DE1251814C2 - Fernmeldesystem mit pilotgesteuerter pegelregelung und mehreren parallel liegenden uebertragungsleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fei nmeldesystem mit pilotgesteuerter Pegelregelung und mehreren parallelliegenden Übertragungsleitung en, über die die Nachrichtensignale und die Pilotsignale für die Pegelregelung jeweils von einer Anfar.gsstation über wenigstens eine pegelgeregelte Zwischc.nverstär-

kerstation zu einer Endstation übertragen werden, bei dem an jeder Endstation ein Pilotempfänger vorgesehen ist, der eine einstellbare Pegelregelimpedanz der betreffenden Endstation steuert, und bei dem durch mindestens einen Teil der Pilotempfänger der Endstationen über eine gemeinsame Pegelregelleitung die einstellbaren Pegelregelimpedanzen der pegelgeregelten Zwischenverstärkerstationen durch ein Pegelregelsignal, das aus einer Kombination der von den betreffenden Pilotempfängern gelieferten Ausgangsspannungen gebildet ist, gemeinsam gesteuert werden.

Um in solchen Ubertragungssystemen die besonders hohen Anforderungen an die Übertragungsgüte zu erfüllen, müssen die mit einer Pegelregelvorrichtung versehenen Zwischenverstärkerstationen dafür sorgen, daß die im wesentlichen von Dämpfungsänderungen der Übertragungsleitungen verursachten Pegelabweichungen der übertragenen Signale in den verschiedenen Ubertragungsleitungen zwischen zwei Grenzwerten liegen. Es besteht nämlich bei einem zu hohen Signalpegel die Gv. 'ihr einer Kreuzmodulation (Übersprechen) und Übersteuerung in den Zwischenverstärkerstationen, während bei einem zu niedrigen Signalpegel der Einfluß von Rauschspannungen unzulässig hoch wird.

Bei Signalübertragungen mittels einer großen Zahl von Ubertragungsleitungen über größere Entfernungen, z. B. mehrere 100 km, braucht man eine große Zahl von mit einer Pegelregelvorrichtung versehenen Zwischenverstärkerstationen, um die gestellten Anforderungen zu erfüllen, wodurch die Pegelregelung eine sehr große Zahl von Elementen erfordert. Außerdem tritt dann durch das Zusammenwirken der Regelapparaturen der Zwischenverstärkerstationen jeder Übertragungsleitung am Ausgang der jeweiligen Endstatidn ein unstabiler Ausgangspegel auf Grund von Regelschwingungen auf. Im allgemeinen verursacht nämlich eine Pegelregelung in einer Zwischen-Verstärkerstation eine Beeinflussung der Pegelregelvorrichtungen der darauffolgenden Verstärkerstationen derselben Übertragungsleitung, woraus sich ein unstabiler Ausgangspegel in der betreffenden Endstation ergibt.

Aus der USA.-Patentschrift 2 208 617 ist ein Fernmeldesystem der eingangs beschriebenen Art bekannt. Bei diesem System wird das zur gemeinsamen Pegelregelung der den Endstationen vorangehenden Zwischenverstärkerstationen dienende Pegelregelsignal dadurch erzeugt, daß die Pilotsignale der einzelnen Übertragungsleitungen durch Pilotfilter ausgesiebt und nach Zusammenfügung mittels Transformatoren gemeinsam in einem Gleichrichter gleichgerichtet werden.

Außer einer wesentlichen Vereinfachung durch den Wegfall der Pilotempfänger in den den Endstationen vorangehenden Zwischenverstärkerstationen ergibt sich dabei zwar der Vorteil, daß auch beim Ausbleiben eines der Pilotsignale noch eine Pegelregelung erhalten bleibt, jedoch ist damit keine hinreichend genaue Pegelregelung möglich. Da nämlich zur Erzeugung des Pegelregelsignals die Pilotsignale, die üblicherweise die gleiche Frequenz von z. B. 60 kHz aufweisen, einfach überlagert werden, ist das durch Gleichrichtung erzielte Pegelregelsignal auch abhängig vom Phasenunterschied zwischen den Pilot-Signalen, wobei der Phasenunterschied bei weiten Verbindungen sehr wesentlich sein kann, infolge der benötigten großen Anzahl von Verstärkerstationen und der langen Übertragungsleitungen. Bei einem Phasenunterschied von 180° tritt überhaupt kein Pegelregelsignal auf. Weiterhin hat diese bekannte Pegelregelung den Nachteil, daß beim Ausfall eines der Pilotsignale eine wesentliche Änderung des Pegelregelsignals auftritt, wobei durch die dann sehr ungenaue Pegelregelung das Signal-Stör-Verhältnis des ganzen Übertragungssystems wesentlich verschlechtert wird.

Es ist ferner aus der britischen Patentschrift 633 428 ein Fernmeldesystem bekannt, bei dem keine gemeinsame Pegelregelung der den Endstationen vorangehenden Zwischenverstärkerstationen von der Endstation aus erfolgt, so daß insofern keine Vereinfachung des Ubertragungssystems erzielt wird; insbesondere arbeiten hier auch die Pilotempfänger der den Endstationen vorangehenden Zwischenverstärkerstationen der einzelnen Übertragungsleitungen jeweils derart zusammen, daß das Pegelregelsignal für alle Pegelregelimpedanzen vom Pilotempfänger mit dem größten Pegelregelsignal geliefert wird. DieEnd-Stationen werden durch die dazugehörigen Pilotempfänger einzeln geregelt.

Auch hier bleibt beim Ausfall eines Pilotsignals die Pegelregelung in den den Endstationen vorangehenden pegelgeregelten Zwischenverstärkerstationen erhalten, aber diese Pegelregelung ist ungenau. Denn da die Pegelregelung durch den Pilotempfänger mit dem größten Pegelregelsignal bewirkt wird, zeigt dieses Pegelregelsignal mitunter extreme Unterschiede zu den Pegelregelsignalen der übrigen Pilotempfänger, mit der Folge, daß durch diese ungenaue Pegelregelung in den den Endstationen vorangehenden Zwischenverstärkerstationen die Signal-Stör-Verhältnisse in ungünstiger Weise beeinflußt werden. Darüber hinaus tritt hier die Gefahr auf, daß bei einer Störung des größten Pegelregelsignals das ganze Übertragungssystem gestört wird.

Aus der britischen Patentschrift 546 217 ist ein Trägerfrequenzsystem mit pilotgesteuerter Pegelregelung bekannt, bei dem in einer Verstärkerstation mit Pegelregelung (Hauptstation) Pilotempfänger, die jeder Übertragungsleitung zugeordnet sind, über Pegelregelleitungen die in dieser Station vorgesehenen Verstärker (7 ... in Fig. 1) steuern (»direkte Pegelregelung«). Innerhalb einer solchen Verstärkerstation sind außerdem die einander entsprechenden Pegelregelleitungen der Ubertragungsleitungen über ohmsche Widerstände (z. B. 60, 61; 65, 66 in den Fig. 1 und 2) parallelgeschaltet, um bei Ausfall des Pegelregelsystems einer Übertragungsleitung deren Pegelregelimpedanzen von den entsprechenden Pegelregelsignalen der anderen Übertragungsleitungen mitsteuern zu lassen (»indirekte Pegelregelung«). Eine Steuerung von Zwischenverstärkerstationen durch die Hauptstationen findet dabei nicht statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fernmeldesystem der eingangs genannten Art die Pegelregelung — gegenüber den bekannten Pegelregelsystemen — genauer zu gestalten und zugleich die Betriebssicherheit des Fernmeldesystems bei insgesamt einfachem Aufbau zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Pegelregelung der pegelgeregelten Zwischenverstärkerstationen dadurch erfolgt, daß die Pegelregelgleichspannungen, die sich am Ausgang der Gleichspannungs-Amplitudenvergleichsvorrichtungen

jener Pilotempfänger der Endstationen ergeben, die die einstellbaren Pegelregelimpedanzen der pegelgeregelten Zwischenverstärkerstationen steuern, einer Mittelwertvorrichtung zugeführt werden und der in dieser Mittelwertvorrichtung gebildete Mittelwert der verschiedenen Pegelregelgleichspannungen zur Erzeugung des Pegelregelsignals, das über die gemeinsame Pegelregelleitung den einstellbaren Pegelregelimpedanzen sämtlicher pegelgeregelter Zwischenverstärkerstationen zugeführt wird, dient.

Bei höchst einfachem Aufbau ist die durch die Mittelwertbildung der Pegelregelgleichspannungen erzielte gemeinsame Pegelregelung in den den Endstationen vorangehenden Zwischenverstärkerstationen erheblich genauer, als bei den einschlägigen bekannten Fernmeldesystemen, so daß auch die Signal-Stör-Verhältnisse bei dem erfindungsgemäßen Fernmeldesystem besser sind. Darüber hinaus ist die Störanfälligkeit bemerkenswert verbessert worden. Fällt z. B. eine der Pegelregelgleichspannungen aus, so hat dies praktisch keinen Einfluß auf die Ausgangsspannung der Mittelwertvorrichtung, so daß auch dann noch eine recht genaue Pegelregelung erhalten bleibt.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 zeigt ein bekanntes Übertragungssystem;

F i g. 2 ein dementsprechendes Pegeldiagramm,

F i g. 3 ein Übertragungssystem nach der Erfindung,

F i g. 4 eine besonders günstige Ausführungsform eines Ubertragungssystems nach der Erfindung, F i g. 5 ein dementsprechendes Pegeldiagramm und

F i g. 6 eine Variante des erfindungsgemäßen Übertragungssystems nach F i g. 4.

Das in Transistortechnik ausgebildete Trägerfrequenzfernsprechsystem bekannter Art nach F i g. 1 dient zur Signalübertragung in einer Verkehrsrichtung über mehrere koaxiale Leitungen innerhalb eines Übertragungskabels, wobei über jede koaxiale Leitung z. B. 960 Gespräche im Frequenzband von 60 kHz bis 4 MHz übertragen werden. In der praktischen Ausführungsform besitzt das Trägerfrequenzfernsprechsystem sechs Trägerfrequenzfernsprechverbindungen für die Signalübertragung in einer Verkehrsrichtung, von denen in der Figur deutlichkeitshalber nur zwei Trägerfrequenzfernsprechverbindungen 1, 1' veranschaulicht und deren zugehörige koaxiale Leitungen mit 2,2' bezeichnet sind.

Sämtliche Trägerfrequenzfernsprechverbindungen sind einander gleich im Aufbau, weshalb die Beschreibung der Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1 genügt. Entsprechende Elemente der Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1' sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, jedoch mit einem Apostroph versehen.

In der Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1 werden die von einer Anfangsstation 3 mit zugeordneter Anfangsverstärkerstation 4 herrührenden Trägerfrequenzfernsprechsignale über Zwischenverstärkerstationen 5, 6, 7, 8, 9, 10 ... 27 einer Endstation 29 mit zugeordneter Endverstärkerstation 28 zugeführt. Die nicht näher dargestellte Speisung der Zwischenverstärkerstationen 5 bis 27 erfolgt in bekannter Weise durch eine Speisegleichspannung, die z. B. von der Anfangsstation 3 der koaxialen Leitung 2 zugeführt wird.

Zum Ausgleich von Pegeländerungen der übertragenen Signale, die im wesentlichen von auf Temperaturänderungen zurückzuführenden Dämpfungsänderungen in der koaxialen Leitung 2 herbeigeführt werden, ist jede der Zwischenverstärkerstationen 6,

8, 10 ... 26 und die Endverstärkerstation 28 mit einer Pegelregelvorrichtung versehen, deren Stellglied aus einem in einem Gegenkopplungskreis der Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 28 liegenden temperaturabhängigen Widerstand 30 besteht, z. B. in Form eines Thermistors oder einer kleinen Glühlampe, deren Glühfaden der Pegelregelstrom als Heizstrom zugeführt wird. Die Zwischenverstärkerstationen 5, 7,

9, ... sind ohne Pegelregelvorrichtung ausgebildet.
Für die Pegelregelung der Verstärkerstationen 6,

8, 10 ... 28 wird mit den Trägerfrequenzfernsprech-Signalen über die koaxiale Leitung 2 auch ein Pilotsignal mitübertragen, das in jeder der Verstärkerstationen 6, 8,10 ... 28 einem jeweils mit dem Ausgang der betreffenden Verstärkerstation verbundenen Pilotempfänger zugeführt wird zwecks Erzeugung eines

ao zur Pegelregelung dienenden Pegelregelsignals. Im einzelnen besteht der Pilotempfänger aus der Kaskadenschaltung eines auf die Pilotfrequenz abgestimmten selektiven Pilotverstärkers 31, ei s Gleichrichters 32 und einer Amplitudenvergleichsvorrichtung 33 zum Amplitudenvergleich der Ausgangsspannung des Gleichrichters 32 mit einer konstanten Bezugsspannung, die von der Klemme 34 herrührt. Die Ausgangsspannung der Amplitudenvergleichsvorrichtung 33 liefert nach Verstärkung in einem Gleichstromverstärker 35 das Pegelregelsignal.

Auf diese Weise wird in der angegebenen Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1 durch Steuerung des Gegenkopplungsfaktors der Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 28 eine genaue Pegelregelung erzielt; eine Zunähme des Pegels des Pilotsignals bewirkt eine entsprechende Zunahme des Gegenkopplungsfaktors, woraus sich eine der Pegelzunahme entgegenwirkende Verstärkungsabnahme ergibt, während umgekehrt eine Abnahme des Pilotsignalpegels eine der Pegelabnähme entgegenwirkende Verstärkungszunahme bewirkt.

Die Wirkungsweise des angegebenen Trägerfrequenzfernsprechsystems wird nunmehr an Hand des Pegeldiagramms nach F i g. 2 näher erläutert, in WeI-chem die Gerade ρ den Pilotsignalsollpegel und die beiderseits des Pilotsignalsollpegels liegenden Linien q_vq.₂ die Grenzwerte des Pilotsignalpegels darstellen; diese Grenzwerte weichen z. B. 3 db vom Pilotsignalsollpegel ρ ab. Der gegenseitige Abstand der geregelten Verstärkerstationen, die in F i g. 1 mit 6, 8, 10 ... 28 bezeichnet sind, ist derart gewählt, daß die auftretenden Pilotsignalabweichungen über die ganze koaxiale Leitung 2 der beiden Grenzwerte q_x und q₂ liegen.

Wenn in der angegebenen Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1 eine Änderung der Dämpfung der koaxialen Leitung 2 auftritt, z. B. eine durch Abnahme der Leitungstemperatur verursachte Dämpfungsabnahme, so wird der Pilotsignalpegel längs der Fernsprechverbindung 1 zunehmen und folglich eine entsprechende Zunahme des Ausgangsstromes der Pilotempfänger bedingen, die durch Steuerung des Gegenkopplungsfaktors der zugeordneten Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 28 den Ausgangspegel dieser Verstärkerstationen praktisch auf Sollpegel regelt. Zur Illustrierung ist in F i g. 2 durch die Linie S₁ der Pilotsignalpegel bei einer Dämpfungsabnahme infolge einer Leitungstemperaturabnahme, z. B. bei einer

Temperatur T₉, dargestellt. Wie aus der Figur ersichtlich, ist d'abei jeweils an den mit einer Pegelregelvorrichtung versehenen Verstärkerstationen der Pilotsignalpegel auf Sollpegel geregelt.

Auf diese Weise ist erreicht, daß infolge der Kaskadenschaltung der mit einer Pegelregelung versehenen Verstärkerstationen 6, 8 ... 28 der Pilotsignalpegel längs der ganzen Fernsprechverbindung 1 nirgends die Grenzwerte q_v q₉ überschreitet, jedoch hat diese Kaskadenschaltung andererseits zur Folge, daß durch das Zusammenwirken der Pegelregelapparatur der verschiedenen Verstärkerstationen 6, 8 ... 28 in der Endstation 29 ein unstabiler Ausgangspegel auftritt. Findet nämlich in einer der Verstärkerstationen. z. B. der Verstärkerstation 6, eine Pegelregelung statt, so wird infolge der dadurch verursachten Änderung des Pilotsignalpegels über die darauffolgenden Pilotempfänger in den zugeordneten Verstärkerstationen 8, 10 ... 28 ebenfalls eine Pegelregelung herbeigeführt, was in der Endstation 29 zu Regelschwingungen führt, deren Größe und Dauer durch die Zahl der mit i'-'ier Pegelregelvorrichtung versehenen Verstärkersta.ifonen bedingt werden.

Die Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1' ist in ihrer Ausbildung und Wirkungsweise ganz ähnlich der im vorhergehenden beschriebenen Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1.

Das Fernmeldesystem nach der Erfindung ist im Prinzip gemäß F i g. 3 ausgebildet. Für einen Vergleich dieser Anordnung mit der in F i g. 1 dargestellten bekannten Anordnung sind in F i g. 3 die verschiedenen Stationen mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Das in F i g. 3 dargestellte erfindungsgemäße Trägerfrequenzfernsprechsystem unterscheidet sich vom bekannten System nach Fig. 1 darin, daß die einstellbaren Pegelregelimpedanzen in den Pegelregelvorrichtungen der den Endstationen 29, 29' vorangehenden Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26' in den koaxialen Leitungen 2, 2' vom Ausgangssignal einer Mittelwertvorrichtung 36 gemeinsam gesteuert werden, an deren Eingangsklemmen die Ausgänge von an den Endstationen 29, 29' in die koaxialen Leitungen 2, 2' aufgenommenen Pilotempfängern angeschlossen sind, während die zur Pegelregelung dienenden einstellbaren Pegelregelimpedanzen 30, 30' in den Endstationen 29, 29' von den ihnen zugeordneten Pilotempfängern je einzeln gesteuert werden.

Die Pilotempfänger in den Endstationen 29, 29' sind auf übliche Weise ausgebildet; im einzelnen enthält jeder Pilotempfänger nacheinander einen selektiven Pilotverstärker 27, 37', einen Gleichrichter 38, 38' und eine Amplitudenvergleichsvorrichtung 39, 39', deren Ausgangssignal einerseits für die Einzelregelung der Endstationen über einen Verstärker 40, 40' der einstellbaren Pegelregel'impedanz 30, 30' zugeführt wird und andererseits für die gemeinsame Pegelregelung der Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26' der beiden Trägerfrequenzfernsprechverbindungen 1, 1' der noch zu besprechenden Mittelwertvorrichtung 36 zugeführt wird, die ein dem Mittelwert der Ausgangssignale der Pilotverstärker proportionales Signal liefert. Dabei erfolgt die gemeinsame Pegelregelung über eine besondere Pegelregelleitung 41, mit der sowohl die einstellbaren Pegelregelimpedanzen 30 der Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26 der Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1 als auch die (30') der Verstärkerstationen 6', 8', 10'...26' der Trägerfrequenzfernsprechverbindung 1' verbunden sind.

Die einstellbaren Pegelregelimpedanzen 30, 30' der Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26' in den beiden Trägerfrequenzfernsprechverbindungen 1, 1' werden gemeinschaftlich und in gleicher Weise von dem der Pegelregelleitung 41 zugeführten Pegelregelsignal gesteuert. Nimmt z. B. das Pegelregelsignal zu, so wird durch Steuerung der einstellbaren Pcgelregelirnpedanzen 30, 30' in den Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26' der beiden Trägerfrequenzfernspreehverbindungen 1, 1' eine dieser Pegelzunahme entgegenwirkende Ver-Stärkungsabnahme gleicher Größe auftreten, während bei einer Abnahme des Pegelregelsignals in den verschiedenen Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'. . . 26' der beiden Trägerfrequenzfernsprechverbindungen 1,1' eine Ve-rstärkungszunahme gleicher Größe auftritt. Es wurde nämlich gefunden, daß die Dämpfungen der beiden koaxialen Leitungen 2, 2' bei verschiedenen Kabeltemperaturen sogar bei sehr langen Trägerfrequenzfernsprechverbindungen, ζ. Β. über mehrere 100 km, gegenseitig nur geringe Unterschiede aufweisen, so daß die gemeinsame Regelung in Abhängigkeit vom Mittelwert der Ausgangssignale der beiden Pilotempfänger in den Endstationen 29, 29'in den Zwischenverstärkerstationen6, 8, 10...26; 6', 8', 10'. . . 26' der beiden Trägerfrequenzfern-Sprechverbindungen 1,1' zu einer genauen Pegelregelung führt. Jedenfalls ist durch die gemeinsame Pegelregelung der Zwischenverstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10 ... 26' erreicht, daß über die beiden Trägerfrequenzfernsprechverbindungen 1, 1' der Pilotsignalpegel nirgends die dafür festgesetzten Grenzwerte überschreitet, während durch die einzelne Pegelregelung in den beiden Endstationen 29, 29' der Ausgangspegel der beiden Trägerfrequenzfernsprechverbindungen 1,1' genau auf Sollpegel gebracht wird. Das Pegeldiagramm des beschriebenen Trägerfrequenzfernsprechsystems hat praktisch den in F i g. 2 dargestellten Verlauf.

In der dargestellten Ausführungsform werden zur Erzeugung des für die gemeinsame Pegelregelung der Zwischenverstärkerstationen erforderlichen Pegelregelsignals die Ausgangssignale der beiden Pilotempfänger in der Mittelwertvorrichtung 36 über gleiche Widerstände 42 und 42' einem großen gemeinsamen Widerstand 43 zugeführt, und die dem gemeinsamen Widerstand 43 entnommene Spannung, die gleich dem Mittelwert der Ausgangsspannungen der Pilotempfänger ist, wird für die gemeinsame Pegelregelung einem Ausgangsverstärker 44 zugeführt.

Wenn I₁ und /, die durch die Widerstände 42 bzw. 42' fließenden Ströme darstellen, so ist die Summe dieser durch den gemeinsamen Widerstand 43 fließenden Ströme wegen des sehr hohen Wertes des gemeinsamen Widerstandes 43, z. B. mehrere Megohm, praktisch gleich 0 oder

Wenn die Ausgangsspannungen der Pilotempfänger mit V₁, V₂ und die Spannung am gemeinsamen Widerstand 43 mit V bezeichnet wird, kann für diese Beziehung (I) geschrieben werden

(II)

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wobei R den Widerstandswert der gegenseitig glei- verhältnismäßig großen Dämpfung der Pegelregelchen Widerstände 42, 42' darstellt; aus dieser Bezie- leitung 41 für Wechselspannungen, die z. B. für eine hung folgt direkt Wechselspannung von 1000 Hz pro Kilometer Länge _ V₁ + V₂ . 1 db beträgt, am günstigsten, das Pegelregelsginal als 2 ⁵ P^eg^el^reö^elgl^ei^cnst^rom zu übertragen. Dann ist nämlich nicht nur die Leitungsdämpfung beträchtlich

Auf diese Weise wird beim dargestellten Ausfüh- niedriger, sondern es wird dadurch auch erreicht, daß rungsbeispiel das zur gemeinsamen Pegelregelung der durch Reihenschaltung der einstellbaren Pegelregel-Verstärkerstationen 6, 8, 10...26; 6', 8', 10'...26' impedanzen 30, 30' der Verstärkerstationen 6, 8, erforderliche Pegelregelsignal erhalten, wobei die An- io 10 ... 26; 6', 8', 10'. . . 26' im Zuge der Pegelregelordnung ohne weiteres auf eine größere Zahl von leitung 41 die einstellbaren Pegelregelimpedanzen 30, Trägerfrequenzfernsprechverbindungen erweitert wer- 30' praktisch in gleicher Weise und unabhängig von den kann. Wird diese Anordnung z. B. für sechs den Eigenschaften der Pegelregelleitung 41 gesteuert Trägerfrequenzfernsprechverbindungen angewendet, werden, da die Querableitungsimpedanz der Pegelso ist die Spannung am gemeinsamen Widerstand 43 15 regelleitung 41 für Gleichstrom besonders hoch ist, gleich dem Mittelwert der Ausgangsspannungen der z. B. 1000 Megohm pro Kilometer,
dabei in den Endstationen verwendeten sechs Pilot- Dabei ist es vorteilhaft, den Pegelregelgleichstrom empfänger. Am gemeinsamen Widerstand 43 tritt nicht unmittelbar als Heizstrom den temperaturstets eine Spannung auf, die gleich dem Mittelwert abhängigen Pegelregelimpedanzen 30,30' zuzuführen, der ihm über die gleichen Widerstände 42, 42' züge- 20 sondern über Gleichstromumsetzer 46, 46', denn führten Ausgangsspannungen der Pilotempfänger der dann braucht vom Pegelregelgleichstrom nur die verEndstationen ist. hältnismäßig geringe Steuerleistung für die Gleich-

Ohne Bedenken für die Pegelregelung kann dabei Stromumsetzer 46, 46' geliefert zu werden. Hierdurch die Leitung von einem der Pilotempfänger zur Mit- wird nicht nur eine beträchtliche Leistungseinspatelwertvorrichtung 36 unterbrochen werden. Die 25 rung erreicht, z. B. um einen Faktor 10, sondern es Größe des gemeinsamen Pegelregelsignals wird im wird auch unter Verwendung der (anderweitig vornormalen Betriebszustand dadurch nur in geringem geschlagenen) Gleichstromumsetzer erreicht, daß die Maße beeinflußt, während die Einzelpegelregelung beschriebene Pegelregelapparatur von störenden in den Endstationen stets dafür sorgt, daß in jeder Längsströmen oder -spannungen, die in der Pegelder Trägerfrequenzfernsprechverbindungen der Aus- 30 regelleitung 41 durch elektrische Bahnen oder Blitzgangspegel auf Sollpegel gebracht wird. Von dieser einschlag induziert werden können, weitgehend unEigenschaft wird bei einer Weiterbildung der An- abhängig ist.

Ordnung nach der Erfindung Gebrauch gemacht, um Bei dem Fernmeldesystem nach der Erfindung sind unter allen Verhältnissen eine hinreichend genaue unerwünschte Pegeländerungen an den Ausgängen gemeinsame Pegelregelung zu verwirklichen. Liegt 35 der Endstationen 29, 29' infolge des Zusammenwirnämlich die Ausgangsspannung eines Pilotempfän- kens der Pegelregelapparatur in den verschiedenen gers wegen eines Defektes außerhalb zweier vorge- Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 28; 6', 8', 10'... 28' gebener Grenzwerte, so wird die Leitung von diesem weitgehend vermieden. Die noch verbleibenden ge-Pilotempfänger zur Mittelwertvorrichtung 36 unter- ringen unerwünschten Pegeländerungen an den Ausbrachen. Dies wird gemäß F i g. 3 in besonders ein- 40 gangen der Endstationen können dadurch praktisch fächer Weise dadurch verwirklicht, daß die Aus- vollständig beseitigt werden, daß die Pegelregelgegangsspannung jedes Pilotempfängers über einen schwindigkeit in den Endverstärkerstationen 28, 28' Verstärker45 bzw. 45' einer Grenzwertüberwachungs- beträchtlich größer gewählt wird als die der Zwivorrichtung in Form eines Maximalrelais und eines schenverstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', Minimalrelais A, B; A', B' mit einem in der Leitung 45 10'. . . 26', so daß die Pegelregelvorrichtungen in vom Pilotempfänger zur Mittelwertvorrichtung 36 den Endverstärkerstationen 28, 28' den in den Zwiliegenden Arbeitskontakt a, a' bzw. Ruhekontakt b, b' schenverstärkerstationen 6, 8, 10 . . . 26; 6', 8', zugeführt wird. Naturgemäß kann die Grenzwert- 10'. .'.26' verursachten Pegeländerungen folgen überwachungsvorrichtung statt mit elektromecha- können.

nischen Relais auch völlig elektronisch ausgebildet 50 Dazu wird für die Pegelregelung in den Zwischenwerden. Verstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26'

Bei genauer Pegelregelung der Trägerfrequenzfern- der Pegelregelgleichstrom nicht unmittelbar dem Sprechverbindungen 1, 1' wird sonach unter Verwen- Ausgangsverstärker 44 entnommen, sondern der Pedung nur einer einzigen Pegelregelleitung 41 nicht gelregelgleichstrom wird über einen gleichzeitig als nur eine beträchtliche Einsparung an Einrichtungen 55 Speicher wirksamen Regelmotor 53 erhalten, der von im Vergleich zum bekannten Fernmeldesystem nach einer mit dem Ausgang des Verstärkers 44 verbun-F i g. 1 erreicht, sondern es wird auch die Betriebs- denen Steuervorrichtung 47 gesteuert wird, die aus sicherheit verbessert. Würde z. B. in einer der Trä- einem Maximalrelais und einem Minimalrelais begerfrequenzfernsprechverbindungen 1,1' eine Störung steht, wie es schematisch in der F i g. 3 dargestellt auftreten, so bleibt infolge der gemeinsamen Pegel- 60 ist. Wenn nämlich die Ausgangsspannung des Verregelung in der gestörten Trägerfrequenzfernsprech- stärkers 44 einen bestimmten oberen Grenzwert Überverbindung doch noch eine angemessene Pegelrege- schreitet, spricht das Maximalrelais an, und der Relung aufrechterhalten. gelmotor 53 rotiert in der einen Richtung, während,

Für die gemeinsame Pegelregelung kann das Pegel- wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 44 regelsignal auf verschiedene Weise über die Pegel- 65 einen bestimmten unteren Grenzwert unterschreitet, regelleitung 41 übertragen werden, z. B. durch Fre- das Minimalrelais anspricht und der Regelmotor in quenzmodulation, Impulsmodulation od. dgl., jedoch der anderen Richtung rotiert. Die¹ Welle des Regelist es wegen der Einfachheit der Apparatur und der motors 53 ist mit einem veränderbaren Kondensator

48 eines einstellbaren Spannungsteilers 49, der am Ausgang eines Ortsoszillators 50 liegt, verbunden. Die dem einstellbaren Spannungsteiler 49 entnommene Wechselspannung wird nach Gleichrichtung in einem Gleichrichter 51 einem Verstärker 52 zugeführt, der über die Pegelregelleitung 41 den Pegelregelstrom für die Verstärkerstationen 6, 8, 10... 26; 6', 8', 10'... 26' der beiden Trägerfrequenzfernsprechverbindungen 1,1' liefert.

Auf diese Weise wird die Änderungsgeschwindigkeit des der Pegelregelleitung zugeführten Pegelregelstromes und somit auch die Regelgeschwindigkeit der Pegelregelvorrichtungen in den Zwischenverstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26' beträchtlich herabgesetzt, wodurch die Pegelregelvorrichtungen in den Endverstärkerstationen 28, 28' den bei einer Pegelregelung verursachten Pegeländerungen in den Zwischenverstärkerstationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26' folgen können, so daß die Pilotsignaländerung in den Endverstärkerstationen 28, 28' unterhalb 0,1 db konstant bleibt. Bei der beschriebenen Ausführungsform beträgt z. B. die Regelgeschwindigkeit der Pegelregelvorrichtungen in den Stationen 6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26' 1 db/Min., und die der Endverstärkerstationen 28, 28' beträgt 1 db/Sek.

An dieser Stelle sei noch bemerkt, daß statt mittels des Oszillators 50 der Pegelregelstrom auch einer Gleichstromquelle mit einem an deren Ausgang angeschlossenen, aus Widerständen bestehenden Spannungsteiler entnommen werden kann, jedoch besteht dabei die Gefahr von Kontaktknacken. Weiterhin wird noch bemerkt, daß im erwähnten praktischen Ausführungsbeispiel, bei dem, wie im vorhergehenden bereits bemerkt wurde, sechs Trägerfrequenzfernsprechverbindungen angewendet wurden, nicht unbedingt sämtliche zu den Endstationen der sechs Trägerfrequenzfernsprechverbindungen gehörigen Pilotempfänger an die Mittelwertvorrichtung anzuschließen sind. Es genügt bereits, z. B. vier der Pilotempfänger mit der Mittelwertvorrichtung zu verbinden.

F i g. 4 zeigt eine Variante der Anordnung nach Fig. 3, wodurch eine weitere Vereinfachung durch Anwendung einer anderweitig vorgeschlagenen Maßnahme erzielt wird. Das Fernmeldesystem nach der Erfindung eignet sich nämlich besonders zur Anwendung auch dieser Maßnahme. Der Fig. 3 entsprechende Elemente sind wieder mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Ebenso wie beim Trägerfrequenzfernsprechsystem nach F i g. 3 enthalten die mit einer Pegelregelvorrichtung versehenen Verstärkerstationen der beiden Trägerfrequenzfernsprechverbindungen 1, 1' eine in einem Gegenkopplungskreis liegende einstellbare Pegelregelimpedanz 54 bzw. 54', wobei die den Endverstärkerstationen 28, 28' vorangehenden pegelgeregelten Verstärkerstationen über Gleichstromumsetzer 55, 55' in Reihenschaltung an die gemeinsame Pegelregelleitung 41 angeschlossen sind. Neben den Anfangsverstärkerstationen 4, 4' sind dabei nur die Zwischenverstärkerstationen 8, 12, 16, 20, 24; 8', 12', 16', 20', 24' mit einer an die Pegelregelleitung 41 angeschlossenen Pegelregelvorrichtung versehen. Der Pegelregelleitung 41 wird ein Pegelregelgleichstrom zugeführt, der am Ausgang der den Endstationen 29, 29' vorangehenden Verstärkerstationen 4, 8, 12, 16, 20, 24; 4', 8', 12', 16', 20', 24' eine Pegelabweichung gleicher Größe, jedoch entgegengesetzten Vorzeichens wie die mittlere Pegelabweichung am Eingang der beiden Endstationen 29, 29' herbeiführt, d. h., im Gegensatz zur Anordnung nach F i g. 3 wird jetzt in den mit einer Pegelregelvorrichtung versehenen Verstärkerstationen die Pegelabweichung nicht ausgeglichen, sondern bewußt eine Pegelabweichung vorgenommen, welche ein entgegengesetztes Vorzeichen gegenüber der mittleren Pegelabweichung der in den Endstationen eingegangenen Signale aufweist. Der Pegel wird erst in den Endverstärkerstationen 28, 28'

ίο durch deren individuelle Pegelregelung auf seinen Sollwert geregelt.

Zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Trägerfrequenzfernsprechsystems nach F i g. 4 sind in F i g. 5 zwei Pegeldiagramme dargestellt.

Wenn in dem Trägerfrequenzfernsprechsystem, vom Sollpegel (Gerade p) ausgehend, infolge einer Abnahme der Leitungstemperatur die Dämpfung der koaxialen Leitungen 2, 2' abnimmt, wird die dadurch verursachte Pilotsignalzunahme in den Pilotempfängern der beiden Endstationen 29, 29' eine Zunahme des Pegelregelgleichstroms über die Pegelregelleitung 41 herbeiführen, und diese Pegelregelgleichstromzunahme wird über die Gleichstromumsetzer 55, 55' in den Verstärkerstationen 4, 8 ... 24; 4', 8'... 24' eine solche Zunahme des Gegenkopplungsfaktors bewirken, daß am Ausgang der Verstärkerstationen 4, 8 . . . 24; 4', 8' .. . 24' eine Pegelabweichung entgegengesetzt gleich der mittleren Pegelzunahme am Eingang der Endstationen 29, 29' auftritt, wobei der Pegel erst durch die Pegelregelung in den Endstationen 29, 29' auf seinen Sollwert zurückgebracht wird. So wird infolge der angewendeten Pegelregelung am Ausgang der den Endstationen 29, 29' vorangehenden Verstärkerstationen 4, 8 ... 24; 4', 8'... 24' eine Pegelabnahme gegenüber dem Sollpegel auftreten, und das Pegeldiagramm des Trägerfrequenzfernsprechsystems nach F i g. 4 erhält — bei derselben Kabeltemperatur T₁ wie beim Pegeldiagramm nach Fig. 2 des bekannten Trägerfrequenzfernsprechsystems nach Fig. 1 — den durch die Linie t_± in F i g. 5 dargestellten Verlauf, wobei — ebenso wie in F i g. 2 — die Gerade ρ den Sollpegel und die Geraden q_v q₂ die Grenzwerte des Pilotsignalpegels darstellen, die nicht überschritten werden dürfen.

In F i g. 5 ist durch die gestrichelte Linie t₂ noch ein weiteres Pegeldiagramm dargestellt, das gilt, wenn durch eine Dämpfungszunahme infolge einer Kabeltemperaturzunahme das Eingangssignal der Endstationen 29, 29' eine Pegelabnahme aufweist, z. B.

wie in F i g. 2 bei der Temperatur T₂. Auch in diesem Falle wird in den Verstärkerstationen 4, 8, 12 ... 24; 4', 8', 12'. .. 24' die am Eingang der Endstationen aufgetretene mittlere Pegelabweichung infolge der Pegelregelung in eine Abweichung entgegengesetzten Vorzeichens, jedoch gleicher Größe umgesetzt.

In F i g. 6 ist eine Variante des Trägerfrequenzfernsprechsystems nach F i g. 4 dargestellt, bei der entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Anordnung nach F i g. 6 unterscheidet sich von der nach F i g. 4 nur in der Ausbildung der Mittelwertvorrichtung 36.

Ebenso wie beim Trägerfrequenzfernsprechsystem nach Fig. 4 sind in Fig. 6 von den sechs Trägerfrequenzfernsprechverbindungen nur zwei, mit 1,1' bezeichnet, dargestellt, aber zur Veranschaulichung der Mittelwertvorrichtung 36 ist der Anschluß eines jeden Ausganges der sechs Pilotempfänger der Endstationen an die Mittelwertvorrichtung dargestellt.

Wie in der Figur gezeigt, sind dabei die Ausgänge der sechs Pilotempfänger über Diodenpaare mit Dioden 56, 57; 58, 59; 60, 61; 62, 63; 64, 65; 66, 67 entgegengesetzter Durchlaßrichtung mit den Enden zweier in Reihe geschalteter gleicher Widerstände 68, 69 verbunden,, wobei mit dem einen Ende der in Reihe liegenden Widerstände 68, 69 die Dioden mit der einen Durchlaßrichtung und mit dem anderen Ende der in Reihe liegenden Widerstände 68, 69 die Dioden mit der anderen Durchlaßrichtung verbunden sind. An den Verbindungspunkt dieser in Reihe liegenden Widerstände 68, 69 ist wieder ein sehr großer Widerstand 70 angeschlossen, dem ebenso wie bei den Anordnungen nach den Fi g. 3 und 4 eine Spannung entnommen wird, welche über den Verstärker 44 den Regelmotor 53 für die gemeinsame Pegelregelung steuert.

Durch den Diodenanschluß der Ausgänge der Pilotempfänger an die Enden der beiden in Reihe liegenden Widerstände 68, 69 wird bewirkt, daß am einen Ende der in Reihe liegenden Widerstände 68, 69 der höchste Wert und am anderen Ende der niedrigste Wert der Ausgangsspannungen der Pilotempfänger auftritt. Während also die Mitielwcrtvorrichtung 36 in den Fi g. 3 und 4 eine Ausgangsspannung gleich dem Mittelwert der Ausgangsspannungen sämtlicher mit ihr verbundenen Pilotempfänger liefert, wird die Ausgangsspannung der Mittelwertvorrichtung 36 in F i g. 6 durch den Mittelwert der höchsten und der niedrigsten der Ausgangsspannungen der mit der Mittelwertvorrichtung 36 verbundenen Pilotempfänger gebildet. Es ergibt sich, daß die Ausgangsspannungen der Mittelwertvorrichtungen in den F i g. 3 und 4 einerseits und in F i g. 6 andererseits nur sehr wenig voneinander abweichen.

Das Trägerfrequenzfernsprechsystem nach F i g. 6 ist ansonsten in seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise ähnlich dem an Fland der Fig. 4 bereits ausführlich beschriebenen Trägerfrequenzfernsprechsystem, so daß sich eine weitere Erläuterung desselben erübrigt.

Schließlich wird bemerkt, daß das Fernmeldcsystem nach der Erfindung außer für die Übertragung in einer Verkehrsrichtung über mehrere parallclliegende Übcrtragungsleitungen auch für die Übertragung in der Hin- und Rückrichtung benutzt werden kann. In diesem Falle werden die mit einer Pegelregelvorrichtung versehenen Verstärkerstationen in der Hin- und Rückrichtung über eine gemeinsame Pegelregelleitung auf die im vorhergehenden beschriebene Weise mittels nur einer an den Endstationen in einer der Verkehrsrichtungen vorgesehenen Mittcl-Wertvorrichtung gemeinsam gesteuert. Die Pegelregelung der Endstationen wird jeweils durch einen zu jeder Endstation in der Hin- bzw. Rückrichtung gehörigen Pilotempfänger bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Fernmeldesystem mit pilotgesteuerter Pegelregelung und mehreren parallelliegenden Übertragungsleitungen, über die die Nachrichtensignale und die Pilotsignale für die Pegelregelung jeweils von einer Anfangsstation über wenigstens eine pegelgeregelte Zwischenverstärkerstation zu einer Endstation übertragen werden, bei dem an jeder Endstation ein Pilotempfänger vorgesehen ist, der eine einstellbare Pegelregelimpedanz der betreffenden Endstation steuert, und bei dem durch mindestens einen Teil der Pilotempfänger der Endstationen über eine gemeinsame Pegelregelleitung die einstellbaren Pegelregelimpedanzen der pegelgcregelten Zwischenverstärkerstationen durch ein Pegelregelsignal, das aus einer Kombination der von den betreffenden Pilotempfängern gelieferten Ausgangsspannungen gebildet ist, gemeinsam gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelregelung der pegelgeregelten Zwischenverstärkerstationen (6, 8,10 ... 26; 6', 8', 10'... 26' in F i g. 3) dadurch erfolgt, daß die Pegelregelgleichspannungen, die sich am Ausgang der Gleichspannungs-Amplitudenvergleichsvorrichtungen (39, 39') jener Pilotempfänger der Endstationen (29, 29') ergeben, die die einstellbaren Pegelregelimpedanzen (30, 30' in Fig. 3) der pegelgercgelten Zwischenverstärkerstationen (6, 8, 1.0 ... 26; CV, 8', 10' ... 26' in Fig. 3) steuern, einer Mittelwertvorrichtung (36) zugeführt werden und der in dieser Mittelwertvorrichtung (36) gebildete Mittelwert der verschiedenen Pcgelregclgleichspannungen zur Erzeugung des Pegelregelsignals, das über die gemeinsame Pegclregelleitung (41) den einstellbaren Pegelregelimpedanzen (30, 30' in F i g. 3) sämtlicher pegelgcregelter Zwischenverstärkerstationen (6. S, 10 ... 26; 6', 8', 10' ... 26' in F i g. 3) zugeführt wird, dient.

2. Fernmeldesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Pegelregelimpcdanzcn (30, 30') der pegelgcregelten Zwischenverstärkerstationen (6, 8, 10 ... 26; 6', 8', 10'... 26') in Reihenschaltung an die gemeinsame Pcgelregelleitung (41) angeschlossen sind (Fig. 3).

3. Fernmeldesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Pegelregelimpedanzen (30, 30') der pegelgeregelten Zwischenverstärkerstationen (6, 8, 10... 26; 6', 8' 10' ... 26') über Gleichstromumsetzer (46, 46') an die gemeinsame Pegelregelleitung (41) angeschlossen sind (F i g. 3).

4. Fernmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch die in den Anfangsstationen (3, 3') liegenden Anfangsverstärkerstationen (4, 4') mit einer einstellbaren Pegelregelimpedanz (54, 54') versehen sind, die an die gemeinsame Pegelregelleitung (41) angeschlossen ist (F i g. 4 und 6).

5. Fernmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertvorrichtung (36) ein Pegelregclsignal entnommen wird, das an den Ausgängen sämtlicher den Endstationen (29, 29') vorangehenden pegelgeregelten Verstärkerstationen (4, 8, 12 ... 24; 4', 8', 12' ... 24') eine Pegelabweichung gleicher Größe, jedoch entgegengesetzten Vorzeichens wie der Mittelwert der Pegelabweichung am Eingang der Endstationen (29, 29') verursacht (F i g. 4 und 6).

6. Fernmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der der gemeinsamen Pegelregelleitung (41) zugeführte Pegelregelgleichstrom mittels eines von der Mittelwertvorrichtung (36) gesteuerten Regelmotors (53) eingestellt wird (Fig. 3, 4 und 6).

7. Fernmeldesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Regelmotors (53) mit einem veränderbaren Kondensator (48) eines einstellbaren kapazitiven Spannungsteilers (49) verbunden ist, der am Ausgang eines Oszillators (50) liegt, und daß auf den Spannungsteiler (49) ein Gleichrichter (51) folgt, der zur *Erzeugung des Pegelregelgleichstromes die Ausgangsspannung des Spannungsteilers (49) gleichrichtet (Fig. 3, 4 und 6).

8. Fernmeldesystem'¹ iiäch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelwertvorrichtung (36) die Ausgänge der Pilotempfänger der Endstationen (29, 29') über gleiche Widerstände (42, 42') mit einem sehr großen gemeinsamen Widerstand (43) verbunden sind, welchem die Ausgangsspannung der Mittehvertvorrichtung (36) entnommen wird (F i g. 3 und 4).

9. Fernmeldesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelwertvorrichtung (36) die Ausgänge der Pilotempfänger der Endstationen (29, 29') über Diodenpaare (56, 57; 58, 59; 60, 61; 62. 63: 64, 65; 66, 67) mit Dioden entgegengesetzter Durchlaßrichtung mit den Enden zweier in Reihe liegender gleicher Widerstände (68, 69) verbunden sind, wobei mit dem einen Ende der in Reihe liegenden Widerstände (68, 69) die Dioden mit der. einen Durchlaßrichtung (56, 58, 60. 62. 64,

66) und mit dem anderen Ende der in Reihe liegenden Widerstände (68, 69) die Dioden mit der anderen Durchlaßrichtung (57. 59, 61. 63. 65,

67) verbunden sind und an den Verbindungspunkt der in Reihe liegenden Widerstände (68, 69) ein sehr großer gemeinsamer Widerstand (70) angeschlossen ist, dem die Ausgangsspannung der Mittehvertvorrichtung (36) entnommen wird (Fig. 6).

10. Fernmeldesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Pilotempfänger der Endstationen (29, 29') jeweils mit einer Grenzwertüberwachungsvorrichtung (A B, A'B') verbunden sind, die beim Überschreiten eines der Leiden Pegelgrenzwerte (q_v q.,) durch den Ausgam.spegel des betreffenden Pilotempfängers die Verbindung des Ausgangs dieses Pilotempfängers mit der Mittelwertvorrichtung (36) unterbricht.