DE1037518B

DE1037518B - Verfahren zur UEberpruefung von UEbertragungsanlagen, insbesondere zur Fernmessung der Klirrdaempfung von Unterwegsverstaerkern in Traegerfrequenzsystemen

Info

Publication number: DE1037518B
Application number: DES46539A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Scherer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-11-30
Filing date: 1955-11-30
Publication date: 1958-08-28
Also published as: FR1161877A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung von elektrischen Übertragungsanlagen, welche aus Endstellen (Endstationen) und zwischen diesen Endstellen angeordneten Zwischenverstärkern bestehen. Es wird insbesondere ein Verfahren zur Fernmessung der Klirrdämpfung (Klirrfaktor) von Unterwegsverstärkern (Zwischenverstärkern) in solchen Trägerfrequenzsystemen beschrieben, bei denen die in beiden Übertragungsrichtungen benutzten Übertragungsbänder voneinander verschiedene Frequenzlagen einnehmen (Getrenntlageprinzip) und bei denen gemeinsame Unterwegsverstärker für beide Übertragungsrichtungen benutzt sind, wobei die Zwischenverstärkungseinrichtungen zwischen den Endstationen ständig oder während der Dauer der Überprüfung zu begrenzten Rückkopplungsschwingungen außerhalb des benutzten Frequenzbandes angeregt sind. Die Erfindung soll aber nicht auf Systeme, die nach dem Getrenntlageprinzip arbeiten, beschränkt sein.

Bei Übertragungsanlagen, bei denen zwischen den Endstellen eine Reihe von Verstärkern in Kaskadenschaltung angeordnet sind, ist es erwünscht, sich von Zeit zu Zeit zu vergewissern, ob die Zwischenverstärker richtig arbeiten. Es ist daher von Wichtigkeit, die Klirrdämpfung einzelner Verstärker messen zu können. Bei Seekabelverbindungen mit Unterwasserverstärkern ist dies jedoch besonders schwierig, da nur von den Endstellen aus gemessen werden kann.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Betriebsbereitschaft ferngesteuerter Verstärker bekannt, bei der der Verstärker durch eine Rückkopplung zum Selbstschwingen gebracht wird. Dabei soll die Eigenfrequenz des zum Zwecke der Überwachung der Betriebsbereitschaft zu Selbstschwingungen angeregten Verstärkers so gewählt werden, daß die Fernsteuerstelle, von der aus der Verstärker eingeschaltet wurde, diese Frequenz empfangen kann. Es wird empfohlen, diese Frequenz so zu wählen, daß sie an der Fernsteuerstelle »bhörbar ist.

Es ist ferner ein Verfahren bekanntgeworden, daß die Durchführung einer Überprüfung der Zwischenverstärker von den Endstationen aus, unter Umständen auch nur von einer Endstation aus, ermöglicht. Mit Hilfe dieser Prüfmethode kann insbesondere der Grad der Nichtlinearität der Amplitudencharakteristik eines Zwischen Verstärkers von den Endstellen aus festgestellt werden. Es werden zur Prüfung von Anlagen mit Endstationen und Zwischenverstärkungseinrichtungen zwischen den Endstationen, bei denen die Übertragung in den beiden Verkehrsrichtungen auf verschiedenen Frequenzbändern erfolgt, von einer Endstation Trägerfrequenzimpulse ausgesandt, die, hervorgerufen durch die Nichtlinearität der Charakteristik eines Teiles des Systems, zwischen den End-Verfahren zur Überprüfung

von Übertragungsanlagen, insbesondere zur Fernmessung der Klirrdämpfung

von Unterwegsverstärkern

in Trägerfrequenzsystemen

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Karl Scherer, München,
ist als Erfinder genannt worden

Stationen, beispielsweise der Verstärkungscharakteristik eines Zwischenverstärkers, in Form von Impulsen mit einer anderen Frequenz als derjenigen der ausgesandten Impulse an die gleiche Endstation zurückgeleitet werden, wobei die Amplitude der zurückgeleiteten Impulse als Maß der Störungsursachen gemessen wird. Eine Störungsursache kann bei dem bekannten Verfahren erst dadurch lokalisiert werden, daß man die Zeitspanne zwischen der Aussendung und dem Empfang der Impulse mißt. Zur Durchführung derartiger Messungen sind Spezialgeräte für die Sendung der Meßimpulse und für den Empfang der Klirrimpulse erforderlich, wobei die Amplituden und die Laufzeit gemessen werden müssen.

Bei einer bekannten Anordnung zum Feststellen des Ortes von Leitungsfehlern in elektrischen Übertragungsanlagen mit Endstationen und wenigstens einer Zwischenverstärkerstation, bei der jede Zwischenverstärkerstation und Endstation Filter für den Durchlaß von Signalströmen in einem niedrigen Frequenzband in der einen Richtung und frequenzselektive Einrichtungen für den Durchlaß von Signalströmen in einem oberen Frequenzband in der entgegengesetzten Richtung hat, sind beispielsweise in einer Endstation Einrichtungen zur Aussendung eines Impulses bestimmter Frequenz und Dauer vorgesehen, ferner Anordnungen zur Frequenzumsetzung zwischen den Empfangs- und Sendefiltern in einer Zwischenverstärkerstation sowie Mittel für die wunschgemäße Einschaltung jener Frequenzumsetzer in das Übertragungssystem, wodurch es einem von einer Fehlerstelle reflektierten Signal in Form eines Impulses

809 599/433

einer bestimmten Frequenz ermöglicht wird, über zwischen der Fehlerstelle und der Endstation angeordnete Verstärkerstationen zur Sendestation zurückzugelangen, wobei an jener Endstation Mittel vorgesehen sind, durch die je nach der Laufzeit des reflektierten Signals die Lage der Fehlerstelle ermittelt werden kann.

Die Erfindung dagegen arbeitet mit stationären Strömen, welche mit normalen Meßgeräten gemessen werden können. Gemäß der Erfindung wird die An-Ordnung so getroffen, daß jeder Zwischenverstärker bzw. Unterwegsverstärker in einer ihn von anderen Verstärkern unterscheidenden Frequenz schwingt und beim Senden einer Meßfrequenz von einer Endstelle aus in jedem Zwischenverstärker eine andere in den Übertragungsbereich fallende Kombinationsfrequenz entsteht, die an der Endstelle selektiv empfangen werden kann. Die Rückkopplungsschwingungen werden im Rückkopplungsweg derart begrenzt, daß sie den Verstärker nur zu einem kleinen Teil aussteuern. Nach diesem Verfahren kann man von den Endämtern aus die Klirrdämpfung eines jeden Verstärkers, z. B. einer Seekabelverbindung mit einer Reihe von Unterwasserverstärkern messen und beispielsweise auch in Störungsfällen den Fehlerort eingrenzen. Die beim Senden der Meßfrequenz in jedem Verstärker entstehende Kombinationsfrequenz kennzeichnet den Verstärker, und ihre Amplitude ist ein Maß für die Klirrdämpfung desselben. Bei einem System mit gemeinsamer Verstärkung der beiden Ubertragungsgruppen werden die Kombinationsfrequenzen zur messenden Stelle zurückgeleitet und können dort empfangen werden. Dadurch kann man also auch bei völligem Ausfall eines Verstärkers oder des Kabels leicht feststellen, welches Verstärkerfeld gestört ist.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Fig. 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels und an Hand des Frequenzschemas der Fig. 2 näher erläutert.

In der Fig. 1 ist eine Endstelle E und der erste Zwischenverstärker ZV einer Seekabelverbindung, welche mit Trägerfrequenzsystemen im Zweidrahtgetrenntlageverfahren betrieben wird und bei der für die Unterwasserverstärker gemeinsame Zwischenverstärker ZV für beide Übertragungsrichtungen benutzt werden, dargestellt. Das für die Übertragung benutzte Seekabel ist mit K bezeichnet. Die Endstelle E ist durch den Sendeverstärker SV, den Tiefpaß TP, den Empfangsverstärker EV und den Hochpaß HP, der Zwischenverstärker ZV durch den Verstärker V und die Tiefpässe TP sowie die Hochpässe HP angedeutet. Für die Durchführung der Klirrdämpfungsmessungen ist an der Endstelle E ein Meßgenerator MG mit der Frequenz / = H₁ vor dem Sendeverstärker SV angeschaltet. Nach dem Empfangsverstärker EV ist der selektive Empfänger SE angeschlossen, der die bei der Messung in den einzelnen Zwischenverstärkern entstehenden Kombinationsfrequenzen empfängt. Bei jedem Zwischenverstärker ist eine selektive Rückkopplung SR mit Begrenzer Bg vorgesehen. Dabei ist beispielsweise der erste Zwischenfrequenzverstärker derart rückgekoppelt, daß bei Einschaltung über den Kontakt k eine Frequenz f = α ausgesendet wird. Wie schon erwähnt, ist es Zweck der Erfindung, bei Übertragungsanlagen, bei denen im Zuge der Leitung eine Reihe von Verstärkern liegt, im Falle von in den Verstärkern auftretenden Störungen den Fehlerort von den Endstellen aus bestimmen zu können. Dies gilt vor allem für zwei Arten von Störungen, nämlich bei Entstehung von nichtlinearen Verzerrungen (Klirrungen) und bei Totalausfall (Unterbrechung z. B. durch Röhrenausfall). Die jedem im Zuge der Leitung liegenden Verstärker beigeordneten selektiven Rückkopplungskreise SR, die mit nicht klirrenden Amplitudenbegrenzern Bg ausgerüstet sind, sind alle auf etwas verschiedene Frequenzen a, b, c innerhalb der Lücke zwischen den beiden Übertragungsgruppen A und B abgestimmt (vgl. Fig. 2). Die Schwingamplituden sind entweder so gewählt, daß sie die Verstärker nicht zu sehr belasten, oder sie werden im Normalbetrieb völlig unterdrückt. Für die Messung werden sie dann alle zugleich durch Fernsteuerung eingeschaltet (Kontakt k), so daß jeder Verstärker die für ihn kennzeichnende Frequenz a, b oder c erzeugt. Diese Frequenzen brauchen jedoch nicht über die Leitung übertragen zu werden, sondern sie können von der Weiche oder von den Weichen in den Verstärker ausgangskreisen HPITP unterdrückt werden. Wird nun von einer Endstelle aus innerhalb der einen Gruppe eine Hilfsfrequenz H₁ bzw. H₂, z. B. mit Hilfe des Meßgenerators MG, gesendet, so entstehen in den Verstärkern durch deren Nichtlinearität Kombinationsfrequenzen, a_t = 2 a — H₁ oder b₁ = 2b -H₁ bzw. a₂=2a—H₂ oder b_%—2b—H₂..., welche in den Bereich der anderen Gruppen fallen und somit an derselben Endstelle empfangen werden können. Dies ist in dem Frequenzschema der Fig. 2 schematisch dargestellt. Die Amplitude des Kombinationstones ist dann ein Maß für die Klirrdämpfung des betreffenden Verstärkers, und die genaue Frequenz ergibt seine Lage im Leitungszug. Um die Aussiebung zu vereinfachen, kann man einen umstimmbaren Überlagerungsempfänger benutzen oder auch bei fest abgestimmtem Empfänger die Hilf sf requenz f_H jeweils so wählen, daß die betreffende Kombinationsfrequenz in den Durchlaßbereich dieses Filters fällt. Es besteht also die Möglichkeit, von jeder Endstelle aus die Klirrdämpfung jedes Verstärkers zu prüfen. Bei völligem Versagen eines Verstärkers ist die Übertragung in beiden Richtungen unterbrochen, und es ist an und für sich schwierig, die Fehlerstelle festzustellen. Mit der Methode gemäß der Erfindung erhält man aber an jeder Endstelle die Klirrfrequenzen aller Verstärker zwischen der Endstelle und dem Fehlerort und kann diesen von jeder Seite aus leicht ermitteln.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Überprüfung von Übertragungsanlagen mit Endstellen und Zwischenverstärkungseinrichtungen zwischen den Endstellen, insbesondere zur Fernmessung der Klirrdämpfung von Unterwegsverstärkern in solchen Trägerfrequenzsystemen, bei denen die in beiden Ubertragungsrichtungen benutzten Übertragungsbänder (Übertragungsgruppen A und B) voneinander verschiedene Frequenzlagen einnehmen und bei denen gemeinsame Unterwegsverstärker für beide Übertragungsrichtungen benutzt sind, wobei die Zwischenverstärkungseinrichtungen zwischen den Endstationen ständig oder während der Dauer der Überprüfung zu begrenzten Rückkopplungsschwingungen außerhalb des benutzten Frequenzbandes angeregt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zwischenverstärker bzw. Unterwegsverstärker in einer ihn von anderen Verstärkern unterscheidenden Frequenz schwingt und beim Senden einer Meßfrequenz von einer Endstelle aus in jedem Zwischenverstärker

eine andere in den Übertragungsbereich fallende Kombinationsfrequenz entsteht, die an der Endstelle selektiv empfangen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschwingungen im Rückkopplungsweg derart begrenzt sind, daß sie den Verstärker nur zu einem kleinen Teil aussteuern.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungskreise durch Fernsteuerung, z. B. mit Hilfe eines fernsteuerbaren Kontaktes (k), eingeschaltet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Trägerfrequenzsystemen, bei denen die in den beiden Übertragungsrichtungen benutzten Übertragungsbänder voneinander verschiedene Frequenzlagen ein-

nehmen, die Frequenzen der Schwingungen, zu denen die Zwischenverstärkungseinrichtungen angeregt werden, innerhalb der Lücke zwischen den beiden Übertragungsgruppen A und B liegen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Empfang der Kombinationsfrequenzen ein umstimmbarer Überlagerungsempfänger benutzt ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Messung auszusendende Hilfsfrequenz jeweils so gewählt wird, daß die betreffende Kombinationsfrequenz in den Durchlaßbereich des auf eine feste Frequenz abgestimmten Empfängers fällt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 622 343, 901 297.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen