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Bei Kabelstrecken zur Weiterleitung hoher Frequenzen, wie sie z. B.
für die gleichzeitige Übertragung von mehreren Fernsehbildern erforderlich sind,
wobei insgesamt Bandbreiten bis zu 100 MHz oder mehr zu übertragen sind, werden
Koaxialkabel verwendet. Die Dämpfung derartiger, für die Übertragung dieser Frequenzbänder
geeigneter Kabel ist jedoch so groß, daß in relativ sehr kurzen Abständen Verstärker
in die Kabelstrecke eingeschaltet werden müssen, deren Aufgabe es ist, den stark
abgesunkenen Signalpegel wieder genau auf die alte Höhe anzuheben. Als Verstärker
eignen sich hierzu transistorisierte Kettenverstärker. Kettenversfärker für große
Bandbreiten sind kritisch hinsichtlich der Platzanordnung ihrer Schaltelemente und
hinsichtlich ihres Abgleiches auf einen gleichmäßigen Frequenzgang. Wenn ein solcher
einmal eingestellt ist, liegt damit auch die Verstärkung fest und kann praktisch
nicht mehr geändert werden, weil der Einsatz von Schaltelementen, mit deren Hilfe
gleichzeitig sämtliche Verstärkerstufen in ihrer Verstärkung im gleichen Maße regelbar
sind, so daß der Frequenzgang des Kettenverstärkers dabei nicht verändert wird,
auf große Schwierigkeiten stößt.
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Die bestehende Schwierigkeit der Abstimmung der im Zuge eines Kabels
hintereinandergeschalteten Kettenverstärker, insbesondere zur Übertragung von Fernsehbildern
auf die einzelnen Kabelabschnitte, ist erfindungsgemäß dadurch behoben, daß zur
Beibehaltung der voreingestellten Verstärkung der einheitlich aufgebauten und abgestimmten
Kettenverstärker bei deren Anschluß an Kabelabschnitte, welche eine geringere Länge
und daher eine geringere Dämpfung aufweisen als die Kabellängeneinheiten, für welche
die Verstärker ausgelegt sind, vorzugsweise innerhalb der Verstärkergehäuse Längenergänzungsglieder
vorgesehen sind, durch deren bedarfsweise Einschaltung in den Übertragungsweg jeweils
die erforderliche, der fehlenden Kabellänge entsprechende Dämpfung der Verstärker
erzielt ist. Es wird bei dieser erfindungsgemäßen Lösung davon ausgegangen, daß
wegen der obenerwähnten Schwierigkeiten der Verstärkungsregelung die Kettenverstärker
einheitlich aufgebaut und vorabgestimmt werden, wobei bei der Auslegung der Kettenverstärker
eine Kabellängeneinheit eines bestimmten Kabeltyps festgelegt wird, deren frequenzabhängige
Dämpfung die Kettenverstärker durch ihre Einstellung genau zu kompensieren vermögen.
Die zu errichtende Kabelstrecke wird sodann aus den festgelegten Kabellängeneinheiten
und den daran angepaßten Verstärkern aufgebaut bis zu den letzten Abschnitten, in
denen allenfalls die vorgesehenen Einheitslängen zu groß oder zu klein sind. Damit
aber auch bei der Errichtung derartiger verkürzter Kabelabschnitte zum Abschluß
der Gesamtstrecke einheitlich aufgebaute und abgestimmte Kettenverstärker unter
Beibehaltung ihrer voreingestellten Verstärkung verwendet werden können, werden
im Sinne der Erfindung die obenerwähnten, quasi als Auffüllglieder dienenden Längenergänzungsglieder
vorgesehen und zur Bedämpfung der Verstärker in dem nötigen Ausmaß verwendet. Es
unterscheiden sich daher die erfindungsgemäßen Auffüllglieder von üblichen Leitungsnachbildungen
durch ihre Serienschaltung in den Übertragungsweg zum Zwecke der Bedämpfung von
Verstärkern mit fest eingestellter Verstärkung im Ausmaß der fehlenden echten Kabellänge,.
wogegen Leitungsnachbildungen üblicherweise die künstliche Nachbildung der vollen
Leitungslänge betreffen und in Brückenschaltungen symmetrisch zu den echten Leitungen
zur Vermeidung von Stoßwellen angewendet werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung
und der angeschlossenen Zeichnung hervor, in welcher mit E die Eingangsklemme des
als Baueinheit vorzugsweise zusammen mit dem Verstärker ausgeführten erfindungsgemäßen
Netzwerkes bezeichnet ist. Über den Kondensator Cl von etwa 1000 pF gelangen die
Signale zunächst in ein Entzerrungsfilter, bestehend aus den Schaltungselementen
C2, C3, C4, R1, R2, L1 und L2, welches der Kompensation der frequenzabhängigen Dämpfung
des vorangehenden Kabelabschnittes dient und in Serie zum Übertragungsweg liegt.
Die Widerstände R1 und R2 besitzen bei dem Ausführungsbeispiel, welches auf ein
Koaxialkabel vom Typ 2,2/9,5 mm bei einer Kabellängeneinheit von 900 oder 1000 m
zugeschnitten ist, den Wert von 60 Ohm. Der Kondensator C2 beträgt 6,8 pF, der Trimmerkondensator
C3 besitzt 6 pF. Die Werte der restlichen Schaltelemente sind: L1 = 325 nH, L2 =
50 nH, C4 = 100 pF.
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Die an diese Entzerrungsschaltung anschließenden Längenergänzungsglieder
zur Nachbildung der frequenzabhängigen Dämpfung der fehlenden Kabellängen sind als
Vierpol-T-Glieder ausgebildet. Die Längselemente dieser Glieder sind für den Nichtbenutzungsfall
überbrückbar, und die Querelemente sind für diesen Fall unterbrechbar. Hierzu dienen
die Kurzschlußbügel Bi bis B., die als Lötverbindungen oder vorteilhafter als Schraubverbindungen
bzw. als Schalter ausgebildet sein können. Die Bügel B1 und B5 sind geschlossen
dargestellt, die Bügel B2 und B., geöffnet. Somit sind das erste und das dritte
T-Glied, denen diese Bügel zugeordnet sind, außer Wirkung. Bei dem zweiten Glied
hingegen ist der Bügel B2 gezogen, so daß sich dort die Längselemente L4, R11, R5
und R6 auswirken. Durch das Schließen des Bügels B4 wirken sich überdies die Querelemente
R l2 und C6 aus, so daß das betreffende T-Glied als Dämpfungselement wirkt und den
Verstärkerpegel entsprechend jener Kabellänge herabsetzt, der diesem Glied entspricht,
beispielsweise 200 m.
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Es ist nämlich gemäß einem Ausführungsbeispiel eine abgerundete Kabellängeneinheit,
z. B. von 1000 m, vorgesehen, auf deren Dämpfung die Verstärkung der Kettenverstärker
abgestimmt ist. Dementsprechend sind auch die Längenergänzungsglieder auf abgerundete
Kabellängen von vorzugsweise lho, 2ho und 4/l0 der Kabellängeneinheit, beispielsweise
auf 100, 200 und 400 m abgestimmt, wobei diese Dimensionierung nach dyadisch steigender
Größe den Vorteil ergibt, daß bis zu einer Gesamtlänge von mindestens 7/1o der Kabellängeneinheit,
also z. B. bis zu 700 m, eine von 1/1o zu 1/1o abgestufte Kabellängenergänzung durchführbar
ist. Selbstverständlich können auch andere Längenwerte angenommen werden, z. B.
500, 1000 und 2000 m bei einer Kabellängeneinheit von 5000 m und einer Gesamtergänzungslänge
von 3500 m. Überdies braucht die Zahl der Längenergänzungsglieder nicht drei zu
betragen, sondern kann größer oder kleiner als drei sein. In der Praxis werden jedoch
drei derartige Glieder genügen, weil bereits beim vorletzten Kabelabschnitt mit
der Längenergänzung begonnen
werden kann, so daß jede Restlänge
in Stufen zu 100 m beherrscht wird.
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Die Werte von R3 bis R8 betragen je 60 Ohm. Ferder sind folgende Dimensionierungen
der restlichen Schaltelemente vorgesehen:
| R0 = 82 Ohm C5 = 100 pF L3 = 800 nH |
| Rio = 38 Ohm C5 = 47 pF L4 = 320 nH |
| R11 = 33 Ohm C7 = 18 pF L5 = 160 nH |
| Rlz = 100 Ohm |
| R13 = 15 Ohm |
| R14 = 220 Ohm |
Der HF-Ausgang A des Übertragungsweges wird in nicht dargestellter Weise mit dem
Eingang des nächstfolgenden Kettenverstärkers zusammengeschaltet, mit dem das Netzwerk
eine bauliche Einheit bildet. Bei dieser Art der Zusammenschaltung wird durch richtige
Benutzung der Längenergänzungsglieder dafür gesorgt, daß dieser Verstärker den richtigen
Eingangspegel erhält, wodurch auch eine Übersteuerung der letzten Verstärkerglieder
des Kettenverstärkers vermieden ist. Es kann jedoch das erfindungsgemäße Netzwerk
statt dessen an den Ausgang eines jeden Kettenverstärkers angeschlossen werden,
wobei es im Gegensatz zu dem obigen Ausführungsbeispiel unmittelbar als Regler für
die Verstärkung jenes Verstärkers wirkt, mit dem es sich am selben Ort befindet
bzw. mit dem es zu einer Baueinheit zusammengeschlossen ist.
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Es ist jedoch die zuerst genannte Ausführung vorzuziehen, weil der
Anspeisungspegel am Beginn der Kabelstrecke gerade so hoch gewählt wird, daß die
vom Kabel besonders stark gedämpften hohen Frequenzen den ersten Verstärker gerade
aussteuern. Die weniger gedämpften niedrigen Frequenzen würden sodann den Verstärker
übersteuern. Es sind deshalb die Längenergänzungsglieder an den Eingang dieses Verstärkers
gelegt, und sie dämpfen die tiefen Frequenzen so weit, daß der ursprüngliche Frequenzgang
wiederhergestellt und eine Übersteuerung vermieden ist. Zur Aufrechterhaltung dieser
Reihenfolge sind die weiteren Verstärker in der gleichen Weise geschaltet, und es
befindet sich in der Regel am Ausgang des letzten Verstärkers kein weiteres passives
Netzwerk, da dort höchstens ein kurzes Kabelstück angeschlossen wird.
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Bei zusammenfassender Betrachtung ergibt die erfindungsgemäße Lösung
die Möglichkeit der Verwendung von Breitbandverstärkern mit einer vorgegebenen festen,
nicht änderbaren Verstärkung auch für kürzere als die vorgesehenen Kabellängen.
Breitbandverstärker, insbesondere Kettenverstärker, haben gemäß ihrer Stufenzahl
eine feste, nicht änderbare Verstärkung. Diese Verstärker sollen vorwiegend in Fernseh-Kabelübertragungsanlagen
eingesetzt werden. Entsprechend der Verstärkung eines solchen Verstärkers ist eine
bestimmte Kabellänge mit einer bestimmten Kabeldämpfung vorgesehen. Bei der Verlegung
der Kabel kommt es vor, daß aus baulichen Gründen kürzere als die vorgesehenen Kabellängen
verwendet werden müssen. Demzufolge müßte die Verstärkung und auch die Kabelentzerrung
geändert werden.
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Gemäß der Erfindung wird nun der Verstärker so belassen, wie er ist,
und es wird ein Vierpol eingefügt, der das vorhandene kürzere Kabel auf die Soll-Kabellänge
elektrisch ergänzt. Durch diese Maßnahme kann die vorgegebene Verstärkung bei unveränderter
Dämpfungsverzerrung des Verstärkers in jedem Fall beibehalten werden. Der Anwendungsbereich
der Erfindung erstreckt sich auf Fernsehübertragungsstrecken für die Industrie bzw.
für Verkehrsbeobachtung sowie auf Größtantennenanlagen.