ausreichend gegen Verzerrungen aller Art zu kompensieren, um sie auch bei langstreckigen Fernverbindungen einsetzen zu können. Die Anordnung wird so getroffen, daß eine möglichst geringe Typenzahl an Gerätebausteinen und Zubehörsätzen für diese Bausteine erforderlich ist. Es wird weitgehende Anpassungsfähigkeit vorgesehen, so daß die Einrichtung für bestehende Leitungen benutzt werden kann, die ursprünglich nicht für beste Wirkungsweise auf den angewendeten Frequenzen gebaut und entworfen sind, die jedoch durch geringfügige Abänderung der End-Stelleneinrichtung für die Übertragung der erzeugten Signale mit annehmbaren Werten der Verzerrung, Dämpfung und des Signalgeräuschverhältnisses hergerichtet werden können. Die Übertragungseinrichtung besteht aus gleichartigen Modulationseinheiten auf der Senderseite und auf der Empfangsseite sowie verschiedenen zugehörigen Schaltungen. Obwohl gegenüber derzeit gebräuchlichen Systemen ein verschiedenartiger Aufbau und eine andere Wirkungsweise vorgesehen ist, kann die Einrichtung in Verbindung mit solchen Systemen betrieben werden, und zwar entweder durch Überlagerung mit bestehenden Systemen oder durch Hintereinanderschaltung mit derartigen Systemen, um zusätzliche Verbindungen zu schaffen, die diese Systeme auf Gebiete erstrecken, welche bisher durch Trägerfrequenztelefonie nicht erreicht werden konnten. Die Trägerfrequenzeinrichtung kann mit den erwähnten bereits vorhandenen Systemen oder mit drahtlosen Verbindungen zusammengeschaltet werden, ohne daß eine Demodulation der Signale auf die Sprachfrequenzen und eine Rückmodulation auf die Trägerfrequenzbänder erforderlich ist. Die Übertragung kann über Freileitungen, Kabel oder drahtlose Verbindungen sowie über eine Zusammenschaltung dieser Verbindungen erfolgen, wobei nur ein geringer Aufwand an zusätzlichen Einrichtungen erforderlich ist. Die Einrichtung ist ohne weiteres für Systeme mit solchen zusätzlichen Einrichtungen wie Dynamikreglern und Verstärkern Trägerfrequentes Mehrkanalsystem

Anmelder:

Automatic Electric Laboratories, Inc.,
Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert und Dipl.-Ing. A. Boehmert,
Patentanwälte, Bremen 1, Feldstr. 24

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. September 1953

Robert Surguy Caruthers, Palo Alto, Calif. (V. St. Α.), ist als Erfinder genannt worden

sowie automatischen Verstärkungsregelungen für Steilheits- und Pegelkorrektur geeignet und erzeugt von sich aus alle erforderlichen Hilfssignale für den Betrieb dieser Einrichtungen. Aufbau und Schaltung sind in ihren Grundzügen einfach und erfordern einen geringen Aufwand an Schalt- und Übertragungselementen für die Verteilung der Signale von den verschiedenen getrennten Kanälen, in denen sie erzeugt werden, auf die gewünschten entsprechenden Bänder, deren Frequenzkomponenten nach dem Einseitenbandverfahren gebildet werden, wobei durch eine gerade oder umgekehrte Ordnung die Frequenzkomponenten in Regel- oder in Kehrlage übertragen werden können. Die Typenzahl der zur Verwendung gelangenden Filter ist nur gering, und diese sind außerdem verhältnismäßig billig mit ausreichender Genauigkeit herzustellen und sind genügend funktionsfähig, um in breitbandigen Langstreckensystemen verwendet werden zu können. Die Einrichtung ist schließlich für ausbaufähige Systeme geeignet, bei denen von Zeit zu Zeit, wenn ein Bedürfnis für zusätzliche Kanäle auftritt, kleine Gruppen von Sprachkanälen hinzugefügt werden können bis herauf zu den höchsten Frequenzen, die die angeschlossenen Leitungen übertragen können.

Gemäß der Erfindung werden Einrichtungen zur Erzeugung einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Trägerfrequenzen vorgesehen, die einen gegenseitigen Abstand voneinander haben, der der Nennbandbreite eines Übertragungskanals entspricht. Unter Nenn-

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weitere Modulation und Demodulation in gleicher Weise vereinigt werden. Es sind Systeme entwickelt worden, bei denen fünf Zwölfkanalgruppen zu übergeordneten Gruppen mit sechzig Kanälen vereinigt 5 sind und fünf solcher Sechzigkanalgruppen eine übergeordnete Übergruppe mit dreihundert Kanälen ergeben, wobei die Vorgruppen-, die Grundgruppen- und die Übergruppeneinrichtung für alle Kanäle gleich sind.

Die Verwendung fortlaufender, aufeinanderfolgender Trägerfrequenzen ist an sich nicht neu, der Vorteil der Erfindung liegt jedoch in der Anordnung der Vorgruppeneinrichtung. Diese Anordnung hat Vorzüge, die möglicherweise nicht auf den ersten Blick

Verwendung der gleichen Filter in einem einzigen Modulationsvorgang Signale in den Vorgruppenkanälen erzeugt werden, die nach Belieben entweder

ursprünglichen Sprachkanal können entweder durch die niedrigsten oder durch die höchsten Frequenzen im modulierten Band dargestellt werden. Die Seiten

können an den Übertragungsstellen beliebig oft vertauscht werden, die Bänder können umgekehrt (invertiert), d.h. in Kehrlage gebracht und wieder zurück

bandbreite wird hier das Frequenzband der übertragenen Sprache oder einer anderen zu übertragenden
Nachricht verstanden zuzüglich der Bandbreite für
Signalgabe oder Hilfsmitteilungen und einem Sicherheitsabstand, um Interferenzen mit dem Nachbarkanal
zu vermeiden. Demgemäß wird ein trägerfrequentes
Mehrkanalsystem mit einer Vielzahl von Kanälen
gleicher Nennbandbreite vorgeschlagen, welche mittels
einer Vielzahl von Modulatoren über Vorgruppen und
Gruppen zu einem im wesentlichen kontinuierlichen io
Band kombiniert sind und bei welchem erfindungsgemäß die Vorgruppe wahlweise in Regel- oder in
Kehrlage gebildet ist derart, daß die zur Verfügung
stehende Zahl der Trägerwellen η + 1 ist, wenn die
Zahl der Kanäle η ist, und bei welchem mittels be- 15 erkennbar werden. Diese Merkmale beruhen auf der sonderer Schaltmittel den Vorgruppenmodulatoren Tatsache, daß mit der gleichen Einrichtung unter entweder die oberen η Träger oder die unteren
η Träger zugeführt sind. Die Endstelleneinrichtung
für Modulation und Demodulation ist weitgehend

gleich. Jeder Sprachfrequenzkanal führt an einen 20 durch Seitenbänder in Regel- oder Kehrlage gebildet Modulator und Demodulator, die vorzugsweise, jedoch werden, d.h., die untersten Frequenzen in dem nicht unbedingt, als doppelt abgeglichene Typen ausgebildet sind. Die trägerfrequenten Ausgänge der
Modulations- und Demodulationseinheiten führen an

Filter, die einen Durchlaßbereich gleich der Nenn- 25 bänder bleiben während der aufeinanderfolgenden kanalbreite einschließlich dem Bereich zwischen zwei Modulationen in der gleichen Ordnung. Die Kanäle benachbarten Trägerfrequenzen aufweisen. Die Kanaleinheiten sind vorzugsweise gleich ausgebildet, und
die Filter sind steckbar eingerichtet, so daß jede Einheit durch einfaches Auswechseln der Filter für jeden 30 in Normallage gebracht werden. Wie sie auch zuKanal benutzt werden kann. Schaltmittel sind vor- fällig auf der Empfangsseite des Systems zu liegen gesehen, um jeden Modulator oder Demodulator ent- kommen, eine einfache Umschaltoperation bringt jede weder mit dem Träger am oberen Ende des vom Nachricht in ihrem Kanal in eine verständliche Form, nachgeschalteten Filter hindurchgelassenen Bandes Sofern weiterhin das Bedürfnis vorliegt, ein System oder mit dem Träger am unteren Ende des gleichen 35 nach der Erfindung mit einem System zu verbinden, Bandes zusammenzuschalten. Zweckmäßig werden für bei dem beispielsweise Untergruppen mit vier Kadieses Umschalten Steckerschalter verwendet, und die nälen auf zwei Träger moduliert werden, wobei jedes Stecker werden so vorgesehen, daß sie alle Einheiten Kanalpaar durch die unteren und oberen Seitenbänder einer Gruppe entweder mit den unteren oder oberen eines gemeinsamen Trägers gebildet wird, so kann Trägern verbinden können. Sämtliche Filter jeder 40 durch Verwendung der Steckerschaltmethode die EinGruppe führen an eine gemeinsame Trägerfrequenz- richtung in einfacher Weise für den Empfang von übertragungsschaltung. Jede Trägergruppe kann dann Signalen dieser Art geeignet gemacht werden. Da als eine Gruppe auf eine weitere Trägerfrequenz auf- ferner eine bessere Übertragung und ein geringeres moduliert werden, die so gewählt ist, daß ein Seiten- Übersprechen zwischen benachbarten Kreisen durch band, gewöhnlich das untere, der resultierenden Modu- 45 wahlweise Benutzung der Seitenbänder in Kehrlage lation in einen folgenden Teil des Spektrums fällt und in einem Teil der Anlage und in Regellage in einem die Seitenbänder der verschiedenen Vorgruppen fortlaufend zu einem im wesentlichen kontinuierlichen
Frequenzband geordnet werden. Die Gruppeneinheiten

für Modulation und Demodulation werden wieder 50 andere die unteren Trägerfrequenzen mit den entgleich ausgebildet. Somit erfordern drei Vorgruppen sprechenden Modulatoren und Demodulatoren zusammit vier Kanälen drei verschiedene Filter, um sie in menzuschalten vermag, um hierdurch eine sofortige einem Grundgruppenkanal mit einer Breite von zwölf und schnelle Durchführung dieser Schaltoperationen zu Sprachkanälen zu vereinigen. Zwölfkanalige Gruppen ermöglichen. Die Einrichtungen an beiden Enden der sind in der Fernsprechtechnik gebräuchlich und werden 55 Schaltung sind gleich ausgebildet, mit dem einzigen auf Freileitungen häufig verwendet mit einem Fre- Unterschied, daß die beiden Stecker an den Enden quenzband für Ost-West-Übertragung und einem der Schaltung in bezug auf die Einheiten, die durch anderen für West-Ost-Übertragung. Für diesen Zweck sie verbunden werden, vertauscht sind, kann die gesamte zwölfkanalige Gruppe auf einen Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind

noch höherfrequenten Träger moduliert und für die 60 in einer bevorzugten Ausführungsform an Hand von Übertragung beispielsweise in der Ost-West-Richtung Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt benutzt werden, während die ursprüngliche Gruppen- Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Zweiweg-Trägergrundfrequenz für die West-Ost-Übertragung ver- systems, worin eine Vorgruppe vollständig dargestellt wendet wird. Andererseits kann auf Kabeln, wo Ost- und die Verbindung für weitere Vorgruppen ange-West- und West-Ost-Kanäle häufig in getrennten 65 deutet ist und außerdem die Verbindung für Grund-Kabeln geführt werden, die höherfrequente Gruppe zu gruppen und Übergruppen, sofern diese erforderlich der Grundgruppe mit niedrigerer Frequenz hinzu- sind, gezeigt werden,

gefügt werden, so daß eine übergeordnete Gruppe Fig. 2 ein Diagramm, das den Modulationsplan

entsteht. Bei Koaxialverbindungen oder drahtlosen eines Zweiweg-Trägersystems nach der Erfindung Relaisstrecken können übergeordnete Gruppen durch 70 für Freileitungen darstellt, und

anderen Teil der Anlage erzielt werden kann, werden zweckmäßig zwei Steckerschalter vorgesehen, von denen der eine die oberen Trägerfrequenzen und der

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Fig. 3 ein Schaltbild der Steckerschalteranordnung wechselnde Signale von 3400 und 3550 Hz in Abfür die Modulator- und Demodulatoreinheiten einer hängigkeit von vom Bedienungsfeld ausgehenden Vorgruppe. Signalimpulsen üblicher Art. Diese Einheit sowie alle Das Blockschaltbild in Fig. 1 zeigt eine Endstelle anderen Einheiten, mit Ausnahme der Filter in der eines Trägersystems nach der Erfindung. In dem 5 Steckereinheit 29, sind für alle Kanäle gleich ausSchaltbild ist eine Einheit auf jeder Stufe in Teil- gebildet. Der Ausgang des Oszillators und Tasters 35 blocks unterteilt, während die entsprechenden Ein- führt an einen Modulator 37, der von gleicher Ausheiten, die mit der dargestellten Einheit in den Ein- führung wie der Modulator für das Sprachfrequenzzelheiten übereinstimmen, als Einzelblocks gezeigt signal ist, und die entstehende Modulation wird über sind, bei denen nur die Verbindungen zu ähnlichen io den Differentialübertrager 25 einem Bandpaßfilter 27 Blocks voll ausgezogen sind. zugeführt.

Ein Block 1 zeigt eine vollständige Kanaleinheit Auf der Empfangsseite der Einheit geht die Vereinschließlich Modulator, Demodulator und Signal- bindung vom Filter 31 zunächst an ein regelbares einrichtung. Die Einheit ist für den Kanal 1 bestimmt, Dämpfungsglied oder eine andere Regeleinheit 39 und wie angedeutet ist, und unterscheidet sich von den 15 von hier an einen Demodulator 41, der von gleichem Einheiten der anderen Kanäle lediglich in den Durch- Aufbau ist wie der Modulator 21, und von hier über laßbereichen der Filter. In der Beschreibung werden ein Tiefpaßfilter 43, das das beim Demodulationsbestimmte Frequenzen genannt, die dieser und den Vorgang entstehende obere Seitenband unterdrückt, anderen Einheiten zugeführt werden, es ist jedoch Das Filter 43 hat eine hinreichend hoch liegende selbstverständlich, daß diese Frequenzen lediglich des- 20 Grenzfrequenz, um die Signalfrequenzen von 3400 halb angenommen sind, weil sie innerhalb der prak- bis 3550 Hz zu übertragen. Vom Filter 43 werden die tisch verwertbaren Grenzen liegen und bei dem Signale einem Verstärker 45 zugeführt, der an die bestimmten hier beschriebenen System angewendet Verbindung zwischen den Filtern 15 und 17 anwerden, jedoch nicht als Beschränkung aufzufassen geschlossen ist. Das Filter 17 siebt die Signalsind, da die gleichen Verfahren auch bei ganz anderen 25 frequenzen aus den kombinierten Signalen aus. Sein Trägerfrequenzen für die Signalgabe und für die Ausgangskreis ist an einen Verstärker 47 angeschlos-Durchlaßbereiche benutzt werden können. sen, der einen Teil der Signalfrequenzen auf die Die Leitungen 3 und 5 dienen zur Verbindung mit Regeleinheit 39 zurückführt. Ein weiterer Teil der einer üblichen Bedienungseinrichtung, die entweder 3400- bis 3550-Hz-Signale geht über eine Abzweigfür Anrufbetrieb oder Wählerbetrieb eingerichtet sein 30 leitung 49 an einen Frequenzdiskritninator 51 und von kann. Dieses spezielle System ist für Vierdrahtüber- hier an einen vorgespannten Gleichrichter 53. Der tragung eingerichtet und entweder für Zweidraht- Ausgang des letzteren speist ein Empfangsrelais 55, oder Vierdrahtverbindungen vom Demodulator nach bei dessen Betätigung die Wählimpulse bzw. die Ander Empfangsseite des Sprachkanals. Die Verbin- rufsignale vom entfernten Ende der Leitung regenedungen zum Bedienungsfeld können in einer Diffe- 35 riert und über die Ausgangsleitung 57 nach dem Berentialeinheit 7, falls erforderlich, zusammengeschaltet dienungsfeld durchgegeben werden, werden, in der eine aus Widerständen bestehende Die Einheiten I₂, I₃ und l_v die die restlichen drei Differentialschaltung 9 vorgesehen ist. Sofern die Ver- Einheiten der Vorgruppe bilden, sind gleich ausbindung auf diese Weise hergestellt wird, ist ein gebildet wie die soeben erläuterte Einheit 1, mit dem Regelwiderstand 11 zwischen die abgehende Leitung 40 Unterschied, daß die den Filtern 27 und 31 des ersten und das Bedienungsfeld eingeschaltet, um den Pegel Kanals entsprechenden Filter die Bänder von 12 zu regeln, mit dem die Signale dem letzteren zu- bis 16 bzw. 16 bis 20 bzw. 20 bis 24 kHz durchlassen, geführt werden sollen. Jede Einheit kann infolgedessen durch einfaches Ein-Die Leitungen zum und vom Bedienungsfeld führen setzen der richtigen Filter in der Steckereinheit 29 für über ein Tiefpaßfilter 13 bzw. 15 mit einer Grenz- 45 den Betrieb auf jedem Kanal der Vorgruppe oder frequenz am oberen Ende des Sprachkanals, in diesem jeder anderen Vorgruppe umgewandelt werden. Die Falle bei 3,2 kHz. Diese Filter sind zweckmäßig zu- Ausgänge aller Filter 27 sind auf eine Leitung 59 zusammen mit einem schmalen Bandpaßfilter 17, das ein sammengeschaltet, und die Eingänge der dem Filter Band von 3400 bis 3550 Hz durchläßt und in diesem 31 entsprechenden Filter sind mit einer gemeinsamen Falle zur Signalübertragung und zu Pilotzwecken 50 Leitung 61 verbunden. Alle Filter jeder Vorgruppe benutzt wird, in einer einzigen Steckereinheit 19 an- zusammengenommen sind deshalb geeignet, ein im geordnet, und zwar sind diese Einheiten für alle wesentlichen kontinuierliches Frequenzband zwischen Kanäle gleich ausgebildet. Der Ausgang des Tiefpaß- den Grenzen von 8 und 24 kHz in die gemeinsame filters 13 führt an einen Eingangskreis eines aus Leitung 59 zu speisen bzw. aus der gemeinsamen Lei-Kristalldioden gebildeten symmetrischen Ringmodu- 55 tung 61 aufzunehmen.

lators 21, der mit Hilfe eines später erläuterten Die Leitungen 59 und 61 führen an eine Sende-bzw. Steckerschalters 23 entweder an einen Trägerstrom- Empfangseinrichtung einer Vorgruppeneinheit 63. Die generator für eine Frequenz von 8 oder 12 kHz an- Leitung 59 führt an einen aus Kristalldioden begeschlossen werden kann. Der dritte Kreis des Modu- stehenden symmetrischen Ringmodulator 65. An die lators ist über einen Differentialwiderstand oder einen 60 Leitung 59 ist ein Ausgleichsnetzwerk 66 angeschlos-Differentialübertrager 25 mit einem Kanalfilter 27 sen, um den Filtern an den Enden des 8- bis 24-kHzverbunden, das eine Durchlaßbandbreite von 8 bis Bereichs der Kanaleinheiten die gleiche Grenzfre- 12 kHz besitzt. Wie im Falle der Filter 13 und 15 ist quenzcharakteristik zu geben wie Filtern mit benachdieses Filter zweckmäßig in einer einzigen Stecker- barten Durchlaßbereichen,, die auf beiden Seiten einheit 29 zusammen mit einem gleichen Empfangs- 65 vielfach geschaltet sind. Ein zweiter Kreis des Modufilter 31 eingebaut. lators 65 wird mit einer Trägerfrequenz von 96 kHz Der Signalstromkreis für die Wähl- oder Anruf- aus einem Kreis 67 versorgt. Diese Frequenz wird mit schaltungen führt vom Bedienungsfeld über eine Lei- dem 16 kHz breiten Band der vier Kanäle enthaltentung 33 an einen Signaloszillator und Taster 35. den Vorgruppen moduliert, so daß obere und untere Dieser Oszillator und Taster liefert in der Frequenz 70 Seitenbänder mit 16 kHz Bandbreite entstehen. Die

sich ergebenden Modulationsprodukte werden einem Bandpaßfilter 69 zugeführt, das das untere Seitenband von 72 bis 88 kHz aussiebt.

Wie die Filter 27 und 31 ist das Filter 39 zusammen mit einem gleichartigen Empfangsfilter 73 vorzugsweise in einer gemeinsamen Steckekiheit 71 angeordnet. Die ankommenden Signale passieren dieses Filter und speisen einen Demodulator 75, der gleich ausgebildet ist wie der Modulator 65 und mit

In der Leitungsgruppeneinheit werden die Signale in einem Senderleistungsverstärker 111 verstärkt. Für West-Ost-Übertragung, wobei die Signale in einer unteren Grundgruppe von 40 bis 88 kHz liegen, 5 werden sie über eine Leitung 113 auf ein Tiefpaßfilter 115 geschaltet und von hier über einen Übertrager 117 auf die Leitung, unter Zwischenschaltung der üblichen Leitungsfilter, sofern auf der gleichen Leitung weitere Sprachkanäle oder niedrigere Träger-

der gleichen Trägerfrequenz aus der Leitung 67 ge- ίο frequenzen benutzt werden, wie dies bekannt ist. speist wird. Die vom Demodulator abgegebenen Fre- Wenn die Signale auf das höhere Band von 99 kHz quenzen von 8 bis 24 kHz werden durch ein Tiefpaß- aufwärts umgesetzt werden, gelangen sie über eine filter 77 ausgesiebt, in einem Verstärker 79 verstärkt Leitung 119 an ein Hochpaßfilter 121 und sodann über und gelangen an die gemeinsame Leitung 61, die an den Übertrager 117 an die Leitung. Die aus der Leidie verschiedenen Kanaleinheiten der Vorgruppe 15 tung aufgenommenen Signale gehen über den Überführt. Zwischen dem Verstärker 79 und den Kanal- trager 117 und sodann entweder über das Filter 121 einheiten ist ein Ausgleichsnetzwerk 80 angeschlossen, oder das Filter 115, je nachdem, aus welcher Richtung das dem Netzwerk 66 gleicht. sie bei der betreffenden Einheit empfangen werden.

Die Signale vom Filter 69 der Vorgruppeneinheit Wenn die Einrichtung am westlichen Ende der Lei-63 a werden mit denen in der Vorgruppe 63 c durch 20 tung vorgesehen ist, wird der höherfrequente Signal-Vielfachschaltung an einem gemeinsamen Kreis 81 bereich, welcher über das Filter 121 gelangt, über vereinigt. Die Signale von der Vorgruppeneinheit 63 b eine Leitung 123 auf einen Leitungsfilterentzerrer 125 werden zu den Signalen der anderen beiden Vor- geschaltet, während am östlichen Ende der Leitung gruppeneinheiten durch ein Differentialnetzwerk 83 die Signale den Entzerrer 125 über ein Filter 115 und hinzugefügt, das die Signale in jeder Einheit von 25 die Leitung 127 erreichen. In jedem Falle gelangen denen der Einheit in dem unmittelbar benachbarten die Signale sodann an eine Regeleinrichtung, die all-Bereich hinreichend trennt, um die Verwendung von gemein mit 129 bezeichnet ist.

wirtschaftlich herstellbaren, sich in ihren Durchlaß- Was hier weiter mit den Signalen geschieht, hängt

bereichen überlappenden Filtern in allen Einheiten zu wiederum davon ab, ob die Endstelle am Ost- oder ermöglichen und kostspieligere Kristallfilter mit stei- 30 Westende verwendet wird. Im letzteren Falle gelen Flanken zu vermeiden. Das gleiche Verbindungs- langen die Signale über eine Schaltung mit einem system wird auf der Empfangsseite der Schaltung Tiefpaßfilter 131 und einem Leitungsentzerrer 133 an verwendet, wo die Einheit 63 b von den auf beiden den eigentlichen Leitungsregler. Dieser besteht aus Seiten liegenden Einheiten 63 a und 63 c durch ein zwei Einheiten, nämlich einem Pegelregler 135 und Differentialnetzwerk 85 getrennt wird und die Lei- 35 einem Dynamikregler 137. Beide Regler sind als tungen von den Einheiten 63 a und 63 c in Vielfach- Regelverstärker oder Kombinationen von Verstärker schaltung mit einer gemeinsamen Leitung 87 ver- und Dämpfer ausgebildet. Im Pegelregler ist die Gebunden sind. samtverstärkung bzw. Dämpfung für den übertra-Die Differentialnetzwerke 83 und 85 sind beide in genen Frequenzbereich konstant. Im Dynamikregler einer Gruppengrundeinheit 89 angeordnet. Vom Netz- 40 wird die Verstärkung an einem Ende des Bandes verwerk 83 gelangen die Signale an einen Verstärker 91. ändert, während sie am anderen Bandende im wesent-Von dieser Stelle an hängt die Weiterleitung davon liehen konstant gehalten wird.

ab, ob die Gruppe zur Übertragung in West-Ost- Vom Ausgang des Dynamikreglers gelangt ein Teil

Richtung benutzt wird und die in der vorhergehenden der Signale über einen Verstärker 139 mit hohem Einheit erzeugten Frequenzen unmittelbar verwendet 45 Verstärkungsgrad und von hier an ein Paar von werden oder ob eine Modulation auf ein höheres Fre- schmalen Bandpaßfiltern 141 und 143, die parallel gequenzband zwecks Übertragung in Ost-West-Richtung schaltet sind. Diese Filter sind vorzugsweise in Steckerfolgen soll. Im ersteren Falle werden die Signale einheiten wie die bereits beschriebenen angeordnet auf eine Leitung 93 geschaltet und von hier auf eine und lassen die Pilotsignale durch, die der Schaltung Ausgangsleitung 95. Wenn die Signale auf das Ost- 50 durch den Oszillator 110 bzw. 112 zugeführt werden. West-Band moduliert werden sollen, werden sie vom Die Pilotsignale haben eine Frequenz von 40 bzw._v Verstärker 91 auf eine Leitung 97 geschaltet, die an 80 kHz, wenn die empfangenen Signale in der niedrieine Modulator-Demodulator-Einheit 99 der bereits gen Grundgruppe liegen, oder 99 bzw. 150 kHz am erläuterten Art führt, wo sie mit Frequenzen von 187, Westende. Nach Durchlaufen der Filter werden die 188,189 oder 19OkHz moduliert werden, je nachdem, 55 beiden Pilotsignale am Eingang eines Verstärkers welcher spezielle Modulationsplan bei dem Übertra- 145 wieder vereinigt. Nach Verstärkung werden die gungssystem benutzt wird. Das untere Seitenband Pilotsignale durch einen Filtersatz 147 wieder gevom Modulator 99 wird durch ein Tiefpaßfilter 103 trennt, der zweckmäßig aus einfachen Hochpaß- und ausgesiebt, in einem Verstärker 105 verstärkt und von Tiefpaßfiltern an Stelle der schmalen Bandpaßfilter hier über einen Schalter 107 auf die Ausgangsleitung 60 am Eingang des Regelverstärkers besteht. Am West- und somit auf eine Leitungsgruppeneinheit 109 ge- ende und bei in Ost-West-Richtung arbeitenden schaltet. Zwischenverstärkern gelangen die Signale mit der

Vor Erreichen der Leitungsgruppeneinheit werden niedrigen Frequenz an einen Gleichrichter 149, der zwei Pilotsignale aus einem Paar von Pilotfrequenz- eine Steuerspannung für die Steuerung der Pegeloszillatoren 110 und 112 zugeführt. Für West-Ost- 65 regelung erzeugt. Die höhere der beiden Pilotfre-Übertragung liegen die verwendeten Pilotfrequenzen quenzen wird durch einen Gleichrichter 151 gleichinnerhalb des Grundgruppenbandes bei 80 bzw. gerichtet und steuert die Verstärkung des DynamikkHz. Für Ost-West-Übertragung werden bei dem regelverstärkers 137. Bei in West-Ost-Richtung arbeidargestellten System Pilotfrequenzen von 150 bzw. tenden Zwischenverstärkern und am Ostende steuert kHz verwendet. 70 die höhere Pilotfrequenz die Pegelregelung.

Wenn das empfangene Signal in niedrigerem Frequenzbereich liegt, wird es über eine Verbindung 153 direkt auf das Differentialnetzwerk 85 geschaltet. Wenn es im höheren Frequenzbereich liegt, wird es über eine Verbindung 155 auf die Leitung 97 geschaltet und von hier auf den Modulator-Demodulator 99, wo es wieder auf den niedrigeren Frequenzbereich umgesetzt wird, und sodann gelangt es über die Verbindung 157 an das Differentialnetzwerk 65.

Es ist ersichtlich, daß durch diese Anordnung gleiche Einheiten, mit Ausnahme der Pilotfrequenzoszillatoren und der Einsteckfilter, in dem System wahlweise für die oberen und unteren Grundgruppen auf der Senderseite und auf der Empfangsseite verwendet werden können. Es gelangt eine sehr geringe Anzahl von verschiedenen Typen von Bau- oder Steckeinheiten zur Verwendung, und es sind nur sehr einfache Schaltvorrichtungen erforderlich.

Zur Erzeugung der verschiedenen Modulationsfrequenzen wird die Schaltung vorzugsweise so ein- gerichtet, daß alle Modulationsfrequenzen von einer möglichst geringen Zahl Generatoren abgeleitet werden können. Bei der hier beschriebenen Einrichtung werden zwei Generatoren verwendet, die beide in einer Steueroszillatoreneinheit 161 vorgesehen sind.

In dieser Einheit ist ein Thermostat 163 vorgesehen, der zwei Steuerquarze auf konstanter Temperatur hält. Ein Steuerquarz 165 ist für die Trägerfrequenz vorgesehen, auf die die Grundfrequenzen moduliert werden, um sie in das obere Band umzusetzen. In diesem Falle können Frequenzen von 187, 188, 189 oder 190 kHz verwendet werden. Die Frequenz der so erzeugten Wellen wird in einem Verstärker 167 auf den richtigen Pegel verstärkt und dem Modulator bzw. Demodulator 99 zugeführt. Ein zweiter Steuerquarz 169 ist für eine Welle von 96 kHz vorgesehen, die nach Verstärkung auf den richtigen Pegel in einem Verstärker 171 zum Teil auf die Leitung 67 gegeben wird und die Vorgruppeneinheit 63 a speist. Die 96-kHz-Welle wird außerdem einem Frequenzteiler 173 in einer Vorgruppenträgerfrequenzeinheit 175 zugeführt, wo nach dem Zwischenmodulationsverfahren Frequenzen von 80, 64 und 16 kHz abgeleitet werden. Es können hier selbstverständlich auch andere Frequenzteilerverfahren angewendet werden. Innerhalb der Trägerstromversorgungseinheit sind schmale Bandpaßfilter 177 und 179 vorgesehen, die die Frequenzen von 80 bzw. 64 kHz aussieben. Diese Frequenzen werden Verstärkern 181 und 183 zugeführt, in denen sie verstärkt werden, um sie als Träger für die Vorgruppeneinheiten 63 b bzw. 63 c zu verwenden.

Von der Einheit 175 wird eine 16-kHz-Frequenz über ein Bandpaßfilter 185 einem zweiten Frequenzteiler im wesentlichen gleicher Art wie der Frequenzteiler 173 zugeführt, der am Ausgang die Vorgruppen-Trägerfrequenzen 8, 12, 20 und 24 kHz erzeugt. Ein Teil der durch das Filter 185 durchgelassenen 16-kHz-Welle wird direkt einem Verstärker 189 zugeführt und von hier den verschiedenen Kanaleinheiten. Die anderen durch den Frequenzteiler 187 erzeugten Frequenzen werden durch Filter 191, 193, 197 und 199 ausgesiebt und von hier über Verstärker 201, 203, 207 und 209 sämtlichen Kanaleinheiten des System zugeführt.

Aus den bisherigen Erläuterungen wird verstand-Hch, daß die Vorteile der beschriebenen Einrichtung in erster Linie in der Leichtigkeit bestehen, mit der die verschiedenen Kanaleinheiten von oberem Seitenbandbetrieb auf unteren Seitenbandbetrieb und umgekehrt umgestellt werden können. Die Umschaltung hierfür wird gewöhnlich und vorzugsweise für die gesamte Grundgruppe mit zwölf Kanälen sowohl auf der Senderseite als auch auf der Empfangsseite durchgeführt. Ein bevorzugtes Umschaltverfahren wird an Hand von Fig. 3 erläutert. Es sind für diesen Zweck zwei Klinken 211-M und 211-D mit mehreren Steckern vorgesehen. Diese Klinken sind gleich ausgebildet und besitzen, wie dargestellt, oben vier Buchsenkontaktpaare 213j bis 213₄. Die Leitungen zu diesen Buchsenklemmen sind mit den Leitungen 23 in der Kanaleinheit verbunden, die die entsprechende Unterschrift trägt, und zwar führen die Leitungspaare von der Klinke 211-Af an die Speiseseite des Modulators und die von der Klinke 211-D an den Demodulator. Außerdem ist an jeder Klinke eine untere Reihe mit Buchsenkontaktpaaren vorgesehen, die mit 215-8, 215-12, 215-16, 215-20 und 215-24 bezeichnet sind, und die Trägerfrequenzleitungen von der Kanalträgerstromversorgung 184 sind mit den Buchsenpaaren zusammengeschaltet, die mit den die jeweils erzeugten Trägerfrequenzen kennzeichnenden Bezugszeichen versehen sind.

Das Schalten erfolgt durch Einsetzen von Steckern in diese Klinken, die entsprechende Stifte wie die Buchsen aufweisen, und zwar ist eine obere Reihe mit Stiftpaaren vorgesehen, die mit 217j bis 217₄ bezeichnet sind und mit den Buchsen in jeder Klinke zusammengehören, die die entsprechende Unterschrift tragen. An den Steckern ist ferner eine untere Reihe mit Stiftpaaren 219-8 bis 219-24 vorgesehen, die mit der unteren Buchsenreihe der Klinken zusammengehören. Die Stecker besitzen Querverbindungen zwischen den Stiftpaaren der unteren und oberen Reihe. Am Stecker 216-A ist das erste Stiftpaar auf der linken Seite der unteren Reihe mit dem ersten linken Stiftpaar der oberen Reihe verbunden, und die folgenden Stiftpaare in beiden Reihen sind ebenso verbunden, während am Stecker 216-5 die ersten Stiftpaare auf der rechten Seite der Reihen verbunden sind und die benachbarten Verbindungen zwischen den folgenden Stiftpaaren der beiden Reihen liegen. Auf diese Weise bleibt bei jedem Stecker ein Stiftpaar in der unteren Reihe unverbunden, und zwar am Stecker 216-A auf der rechten Seite und am Stecker 216-5 auf der linken Seite.

Durch Einsetzen des Steckers 216-A in die Klinke 211-M erzielt man eine Modulation der ankommenden Sprachfrequenzen auf den oberen Seitenbändern der aufeinanderfolgenden Träger, während das Einsetzen des Steckers 216-5 in die Klinke 211-D eine Demodulation der umgekehrten Seitenbänder der ankommenden' Trägerfrequenzsignale'zur Folge hat und verständliche Sprachwiedergäbe gewährleistet. Durch Vertauschen der Stecker wird die Betriebsweise umgekehrt und der Modulator auf untere Seitenbänder bzw. der Demodulator auf obere Seitenbänder umgestellt.

In Fällen, wo die Einrichtung mit einem System verbunden werden soll, bei dem ein anderer Modulationsplan verwendet wird, können spezielle Steckerverbindungen für ' diesen Verwendungszweck hergestellt werden. Beispielsweise können die Stifte 219-12 mit beiden Stiften 217_t und 217₂ und die Stifte219-20 mit beiden Stiften 217₃ und 217₄ verbunden werden, um die Kanäle 1 und 2 auf die unteren bzw; oberen Seitenbänder des 12-kHz-Trägers zu modulieren, während die Kanäle 3 und 4 auf die unteren'bzw. oberen Seitenbänder des 20-kHz-Trägers moduliert werden. Weitere Kombinationen können durch ein^: fache Verbindung und Verdrahtung der verschiedenen Stifte und Stecker ermöglicht werden.' Man erhält

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hierdurch ein System von ungewöhnlicher Anpassungsfähigkeit.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung einen charakteristischen Plan, der in Kilohertz die Lage der verschiedenen Kanäle, der zugeführten Trägerf requenzen und der ausgesiebten Seitenbänder, die entweder in Regellage oder in Kehrlage liegen, angibt. Die Beschriftung in der Zeichnung stimmt mit den bisher verwendeten Symbolen überein, die vertikalen Linien geben die Lage der Trägerfrequenzen an, und die Dreiecke bezeichnen die Seitenbandfrequenzen in ihrer Lage zu den verschiedenen Kanälen. Ein nach links abfallendes Dreieck stellt ein Seitenband in Regellage dar, während ein nach rechts abfallendes Dreieck einem Seitenband in Kehrlage entspricht. Die gestrichelten Linien von den Kanalträgerfrequenzen oder von den Klammern, die die diesen Frequenzen zugeordneten Kanäle enthalten, geben die Träger an, auf denen die aufeinanderfolgenden Modulationen erscheinen.

Das Diagramm α zeigt eine Vorgruppe mit vier Kanälen, die auf die oberen vier Kanalträger moduliert sind und bei der Aussiebung untere Seitenbänder in Kehrlage ergeben. Das Diagramm b zeigt eine Vorgruppe, die auf die unteren vier Träger moduliert ist. Das Diagramm c gibt an, wie die Modulation in den \^rorgruppeneinheiten die Seitenbänder wieder umkehrt, so daß die ursprünglich umgekehrten Vorgruppen ein im wesentlichen kontinuierliches Grundgruppenband mit Seitenbändern in Regellage bilden. Das Diagramm d zeigt Seitenbänder in Kehrlage in der Grundgruppe, die sich aus den wieder modulierten Vorgruppen des Diagramms b zuzüglich der Übersetzung in das Ost-West-Band ergeben.

Das hervorstechende Merkmal der durch die Maßnahmen nach der Erfindung ermöglichten Modulationspläne besteht darin, daß die erste Kanalmodulation endgültig die Lage des Kanals im Modulationsschema festlegt und bestimmt, ob die Seitenbänder in Regellage oder in Kehrlage übertragen werden. Nach der ersten Modulation erfolgt jede folgende Modulation auf einen Träger mit einer solchen Frequenz, daß ein unteres Seitenband ausgesiebt wird und die Seitenbänder umgekehrt (invertiert), d. h. in Kehrlage gebracht oder zurück in Normallage gebracht werden. Nach der Vorgruppenmodulation wird jeder Kanal in jeder Gruppe der gleichen Anzahl von Modulationen unterworfen, um ihn in das Frequenzband umzusetzen, das für eine bestimmte Übertragungsrichtung vorgesehen ist. Obwohl hier Einzelheiten der Zwischenverstärker oder der anderen Endstelleneinrichtung nicht behandelt werden, können in jedem Zwischenverstärker die zwei im Diagramm d der Fig. 2 dargestellten und auf einen Träger von 189 kHz modulierten Leitungsgruppen bezüglich der Zuordnung der Kanäle zur West-Ost- und Ost-West-Richtung ausgewechselt und damit die Signale vertauscht werden. Diese Vertauschung kann auf einer langen Übertragungsstrecke beliebig oft durchgeführt werden, und durch einfache Auswahl der richtigen Stecker 216-A oder 216-B beim Einsetzen in die Klinkenleisten 211-Af oder 211-D erhalten die Kanalfrequenzen auf der Empfangsseite der Leitung ihre richtige Lage. Es besteht keine Gefahr, daß eine über den Kanal 1 übertragene Nachricht auf der Empfangsseite im Kanal 4 erscheint oder daß die Kanäle 1 und 2 ähnlich verwechselt werden, wie dies bei Systemen auftreten kann, wo das obere und untere Seitenband eines einzigen Trägers zur Übertragung verschiedener Kanäle benutzt werden.

Das gleiche System kann zum Aufbau beliebig breiterer Frequenzbänder für Übertragung über Koaxialkabel oder drahtlose Relaisstrecken verwendet werden, wie bereits erwähnt wurde. Das System eignet sich außerdem für eine automatische Frequenzregelung des Trägers mit Hilfe von Pilotfrequenzen aus den Oszillatoren 110 oder 112, wie dies bereits vorgeschlagen wurde, und ferner für Verstärkungsregelung in den einzelnen Kanälen mit Hilfe von frequenzmodulierten Schwingungen als Pilotfrequenz, wie dies ebenfalls bereits vorgeschlagen wurde.

Die erprobten technischen Mittel zur Verminderung des Übersprechens können dort leicht angewendet werden, wo mehrere Trägersysteme dieser Art auf verschiedenen Paaren der gleichen Leitung arbeiten. Ferner können Modulationspläne benutzt werden, bei denen 188-, 189-, 187- oder 190-kHz-Frequenzen bei der letzten Modulation angewendet werden, die die Grundgruppenmodulation umkehrt und in das obere Frequenzband umsetzt, und zwar erfordert dies lediglich eine entsprechende Auswahl eines der vier Steuerquarze 165 im Thermostaten 163.

Das System nach der Erfindung ist nicht auf die erläuterte Frequenzverteilung und nicht auf Sprachfrequenzkanäle beschränkt. Der gleiche allgemeine Plan kann ohne weiteres auch dort angewendet werden, wo eine Gruppe von Telegrafiekanälen in einem einzigen Sprachkanal untergebracht wird, und dieser Sprachkanal kann sodann in der erläuterten Weise als ein Kanal des Systems weiter behandelt werden. Weiterhin kann die vierkanalige Vorgruppe auf praktisch jede gewünschte Frequenz moduliert werden, um die Gruppe in ein anderes Band als das im einzelnen erläuterte 40- bis 88-kHz-Band umzusetzen. Die speziellen Frequenzen, Bandbreiten und Kanalanordnungen, die bei der Beschreibung der Erfindung genannt wurden, sind lediglich als Erläuterungswerte zu betrachten, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Trägerfrequentes Mehrkanalsystem mit einer Vielzahl von Kanälen gleicher Nennbandbreite, die mittels einer Vielzahl von Modulatoren über Vorgruppen und Gruppen zu einem im wesentlichen kontinuierlichen Band zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgruppe (z. B. 8 bis 24 kHz) wahlweise in Regel- oder in Kehrlage gebildet ist, derart, daß die zur Verfügung stehende Zahl der Trägerwellen η+1 (ζ. B. fünf Träger) ist, wenn die Zahl der Kanälen (z. B. vier Kanäle) ist, und daß mittels besonderer Schaltmittel (Fig. 3, A bzw. B) den Vorgruppenmodulatoren (21,41) entweder die oberen η Träger (z. B. 12,16, 20, 24 kHz) oder die unteren η Träger (z. B. 8, 12, 16, 20 kHz) zugeführt sind.

2. Trägerfrequentes Mehrkanalsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulatoren paarweise zu im wesentlichen gleichartigen Modulations-Demodulations-Einheiten (z. B. 65, 75) zusammengefaßt sind und daß durch Schaltmittel (z. B. Fig. 3) jedem der Modulatoren einer solchen Einheit wahlweise entweder eine Trägerfrequenz am niederfrequenten oder eine am hochfrequenten Ende des Durchlaßbereiches des nachgeschalteten Filters (z. B. 69, 73) zugeführt ist, während gleichzeitig jedem der Modulatoren der anderen Einheit eine Trägerfrequenz zugeführt ist, die in bezug auf die dem entsprechenden Modulator der einen Einheit zugeführte Trägerfrequenz am

anderen Ende des Durchlaßbereiches des Filters liegt.

3. Trägerfrequentes Mehrkanalsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im wesentlichen gleichartige Kanaleinheiten (z. B. 1 bis 12) mit je einem Modulator (z. B. 21) und einem Demodulator (z. B. 41) vorgesehen sind, die jeweils durch entsprechende Schaltmittel (z. B. 23) an entsprechende Niederfrequenzkreise angeschlossen werden können, und daß Mittel zum Anschalten sowohl des Modulators als auch des Demodulators an eine trägerfrequent betriebene Schaltung vorgesehen sind, die in Reihe eingeschaltete Filter (z. B. 27, 31) enthält, deren Durchlaßbereiche der Kanalbreite der zugehörigen Kanaleinheiten entspricht, während die Durchlaßbereiche der Filter benachbarter Kanaleinheiten den benachbarten Kanälen entsprechen, so daß insgesamt ein im wesentlichen kontinuierliches Spektrum durchgelassen wird. ao

4. Trägerfrequentes Mehrkanalsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (z. B. 13, 15, 17; 27, 31) derart paarweise zu einsteckbaren Einheiten zusammengefaßt und in gleichartigen Steckeinrichtungen zusammengebaut sind, daß jede Kanaleinheit durch Auswechseln dieser Einsteckfiltergruppen auf jeden anderen Kanal umstellbar ist.

5. Trägerfrequentes Mehrkanalsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vorgruppe eine gleich große Anzahl von mit Filtern versehenen und mit der jeweiligen Vorgruppenträgerfrequenz gespeiste Kanaleinheiten (z. B.

1 bis 4) enthält, die zum Senden und Empfangen des gleichen diese Trägerfrequenzen umfassenden Frequenzspektrums mit den trägerfrequenten Schaltungen des Systems verbunden sind, daß Einrichtungen (161, 175,184) zum Erzeugen einer Anzahl von Trägerfrequenzen vorgesehen sind, die sich jeweils um die Frequenzbandbreite eines solchen Vorgruppenfrequenzbereiches voneinander unterscheiden, daß ferner eine Anzahl von Vorgruppeneinheiten (z. B. 63) mit je einem Modulator (z. B. 65) und einem Demodulator (z. B. 75) vorgesehen ist, bei denen jeweils eine der verschiedenen Trägerfrequenzen dem Modulator bzw. Demodulator einer solchen Vorgruppeneinheit zugeführt wird, derart, daß die Eingangskreise der Vorgruppenmodulatoren jeweils mit den entsprechenden Trägerstromgeneratoren verbunden sind, während die Ausgangskreise aller Vorgruppenmodulatoren vielfach geschaltet sind, und daß die Eingangskreise aller Vorgruppenmodulatoren (z. B. 65, 75) der Vorgruppeneinheiten (z. B. 63) vielfach geschaltet sind, während die Eingangskreise der einzelnen Vorgruppendemodulatoren jeweils mit einem trägerfrequenten Eingangskreis einer einzelnen Vorgruppe verbunden sind, und daß für alle Vorgruppen gemeinsame Schaltmittel (Fig. 3) vorgesehen sind, die den jeweiligen Kanaleinheiten und Vorgruppen die zur Modulation bzw. Demodulation erforderlichen, an gegenüberliegenden Enden der Frequenzbereiche bzw. Durchlaßbereiche der Kanaleinheiten liegenden Trägerfrequenzen zuführen, wobei jeder Vorgruppe die gleichen Frequenzen zugeführt sind.

6. Trägerfrequentes Mehrkanalsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulatoren (z. B. 65) und Demodulatoren (z. B. 75) der Vorgruppen (z. B. 63) über Differentialübertrager (z. B. 83, 85) mit den gemeinsamen Schaltungen verbunden sind und daß diese Differentialübertrager zwei Differentialwicklungen und eine mit diesen gekoppelte dritte Wicklung aufweisen, die an die gemeinsame Schaltung angeschlossen ist, während die Vorgruppeneinheiten (z. B. 63), denen benachbart liegende Trägerfrequenzen zugeführt werden, an den verschiedenen Differentialwicklungen des Differentialübertragers (z. B. 83, 85) angeschlossen sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

© 709 910/291 3.