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Fernmeldekabel mit um einen Kern in Lagen angeordneten Einzeladern,
aus denen durch gegenseitiges systematisches Kreuzen Doppelleitungen und aus den
Doppelleitungen Phantomkreise gebildet sind Zusatz zum Patent 1083 880 Das
Hauptpatent 1 083 880 betrifft ein Fernmeldekabel mit in Lagen angeordneten Einzeladern,
aus denen durch gegenseitiges Kreuzen Doppelleitungen gebildet sind. Im Hauptpatent
wird vorgeschlagen, innerhalb der Fabrikationslängen auch die nicht zu einer Doppelleitung
gehörenden Adern in bestimmten kurzen Abständen miteinander zu kreuzen. Vorteilhaft
werden an den Kreuzungspunkten jeweils benachbarte Adern miteinander gekreuzt.
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Eine bevorzugte Ausführung besteht darin, das Fernmeldekabel aus Bündeln
aufzubauen, die aus einer einzigen Lage von acht Adern bestehen. Die Verwendung
von Bündeln in einer einzigen Lage hat den Vorteil, daß diese keine zusätzlichen
Kreuzungen zur Beseitigung von induktiven Kopplungen erfordern und daß die Adervertauschungen
mit einfachen Vorrichtungen durchgeführt werden können.
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Im Hauptpatent ist auch ein Fernmeldekabel beschrieben, bei dem aus
je zwei Doppelleitungen ein Phantomkreis gebildet ist. In Weiterverfolgung dieses
Gedankens wurde vorgeschlagen, daß je Bündel unter Ausnutzung aller acht Adern zwei
Phantomkreise gebildet sind, wobei die aufeinande.rfolgenden Adern jeweils sowohl
verschiedenen Doppelleitungen als auch verschiedenen Phantomkreisen angehören. Bei
einer derartigen Anordnung werden je Bündel zwei gegeneinander und gegen die Stammleitungen
entkoppelte Phantomkreise gebildet, ohne daß noch weitere Kreuzungen zwischen den
Doppelleitungen erforderlich sind.
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Um die adrig verseilten Kabel, beispielsweise die Achter. möglichst
gut auszunutzen, ist es häufig erwünscht, die hinsichtlich ihrer Dämpfung nahezu
gleichwertigen Stamm- und Phantomleitungen auch zum trägerfrequenten Betrieb heranzuziehen.
Dabei ergeben sich jedoch insofern Schwierigkeiten, als die Stamm- und Phantomleitungen
bei adrig verseilten Kabeln, wie den zur Bildung von Phantomkreisen besonders günstigen
Achtern, unterschiedliche Leitungskonstanten aufweisen. Diese sich aus den unterschiedlichen
Feldkonfigurationen ergebende Tatsache hat zur Folge, daß die Produkte aus Betriebskapazität
und Betriebsinduktivität und damit deren Wurzel, die Phasengeschwindigkeit, bei
den beiden genannten Leitungen nicht gleich groß sind. Die Phasengeschwindigkeit
der Phantomkreise ist kleiner als die der Stammleitungen. Es ist bekannt, daß unterschiedliche
Phasengeschwindigkeiten bei sich beeinflussenden Leitungen zum Auftreten des unerwünschten
systematischen Tauscheffektes beim Fernnebensprechen führen.
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Die Erfindung befaßt sich mit einem Fernmeldekabel der oben beschriebenen
Art und bezweckt, dieses für den Trägerfrequenzbetrieb verwendbar zu machen. Erfindungsgemäß
sind zur Ausnutzung der Leitungskreise für den Trägerfrequenzbetrieb die Geschwindigkeiten
der Stamm- und der Phantomleitungen durch Beeinflussung der Dielektrizitätskonstante
und oder der Permeabilität der Umgebung aller Adern einer Lage aneinander angeglichen.
Dabei sind unter der Umgebung aller Adern die Leiterisolierungen und:'oder der Kern
und/oder über dem Kern oder der Lage angeordnete zusätzliche Hüllen zu verstehen.
Die Umgebung im Sinne der Erfindung beeinflußt also alle Leiter im gleichen Maße.
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Es hat sich nämlich gezeigt, daß das elektrische und magnetische Verhalten
der Umgebung die Leitungskonstanten der Stammleitungen einerseits und die der Phantomkreise
andererseits deswegen unterschiedlich stark beeinflußt, weil das Feld der Phantomkreise
erheblich schneller abnimmt als das Feld der Stammleitungen.
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Es ist bereits bekannt, bei symmetrischen Sternvierern zur Erzielung
gleicher Phasengeschwindigkeiten in den übertragungsleitungen geeignete Drailwechsel
vorzunehmen oder durch geeignete Wahl der Dielektrizitätskonstanten bzw. der Permeabilität
für die Isolierung einzelner Leitungen deren Phasengeschwindigkeiten zu beeinflussen.
Abweichend hiervon
betrifft die Erfindung ein Fernmeldekabel, bei
dem die Phasengeschwindigkeiten der Stamm- und der Phantomleitungen durch Maßnahmen
einander angeglichen sind, die sich auf die Umgebung aller Adern der betreffenden
Lage erstrecken.
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Zur Angleichung der Phasengeschwindigkeiten der Stamm- und der Phantomleitungen
aneinander sind bei dem Fernmeldekabel nach der Erfindung grundsätzlich zwei Wege
möglich. Der eine Weg besteht darin, die Phasengeschwindigkeit der Stammleitungen
bei konstanter Phasengeschwindigkeit der Phantomkreise zu verringern. Dies ist dann
der Fall, wenn der Kern und/oder die über der Lage angeordnete Isolierhülle eine
niedrigere Dielektrizitätskonstante als die Aderisolierungen haben. Dadurch wird
die Kapazität der Stammleitungen leicht vermindert, während die der Phantomkreise
praktisch konstant bleibt. Durch geeignete Wahl des Verhältnisses der Dielektrizitätskonstanten
können die Phasengeschwindigkeiten von Stamm- und Phantomleitungen gleich groß gemacht
werden, so daß der störende Tauscheffekt nicht auftritt.
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In gewissem Maße ändern sich bei der Variation der Phasenmaße auch
die Leitungsdämpfungen. Diese Tatsache ist aber für den trägerfrequenten Betrieb
von untergeordneter Bedeutung, da sich die Änderung der Dielektrizitätskonstanten
nur proportional auf den gesamten Dämpfungsverlauf auswirkt und keine zusätzlichen
Dämpfungsverzerrungen verursacht.
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Die Beeinflussung der Dämpfung durch die geschilderte Maßnahme zur
Angleichung der Phasengeschwindigkeiten tritt praktisch nicht auf, wenn man den
zweiten Weg zur Angleichung der Phasengeschwindigkeiten der Stamm- und der Phantomleitungen
wählt, der darin besteht, die Adern magnetisch zu belasten. Bei dieser zweckmäßigen
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fernmeldekabels wird die Phasengeschwindigkeit
der Phantomkreise durch Vergrößerung ihrer Induktivität erhöht, und zwar stärker
als die der Stammleitungen, so daß wiederum die Phasengeschwindigkeiten aneinander
angepaßt sind. Der Einfiuß auf die Dämpfung ist hier günstiger, da beim Phantomkreis
im adrig verseilten Kabel die gegenüber der Dämpfung der Stammleitungen etwas höhere
Dämpfung stärker absinkt als die Dämpfung der Stammleitungen.
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Die praktische Ausführung dieses Gedankens kann zweckmäßig in der
Weise erfolgen, daß die nahe Umgebung der Leiter eine höhere Permeabilität als der
Kern bzw. als die über der Lage angeordnete Isolierhülle hat. Beispielsweise kann
den Leiterisolierungen ein feinkörniges magnetisierbares Pulver, vorzugsweise Ferritpulver,
beigemischt sein. Dieselbe Wirkung hat eine über dem Kern angeordnete Hülle aus
einem Material, dem ebenfalls ein feinkörniges magnetisierbares Pulver, vorzugsweise
Ferritpulver, beigemischt ist. Diese Hülle trägt zweckmäßig an ihrer Oberfläche
Vertiefungen, die zum Einlegen der Adern dienen, so daß diese in gewissem Maße in
die Hülle eingebettet sind. Schließlich können in den Zwickelräumen der Adern magnetisierbare
Stränge angeordnet sein, die zweckmäßig aus einem thermoplastischen Isolierstoff
mit eingebetteten feinen magnetisierbaren Pulverteilchen, vorzugsweise Ferritpulver,
bestehen.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, das im Hauptpatent beschriebene
Fernmeldekabel so auszubilden, daß der Kern ganz oder teilweise aus einem magnetisierbaren
Material, vorzugsweise mit möglichst hoher Permeabilität und kleinen Verlusten,
besteht. Im Gegensatz zur Erfindung hatte dies aber den Zweck, den Wellenwiderstand
hoch und damit die Dämpfung aller Leistungen niedrig zu halten.
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In der Zeichnung sind sechs Ausführungsbeispiele des neuen Fernmeldekabels
dargestellt.
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Die Fig. 1 zeigt einen Achter, bei dem um einen Kern K acht Einzeladern
1 bis 8 verseilt sind, deren Leiterisolierung eine Dielektrizitätskonstante
f1 haben möge. Die Dielektrizitätskonstante FZ des Kerns K ist kleiner als die Dielektrizitätskonstante
ei der Leiterisolierungen, so daß die Phasengeschwindigkeit der Stammleitungen
verringert und an die von vornherein kleinere Phasengeschwindigkeit der Phantomkreise
angeglichen ist.
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Dieselbe Wirkung zeigt die in Fig. 2 mit 253 bezeichnete dielektrische
Hülle, deren Dielektrizitätskonstante f2 ebenfalls kleiner als die Dielektrizitätskontante
e1 der Leiterisolierungen ist. Der Kern K hat in diesem Ausführungsbeispiel dieselbe
Dielektrizitätskonstante e1 wie die Leiterisolierungen; er kann aber auch eine beliebige
andere Dielektrizitätskonstante aufweisen.
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In den Fig. 3 bis 6 sind Ausführungsbeispiele für ein Fernmeldekabel
dargestellt, bei denen gemäß der Erfindung die Phasengeschwindigkeit der Phantomkreise
erhöht und dadurch an die höhere Phasengeschwindigkeit der Stammleitungen angeglichen
ist.
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Das ist im Falle der Fig. 3 dadurch erreicht, daß die Leiterisolierungen
eine höhere Permeabilität als der Kern K besitzen. Zu diesem Zweck ist den Aderisolierungen
ein feinkörniges magnetisierbares Pulver, vorzugsweise Ferritpulver, beigemischt.
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Derselbe Effekt tritt bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
auf, bei dem über dem Kern K
eine Hülle 254 aus einem Material angeordnet
ist, dem ein feinkörniges magnetisierbares Pulver, wie Ferritpulver, beigemischt
ist. Die Hülle 254 weist zweckmäßig an ihrer Oberfläche Vertiefungen zum
Einlegen der Adern auf, so daß sie diese, wie die Figur erkennen läßt, teilweise
umhüllt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 sind in den Zwickelräumen der
Adern magnetisierbare Stränge 255 angeordnet. Sie bestehen vorteilhaft aus
einem thermoplastischen Isolierstoff mit eingebetteten feinen magnetisierbaren Pulverteilchen,
vorzugsweise Ferritpulver, und erhöhen in überwiegendem Maße die Induktivität und
damit die Phasengeschwindigkeit der Phantomkreise.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind die Stränge
255 in den äußeren Zwickelräumen der Einzeladern vorgesehen.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. So ist es nicht erforderlich, daß ein Fernmeldekabel mit acht in einer
Lage verseilten Adern vorliegt, sondern die Erfindung kann mit Vorteil auch bei
mehrlagigen Kabeln beliebiger Aderzahl Anwendung finden. Weiterhin lassen sich die
beschriebenen Maßnahmen in beliebigen Kombinationen anwenden.