DE1069240B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

INTERNAT. KL. HOl b

PATENTAMT

I6013VIIId/21c

ANMELDETAG: 20.JUNI1952

BEKANNTMACHUNG

DERANMELDUNG .,' ·.-..;

UNDAUSGABEDER

AUSLEGESCHRIFT: 19. NOVEMBER 1959'

: Es ist schon bekannt, daß zur Erzielung eines für Trägerfrequenzübertragungen wirksamen Ausgleichs von Fernmeldekabeln mit symmetrischen Adergruppen der störende und der gestörte Kreis den gleichen Wert des Phasenwinkels (imaginärer Teil des Übertragungsmaßes) erhalten müssen.

Diese Forderung wird um so wichtiger, je breiter der zu übertragende Frequenzbereich gewählt wird, und sie muß auf alle Kreise des Kabels ausgedehnt werden im Hinblick auf die Tatsache, daß schon bei den gegenwärtig verwendeten Frequenzen, die bis zu etwa 25OkHz hinaufgehen, keine kopplungsfreien Kreise irgendeiner Art mehr übrigbleiben,

Für Zwecke des Ausgleichs von Trägerfrequenz-Fernmeldekabeln ist es bereits bekannt, die Paare oder Vierer, die die elektrischen Übertragungskreise zwischen zwei Verstärkerstationen bilden, systematisch zu vertauschen. Es ist auch schon der Vorschlag bekannt, Kabellängen derart miteinander zu verbinden, daß innerhalb gleichartiger Viererseile eine systematische Kreuzung der Adern und nach jeder zweiten Kabellänge systematische Kreuzungen zwischen verschiedenartigen Viererseilen vorgenommen werden. Diese Verfahren beruhen auch schon auf der Beobachtung, daß die Differenz der Phasenwinkel der verschiedenen Paare einer Kabelfabrikationslänge in erheblichem Maße von der nicht nur durch die Größe, sondern auch durch den Drehsinn bestimmten Differenz der Dralle bei der A^erseilung der Adergruppen herrührt.

Es ist ferner auf Grund der Erkenntnis von der nichtlinearen Abhängigkeit des Phasenwinke.lmaßes von der Drallänge schon bekannt, einen Ausgleich von Trägerfrequenz-Fernmeldekabeln auf gleiche Phasenwinkel in den zwischen zwei Verstärkerstationen gebildeten Übertragungskreisen dadurch zu bewirken, daß die Draillängen in Abschnitten, die in bezug auf ein Verstärkerfeld kurz sind und gleich, größer oder kleiner als eine Fabrikationslänge sein können, in allen Übertragungskreisen mindestens einmal gewechselt und dabei untereinander so verschieden gewählt werden, daß die resultierende Phasendrehung für alle Kreise schon in einem Abschnitt den gleichen Wert hat.

In der Praxis wurde jedoch schon festgestellt, daß diese bisher bekannten Maßnahmen nicht ausreichen und daß auch bei ihrer Anwendung noch beträchtliche Differenzen zwischen den Phasenwinkeln der Übertragungskreise in den mit den bekannten Mitteln ausgeglichenen Verstärkerabschnitten bestehenbleiben.

Auch die bekannten, auf die Dralldifferenzen abgestellten Ausgleichsverfahren Hefern nämlich nach der neu gewonnenen Erkenntnis deshalb das ge-Verfahren zum Ausgleich
von Trägerfrequeriz-Fernmeldekabeln

Anmelder:

International Standard Electric

Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Belgien vom 21. Juni 1951

Joseph Antoine Giaro, Marcinelle (Belgien),
ist als Erfinder genannt worden

wünschte Ergebnis nicht, weil die Phasenwinkelmaße eines Kabelabschnitts nicht nur von dem Verseilungsdrall der Adergruppen abhängen, sondern in erheblichem Maß auch von mehreren anderen Ursachen noch problematischer Natur. Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich demgegenüber die Phasenwinkeldifferenzen von Trägerfrequenz-Fernmeldekabeln mit symmetrischen Adergruppen bis zum gewünschten Ausmaß verringern.

Das neue Verfahren zum Ausgleich von Trägerfrequenz-Fernmeldekabeln auf gleiche Phasenwinkel besteht darin, daß erfindungsgemäß die Paare oder Vierer der zur Bildung ,elektrischer Übertragungskreise zwischen zwei Verstärkerstationen miteinander zusammenztischaltenden Fabrikationslängen auf Grund der Messung ihrer Phasenwinkel und Gruppierung der Fabrikationslängen derart · ausgewählt werden, daß die Summe der gemessenen Phasenwinkel (imaginärer Teile des Übertragungsmaßes) der einzelnen Fabrikationslängen eines Kreises gleich den entsprechenden Summen aller anderen elektrischen Kreise des gleichen Kabels ist.

Dieses Ausgleichsverfahren geht somit von den gemessenen wirklichen Phasenwinkeln aus und nicht mehr von den Drallen der Fabrikationslängen, die nunmehr weder abschnittsweise gewechselt werden

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müssen noch sogar bekannt' zu sein'brauchen. Die 'niedrig in bezug auf seinen Phasenwinkel ist. Der

Messung der einzelnen Phasenwinkel ist kein unan- Wellenwiderstand des Vierpol-Ausgleichnetzwerks

gemessener Aufwand, weil angesichts der hohen An- muß in der Nähe-von demjenigen des Kabels liegen,

sprüche, beim Ausgleich von Trägerfrequenz-Fern- braucht ihm aber nicht gleich zu sein, da die Reflek-

meldekabeln alle ,Adergruppen ohnehin auf ihre elek- 5 tionen auf Grund der Differenz der Wellenwiderstände

taschen.. Werte,,z. B. neben den Kopplungswerten um so kleiner sind, je niedriger die Dämpfung oder

auch'■ auf-i-ihre" ^Kapazitäts- und Widerstandswerte, die Fortpflanzungskonstante des betreffenden Vier-

durchgemesaen, ,werden, müssen. Jn die Reihe dieser pol-Netzwerkes ist.

Messungen läßt sich die Phasenwinkelrnessung ohne Als Beispiel soll das in Fig. 1 dargestellte Kreuzweiteres einordnen. Der Ausgleich 'auf Grund von io gliednetzwerk behandelt werden, das aus zwei Kapaeffektiven Messungen ist ^:im Ergebnis aber erfah- zitäten C und zwei Induktivitäten L besteht; jedoch ijinigsgemäß besser als ein systematischer, mitunter kann zur Ausführung der Erfindung auch irgendein durch Äüsreiß werte gefährdeter Ausgleich, anderes aus Induktivitäten, Kapazitäten und sogar ■ Statt Messungen der absoluten Werte der Phasen- Widerständen zusammengebautes Vierpol-Abschlußwinkel auszuführen, die dann als Grundlage für die 15 netzwerk, z. B. vom sogenannten T- oder vom π- oder Gruppierung^;dieiieh:,-'ist es·gemäß einer Weiterbildung vom kombinierten Typ benutzt werden, sofern es den der ,-Erfindung, möglich,: daß die Auswahl der Paare erwähnten Bedingungen bezüglich'der Dämpfung und oder Vierer der Fabrikationslängen für einen elektri- des WeUenwiderstandes genügt.

sehen Kreis zwischen zwei Verstärkerstationen auf Das Vierpol-Ausgleichsnetzwerk kann ferner im der Grundlage von Messungen der Differenzen ihrer 20 Rahmen der Erfindung entweder feste oder ein meh-Phasenwinkel in bezug auf einen willkürlich ge- '■'■ rere variable Elemente enthalten. "Vom StandpurikY wählten Richtwert erfolgen, z. B. in bezug auf den der Erfindung aus gesehen, ist auch die äüßere^;Forrrr Wert des Phasenwinkels^: eines willkürlich aus- und mechanische Konstruktion der Elemente des gewählten Übertragungskreises. An Stelle der Phasen- Vierpol-Netzwerks und ihre gegenseitige Anordnung winkel oder ihrer Differenzen in bezug auf einen ge- 25 ohne Bedeutung. Es ist beispielsweise möglich, Selbstwählten Richtwert kann man auch elektrische, physi- '' induktivitäten mit oder ohne magnetische Kerne, zwei kausche, mechanische oder geometrische,-den Phasen- oder mehr Selbstinduktivitäten auf dem gleichen Ke'fri,-winkeln oder ihren Differenzen proportionale Größen luft- oder glimmerisolierte Kondensatoren zu be-; als Parameter. ^ messen.. .■ _: , . nutzen, wobei diese Elemente einzeln oder gemeinsam

Die_;. Gruppierung der.Stromkreise der.F.abrikationis· 30 veränderbar sein können. ^; '■*'"'^:\'■'■;" '^:'

längen "zwecks" Bildung der Stromkreise eines" Ver- "·'■ Das Vierpol-Ausgleichsnetzwerk kann entweder an

Stärkerabschnitts kann entweder unabhängig von der einen! Ende des Verstärkerabschnitts oder ah einem

Gruppierung der'^J Kabel· gemäß ihren Scheinwider- beliebigen änderen Punkt der Strecke,' z. B. in der

standscharakteristiken/r. (Im.pedanzkurven) oder in Mitte'eingebaut werden. ■" ' ' ".''·■'

Kombination mit letzteren erfolgen, um die größt- 35 Die Messungen der Phasenwinkel, ihrer Differenzen

mögliche Homogenität für die elektrischen Eigen- ^fli-' oder der ihnen proportionalen Größen, mit anderen

schäften aller Kreise eines Kabels zwischen zwei Ver- Worten also der als Grundlage für die Gruppierung

Stärkerstationen zu erzielen. der Paare oder Vierer des Kabels dienenden Größen,

Die {als'(Grundlage f üf\ die Gruppierung der Strom- kann im Rahmen der Erfindung vorzugsweise mit

kreise der F^brikationslängen vorgenommenen Mes- 4° dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Gerät aus-

sungen können gemäß einer weiteren Ausgestaltung ^:-^;i' geführt werden. An seiner Stelle kann aber auch ein

des Erfindungsgedankens in der Kabelfabrik vor dem anderes geeignetes Gerät verwendet werden.

Versand der Kabel oder in einem Kabellager und In den Fig. 2 und 3 bedeutet 1 das zu messende,

unter bestimmten Bedingungen sogar noch nach der durch ein einziges Paar dargestellte Kabel, 2 die

Verlegung der Kabel vorgenommen werden. 45 Stromquelle, 3 eine in Neper oder Dezibel geeichte

Im letzteren Fall muß zwecks Festlegung der künstliche Leitung, 4 eine bzw. zwei aus je zwei Reihenfolge der Auslegung der Kabelabschnitte die Scheinwiderständen von geeignetem Wert gebildete Gruppierung mit dem Ziel der Vergleichmäßigung des Anpassungsbrücken, 5 eine bzw. zwei aus Kondensa-Wellenwiderstands der Kabel unabhängig von der toren, Selbstinduktivitäten oder veränderlichen WiderGruppierung vorbereitet werden, auf die die Erfindung 50 ständen gebildeten Phasenschieberbrücken, 6 einen mit der Konstanz des Phasenwinkels abzielt. Ausgleichsübertrager; und 7 einen Verstärker mit ·' Der Erfolg des Ausgleichs der Phasenwinkel ge- Nullanzeiger oder ein Überlagerungsempfänger,
maß dem erörterten Verfahren hängt bis zu einem ge- Die mit 4 bezeichnete Anpassungsbrücke ist ein wissen Ausmaß von der Zahl der Stromkreise (Paare wichtiger Bestandteil der zur Ausübung des Verfah- oder Vierer) des Kabels ab, ferner von. der Zahl der 55 rens nach der Erfindung gehörenden Meßeinrichtung. Fabrikationslängen je Verstärkerabschnitt und von Die Scheinwiderstände dieser Brücke werden derart der Streuung der Werte der Phasenwinkel. Wenn, die ausgewählt, daß sie mit den Scheinwiderständen der Zahl der Stromkreise, zwischen denen die Wahl beim Phasenschieberbrücke einen Eingangsscheinwider-Ausgleich zu treffen ist, niedrig ist oder wenn die stand ergeben, der ganz oder nahezu gleich dem geforderte Stufe der Vergleichsmäßigung zu hoch ist, 60 Wellenwiderstand der künstlichen Leitung oder des kann nach einer Weiterbildung der Erfindung ein zu- zu messenden Kabels ist und dies in dem ganzen besätzlicher Ausgleich mit Hilfe von phasenschiebenden troff enen Frequenzbereich.

oder mit kompensierenden Elementen durchgeführt Jedenfalls sollen die Veränderungen des Eingangswerden. Dieser zusätzliche Ausgleich kann unter be- Scheinwiderstandes der aus der Anpassungsbrücke und stimmten Bedingungen als der Grundausgleich an- 65 der Phasenschieberbrücke gebildeten Anordnung so begesehen werden, an den der Ausgleich durch Gruppie- schaffen sein, daß sie vernachlässigt werden können, rung angeschlossen wird. damit sie keinen wesentlichen Einfluß auf die Ge-

AIs phasenschiebendes oder kompensierendes nauigkeit der Messungen haben.

Element läßt sich jede Art von Vierpol-Abschluß- Das Ausgleichsverfahren nach der Erfindung kann

netzwerken verwenden, deren Dämpfung Null oder 70 unabhängig von allen anderen Verfahren zum Aus-

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gfeich VOh Phiasenwirikeln oder auch in. Konibination mit einem oder mehreren bekannten Verfahren' ausgeführt werden, insoweit der Zweck der Erfindung damit erreicht wird.. ./■. .

Damit der Ausgleich von Trägerfrequenzkabeln seinen Endzweck erreicht, d. h. das Kabel bis zum größtmöglichen Ausmaß generell von allen Störströmen, die die Nutzsignalübertragung beeinflussen, und speziell vom Nebensprechen befreit wird, muß, ., der Ausgleich von verschiedenen Gesichtspunkten aus durchgeführt werden, so z. B. im Hinblick auf die Unterdrückung oder \⁷erringerung der Reflektionen unsymmetrischer Kopplungen, der Verringerung des Nebensprechen« am Eingang und Ausgang des Kabels usw. Das Ausgleichsverfahren gemäß der Erfindung betrifft an sich zwar nur die besonders wichtige Vergleichmäßigung der Phasenwinkel, es schließt aber selbstverständlich nicht aus und soll sogar ergänzt werden durch andere Ausgleichsarten, z. B. indem es zugleich mit dem Ausgleich zur Unterdrückung asymmetrischer Kopplungen durchgeführt wird, soweit sich dies mit dem Zweck der Erfindung verträgt.

Um im Rahmen der Erfindung gleiche Phasenwinkelsummen für alle elektrischen Kreise zwischen zwei Venstärkerstationen zu bilden, lassen sich neben der Berechnung beliebige Arbeitsmethoden anwenden, z. B. geeignete Tabellen oder Listen und Karteien, transportable graphische Darstellungen oder Rechenmaschinen, usw. Falls gleichzeitig unter Berücksichtigung der Wellenwiderstände und der Phasenwinkel gruppiert werden soll, empfiehlt sich die Verwendung eines beweglichen Diagramms mit zwei Ordinaten.

Claims (13)

Patentansprüche: 35

1. Verfahren zum Ausgleich von Trägerfrequenz-Fernmeldekabeln auf gleiche Phasenwinkel in den zwischen zwei Verstärkerstationen gebildeten Übertragungskreisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Paare oder Vierer der zur Bildung elektrischer Übertragungskreise zwischen zwei Verstärkerstationen miteinander zusammenzuschaltenden Fabrikationslängen auf Grund der Messung ihrer Phasenwinkel und Gruppierung der Fabrikationslängen derart ausgewählt werden, daß die Summe der gemessenen Phasenwinkel (imaginärer Teile des Übertragungsmaßes) der einzelnen Fabrikationslängen eines Kreises gleich den entsprechenden Summen aller anderen elektrischen Kreise des gleichen Kabels ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der Paare oder Vierer der Fabrikationslängen für einen elektrischen Kreis zwischen zwei Verstärkerstationen auf der Grundlage von Messungen der Differenzen ihrer Phasenwinkel in bezug auf einen willkürlich gewählten Richtwert oder elektrischer, physikalischer, mechanischer oder geometrischer, den Phasenwinkeln oder ihren Differenzen proportionaler Größen erfolgt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppierung der Paare oder Vierer entweder unabhängig von oder in Kombination mit der Gruppierung zum Zweck des Längsausgleiches der Kapazitäten oder der Wellenwiderstände des Kabels erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Grundlage für die Gruppierung der Paare oder Vierer dienenden Messungen -'■■■''entweder iri 'der FaWiK^rÖ~de'r'^l"M'einem¹ K-abMäger . oder sogar noch nach der Verlegung des Kabels

"'!■'■erfolgen¹.': /' ^:V '' '"'"f-, ^^ ^['vlr-' ...>Y ,b:

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5. Verfahren ,nach'"eirie^ffi¹ Her¹ vdrnergeHeäden Ansprüche-;^; dadurch" 'gekennzeichnet,-;'daß'^rdie Phasendifferenz zwischen zwfer¹ Kreisin¹-feines

^: Kabels zusätzlich unter Verwendung''von; ph'äfeensohiebenden Vierpolnetzwerken ausgeglichen wird,

,-. deren Dämpfung Null oder niedrig in bezug auf ihre Phasenwinkel ist und deren Wellenwiderstand den Scheinwiderständen der mit Hilfe der Netzwerke zu verbindenden Stromkreise mehr oder weniger gleich ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von vorzugsweise gekreuzten Vierpolnetzwerken, ζ. B. vom Kreuzgliedtyp (Fig. 1), T-Typ, π-Typ, kombinierten T-Typ usw.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die phasenschiebenden Vierpolnetzwerke aus Kapazitäten, Induktivitäten und Widerständen gebildet werden, die an irgendeinem Punkt des Verstärkerabschnitts, z. B. an seinen Enden oder in der Mitte, eingebaut werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es unabhängig und getrennt von anderen Verfahren zur Vergleichmäßigung der Phasenwinkel oder in Kombination mit solchen Verfahren angewendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenwinkelausgleich in Kombination mit andersgearteten Ausgleichsverfahren, z. B. dem Ausgleich symmetrischer Kopplungen, vorgenommen wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung gleicher Phasenwinkelsummen durch Berechnung oder unter Verwendung von Listen, Karteien, beweglichen Diagrammen, statistischen Maschinen oder Rechenmaschinen erfolgt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Anordnung zur Messung der Phasenwinkel oder ihrer Differenzen in bezug auf einen willkürlich gewählten Richtwert verwendet wird, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Meßeinrichtung nach Art eines Nepermessers oder Nebensprechmessers, mit der sich die physikalischen (Dämpfungs-) und imaginären (Phasenwinkel-) Anteile der Fortpflanzungskonstante messen lassen und die hauptsächlich aus einer künstlichen Leitung (Eichleitung), einer Anpassungsbrücke, einem Phasenschieber und einem Differential-Vergleichsübertrager besteht (Fig. 2).

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Phasenwinkelmessung benutzte Einrichtung (Fig. 3) aus einer künstlichen Leitung, zwei Anpassungsbrücken und zwei Phasenschieberbrücken, davon je eine am Ausgang der künstlichen. Leitung und die andere am Ausgang des zu messenden Kabels, und ferner aus einem einfachen Vergleichsübertrager besteht.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Phasenschiebereinrichtung und die künstliche Leitung (Eichleitung) einerseits und die andere Phasenschiebereinrichtung und das zu messende Kabel andererseits durch eine Anpassungsbrücke zur Vermeidung von Reflektionen an dieser Stelle und den

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■_ri-. sich; daraus;, ergebenden., .-Meßfelilern. yer|>unden . so lange erfolgt, bis der Nullanzeiger oder Ver-

>i'jisia4_v ^; ■■■.:■. ;■■·,:■>■■;■: v,]-. :':■■.<:■ ,, ..■ . , " stärker keinen Strom oder Ton mehr anzeigt.

Ϊ4. Veffaiiren nach Anspruch il oder 12, da- ..' ' ————

_n I-durch gekennzeichnet, daß der Ausgleich mit Hilfe In Betracht gezogene. Druckschriften: .;■;,der_; Nepermesser. durch aufeinanderfolgende ein- 5 Deutsche Patentanmeldung M 1537, 21 a² (bekannt-

;,, _r, engende Einstellungen. der künstlichen Leitung gemacht am 22. 3. 1951);

r. (Eichleitung) und der Phasenschiebereinrichtung schweizerische Patentschrift Nr. 244 698.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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