DE1462259C

DE1462259C - Combined impedance converter and attenuation equalization network for unloaded voice-frequency transmission lines

Info

Publication number: DE1462259C
Authority: DE
Inventors: Robert Williams de Berkeley Heights NJ Monte (VStA)
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Publication date: 1971-07-29

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Impedanzwandler- und Dämpfungsentzerrernetzwerk für nichtbelastete sprachfrequente Ubertragungsleitungen mit einem Eingangsklemmenpaar, einem Ausgangsklemmenpaar und einem Übertrager, der wenigstens drei 5 induktiv gekoppelte Wicklungen besitzt, von denen zwei gleichsinnig in Reihe liegen und eine leitende Verbindung zwischen einer der Eingangsklemmen und einer der Ausgangsklemmen bilden, während ein Kondensator direkt zwischen den Verbindungspunkt dieser beiden Wicklungen und eine leitende Verbindung zwischen der anderen Eingangsklemme und der anderen Ausgangsklemme geschaltet ist.The invention relates to a combined impedance converter and attenuation equalizer network for unloaded persons Voice-frequency transmission lines with a pair of input terminals and a pair of output terminals and a transformer having at least three inductively coupled windings of which two are in the same direction in series and a conductive connection between one of the input terminals and form one of the output terminals while a capacitor is directly between the connection point these two windings and a conductive connection between the other input terminal and the other output terminal is switched.

Es hat sich gezeigt, daß im allgemeinen Verstärker mit negativem Widerstand, die eine gerade Verstärkungskennlinie aufweisen, besonders gut für Zweidraht-Übertragungsleitungen geeignet sind. Solche Verstärker sind beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 042 759 vom 3. Juli 1963 beschrieben. Ein Verstärker mit gerader Verstärkungskennlinie stellt den Idealfall für eine induktiv belastete Übertragungsleitung dar, weil der Dämpfungsverlauf einer solchen Leitung bis zu ihrer Grenzfrequenz im wesentlichen eben ist. Für optimales Betriebsverhalten sollten Verstärker dieser Art mit einem reinen Widerstand abgeschlossen werden, der üblicherweise im Bereich von 900 bis 1000 Ohm liegt. Da jedoch der Scheinwiderstand nur der wenigsten Übertragungsleitungen sich auch nur einem reinen Widerstand nähert, muß ein Impedanzwandlernetzwerk zwischen die Leitung und den Verstärker eingeschaltet werden, das die Impedanz der Leitung in einen Wert umbildet, der in etwa einem reinen Widerstand nahekommt. In der Praxis hat es sich als unzweckmäßig herausgestellt, genau auf einen reinen Widerstand umzubilden, und es wird als Kompromiß eine Impedanz mit etwa 900 Ohm und 2 Mikrofarad benutzt. Impedanzwandlernetzwerke, die diese Anforderungen für induktiv belastete Leitungen befriedigend erfüllen, sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1111675 beschrieben.It has been found that, in general, negative resistance amplifiers which have a straight gain characteristic are particularly well suited for two-wire transmission lines. Such Amplifiers are described, for example, in U.S. Patent 3,042,759 issued July 3, 1963. A Amplifiers with a straight gain characteristic represent the ideal case for an inductively loaded transmission line because the attenuation curve of such a line up to its cut-off frequency is essentially is even. For optimal performance, amplifiers of this type should be terminated with a pure resistor , which is usually in the range of 900 to 1000 ohms. However, there the impedance only very few transmission lines even come close to pure resistance an impedance converter network can be connected between the line and the amplifier, which the The impedance of the line is converted into a value that approximates a pure resistance. In the In practice, it has been found inexpedient to remodel precisely to a pure resistance, and an impedance of about 900 ohms and 2 microfarads is used as a compromise. Impedance converter networks, which meet these requirements for inductively loaded lines satisfactorily for example described in German Patent 1111675.

Gelegentlich ist-'es jedoch' erwünscht, induktiv belastete Übertragungsleitungen zu vermeiden und statt dessen nichtbelastete Leitungen zu verwenden. Beispielsweise sind für /die Fälle, in denen die Leitungsdichte niedrig ist, die Kosten für in regelmäßigen Abständen angeordnete Belastungsspulen je Leitung ziemlich hoch. Außerdem kann, wenn zur Übertragung spracht requenter. · Signale benutzte Leitungen auch zur Übertragung von Datensignalen hoher Geschwindigkeit benutzt werden sollen, die obere Grenzfrequenz induktiv belasteter Leitungen zur Übertragung der Datensignale ohne schwerwiegende Verzerrungen zu niedrig sein.Occasionally, however, "it is desirable", inductively loaded Avoid transmission lines and use unloaded lines instead. For example is for the cases where the line density is low, the cost of periodically arranged loading coils per line quite high. It can also be used when transferring spoke requenter. · Signals also used wires to carry high speed data signals are to be used, the upper limit frequency of inductively loaded lines for Transmission of the data signals must be too low without serious distortion.

Das Problem; geeignete Impedanzwandlernetzwerke .υ bereitzustellen, die eine wirksame Ankopplung nicht- x belasteter Leitungen an Verstärker mit negativem Widerstand und gerader Verstärkerkennlinie ermöglichen, hat noch keine wirksame Lösung gefunden. Ein Grund dafür ist der Dämpfungsverlauf nichtbelasteter Leitungen, der mit der Frequenz stetig ansteigt. Für eine naheliegende und zweckmäßige Lösung des oben aufgezeigten Problems wäre also die Kombination einmal eines getrennten passiven Dämpfungsentzerrernetzwerkes erforderlich, um die Dämpfung bei niedrigen Frequenzen auf den Wert für hohe Frequenzen zu bringen, wobei aber der Gewinn des Verstärkers bei niedrigen Frequenzen vergeudet wird, und zum anderen eines Impedanzwandlernetzwerks, um die Impedanz der Leitung an den Verstärker anzupassen.The problem; suitable impedance converter networks .υ provide for the effective coupling of non x loaded lines to amplifiers with a negative resistance and straighter amplifier characteristic, still has not found any effective solution. One reason for this is the attenuation curve of unloaded lines, which increases steadily with the frequency. For an obvious and appropriate solution to the problem outlined above, the combination of a separate passive attenuation equalizer network would be required to bring the attenuation at low frequencies to the value for high frequencies, but the gain of the amplifier is wasted at low frequencies, and for another of an impedance converter network to match the impedance of the line to the amplifier.

Es ist auch bereits ein Netzwerk zur Nachbildung der Dämpfungs- und Impedanzeigenschaften von Leitungen bekannt (USA.-Patentschrift 2 085 952), das ein Eingangsklemmenpaar, ein Ausgangsklemmenpaar und einen Übertrager mit wenigstens drei induktiv gekoppelten Wicklungen -aufweist, von denen zwei gleichsinnig in Reihe liegen und eine leitende Verbindung zwischen einer der Eingangsklemmen und einer der Ausgangsklemmen bilden. Die beiden anderen Klemmen sind über eine Reihenschaltung von zwei Kondensatoren verbunden, und zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Wicklungen einer-; seits und dem Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren andererseits liegt eine Reihenschaltung aus einem Kondensator und einem aus mehreren Schaltelementen bestehenden Netzwerk. Eine dritte Wicklung des Übertragers ist durch ein Impedanznetzwerk überbrückt, das aus wenigstens zwei Schaltelementen aufgebaut und dessen Widerstand für Gleichstrom unendlich groß ist. Diese bekannte Leitungsnachbildung läßt sich jedoch nicht zur Impedanzwandlung und Dämpfungsentzerrung nichtbelasteter Leitungen verwenden. Außerdem ist die Leitungsnachbildung verhältnismäßig kompliziert aufgebaut und ermöglicht darüber hinaus keinen Gleichstromdurchgang für beide Leitungsadern, so daß keine Gleichstro.m-Hilfssignale übertragen werden könnten.It is also already a network for emulating the attenuation and impedance properties of Lines known (USA.-Patent 2 085 952), the one input terminal pair, one output terminal pair and a transformer with at least three inductively coupled windings, of which two are in the same direction in series and a conductive connection between one of the input terminals and form one of the output terminals. The other two terminals are connected in series connected by two capacitors, and between the connection point of the two windings one-; on the one hand and the connection point of the two capacitors on the other hand, there is a series connection a capacitor and a network consisting of several switching elements. A third winding of the transformer is bridged by an impedance network consisting of at least two switching elements built up and its resistance for direct current is infinitely large. This well-known line simulation however, it cannot be used for impedance conversion and attenuation equalization of unloaded lines use. In addition, the line simulation is constructed and made possible in a relatively complicated manner In addition, there is no direct current passage for both line cores, so that no direct current m auxiliary signals could be transferred.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Impedanz einer nichtbelasteten sprachfrequenten Übertragungsleitung auf einen vorgeschriebenen Wert umzuwandeln und gleichzeitig den Dämpfungsverlauf der Leitung zu entzerren. Dabei wird Gebrauch gemacht von einem Teil der Anordnung nach der britischen Patentschrift 958175, in welcher ein Verfahren zur wahlweisen Einschaltung eines Verstärkers negativer Impedanz in eine nichtbelastete Leitung lediglich zum Dämpfungsausgleich beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird eine Einrichtung negativer Impedanz, vorzugsweise ein Konverter negativer Impedanz, über einen Übertrager mit wenigstens drei miteinander verkoppelten Wicklungen an die nichtbelastete Leitung angeschaltet. Zwei Wicklungen sind gleichsinnig in eine Seite der Leitung eingeschaltet, und ein Kondensator führt vom Verbindungspunkt der beiden Wicklungen zur anderen Seite der Leitung. Der Konverter mit negativer Impedanz liegt über der dritten Übertragerwicklung. Der Kondensator arbeitet im wesentlichen als Schalter, der den Konverter wahlweise bei hohen Frequenzen zur Leitung parallel schaltet, um die hohe Dämpfung der nichtbelasteten Leitung in diesem Bereich auszugleichen.The invention has set itself the task of the impedance of an unloaded voice frequency To convert transmission line to a prescribed value and at the same time the attenuation curve to equalize the line. Use is made of part of the British order Patent specification 958175, in which a method for the optional switching on of an amplifier negative Impedance in an unloaded line is only described to compensate for attenuation. at this method is a device of negative impedance, preferably a converter of negative impedance, via a transformer with at least three windings coupled to one another to the unloaded one Line switched on. Two windings are connected in the same direction in one side of the line, and a capacitor leads from the connection point of the two windings to the other side of the line. The converter with negative impedance is located above the third transformer winding. The capacitor works essentially as a switch that optionally runs the converter in parallel to the line at high frequencies switches to compensate for the high attenuation of the unloaded line in this area.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einem kombinierten Impedanzwandler- und Dämpfungsentzerrernetzwerk der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine einem ohmschen Widerstand und eine Induktivität aufweisende, passive Impedanz über die dritte Wicklung des Übertragers geschaltet ist und daß das Windungsverhältnis des Übertragers und die Werte für den ohmschen Widerstand und die· Induktivität so gewählt sind, daß die gewandelte Impedanz der Übertragungsleitung eine im wesentlichen frequenzunabhängige ohmsche Komponente und eine wesentlich kleinere kapazitive Blindkomponente aufweist.To solve the problem, the invention is based on a combined impedance converter and Attenuation equalizer network of the type mentioned and is characterized in that a one ohmic resistance and an inductance, passive impedance across the third winding of the transformer is switched and that the turns ratio of the transformer and the values for the ohmic resistance and the inductance are chosen so that the converted impedance of the transmission line has an essentially frequency-independent ohmic component and a significantly smaller capacitive reactive component.

Auf diese Weise läßt sich sowohl ein Dämpfungs-In this way, both a damping

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ausgleich für die Leitung als auch eine Umwandlung der Leitung eingeschaltet sind. Der Kondensator 14 ihrer Impedanz derart erreichen, daß die Leitung an führt vom Verbindungspunkt zwischen den Wickeinen Verstärker mit negativer Impedanz und gerader lungen 11 und 12 zu einer leitenden Verbindung Verstärkungskennlinie der oben erläuterten Art ange- zwischen den beiden übrigen Anschlüssen des Vierpaßt ist, ohne daß hierzu ein zu aufwendiges und 5 pols, welche in die andere Seite der Leitung eingekompliziertes Netzwerk erforderlich wäre. Der Gleich- schaltet ist. Das Abschlußnetzwerk mit dem Widerstromdurchgang für beide Seiten der Leitung bleibt er- stand 15 und der Induktivität 16 liegt direkt über der halten,· so daß Gleichstrom-Hilfssignale ohne Schwie- Wicklung 13. Schließlich)'ist eine Induktivität 17, die rigkeiten über das Netzwerk übertragen werden entweder aus einer getrennten Spule oder einfach aus können. ~ '..·. io der Streuinduktivität des Übertragers TX bestehencompensation for the line as well as a conversion of the line are switched on. The capacitor 14 can reach its impedance in such a way that the line leads from the connection point between the windings, an amplifier with negative impedance and straight lungs 11 and 12 to a conductive connection this is too expensive and 5 poles, which would be required in the other side of the line complicated network. The synchronized is. The terminating network with the countercurrent passage for both sides of the line remains 15 and the inductance 16 lies directly above the hold, so that direct current auxiliary signals without heavy winding 13. Finally, there is an inductance 17, which overcomes the network can be transmitted either from a separate spool or simply from. ~ '.. ·. io the leakage inductance of the transmitter TX exist

Die erfindungsgemäßen Netzwerke, die im folgen- kann, in Reihe mit der Wicklung 11 geschaltet,
den auch Umbildungsnetzwerke genannt werden, Eine symmetrische Abwandlung des erfindungslassen sich an beiden Enden eines Feldes einer nicht- gemäßen Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 ist in belasteten Übertragungsleitung verwenden, um Echos F i g. 2 dargestellt. Hier weist der Übertrager Tl zwei zu vermeiden und eine Selbsterregung zu verhindern. 15 zusätzliche Wicklungen 21 und 22 auf, die induktiv So ausgestattete nichtbelastete Leitungen können mit den anderen Wicklungen gekoppelt sind, und eine ohne Schwierigkeiten untereinander oder mit induk- zusätzliche Induktivität 27, die wie die Induktivität 17 tiv belasteten Leitungen in Reihe geschaltet werden, entweder aus einer getrennten Spule bestehen oder die mit anpassungsfähigen Umbildungsnetzwerken Teil der Streuinduktivität des Übertragers Tl sein der in der obengenannten deutschen Patentschrift 20 kann. Die Wicklungen 21 und 22 sind gleichsinnig in 1111675 beschriebenen Art ausgerüstet sind. Weiter- Reihe zwischen die unteren beiden Anschlüsse des hin kann,., da ein Verstärker mit negativer Impedanz Vierpols geschaltet, so daß sie in Reihe zwischen an jedem Verbindungspunkt der in Reihe geschal- dieser Seite der Leitung liegen. Auch hier ist eine teten Leitungen vorgesehen sein kann, die Gesamt- durchgehende Verbindung vorhanden, die den freien verstärkung der Anlage auf wirksame Weise über die 25 Durchlauf von Gleichstromimpulsen ermöglicht. Der Länge einer Leitung verteilt sein, statt an einem Ende Kondensator 14 liegt zwischen dem Verbindungskonzentriert zu werden, wo ihre Größe ein nach- punkt der Wicklungen 11 und 12 und dem Verbinteiliges Übersprechen zu benachbarten Leitungen dungspunkt der Wicklungen 21 und 22.
verursachen könnte. Ein Ausführungsbeispiel einer vollständigen sprach--The networks according to the invention, which can be connected in series with the winding 11,
which are also called transformation networks, a symmetrical modification of the invention can be at both ends of a field of a non-appropriate embodiment according to FIG. 1 is used in loaded transmission line to echoes F i g. 2 shown. Here the transformer Tl instructs to avoid two and to prevent self-excitation. 15 additional windings 21 and 22, the inductively so equipped non-loaded lines can be coupled to the other windings, and one with each other or with inductive additional inductance 27, which like the inductance 17 tiv loaded lines are connected in series, either from consist of a separate coil or which can be part of the leakage inductance of the transformer T1 with adaptable reshaping networks which can be found in the above-mentioned German patent specification 20. The windings 21 and 22 are equipped in the same direction in the type described 1111675. Further series between the lower two connections of the can, as an amplifier with negative impedance four-pole connected, so that they are in series between at each connection point on this side of the line connected in series. Here, too, a line can be provided, the overall continuous connection is available, which enables the free amplification of the system in an effective manner over the passage of direct current pulses. The length of a line can be distributed instead of being concentrated at one end of the capacitor 14 between the connection, where its size is a trailing point of the windings 11 and 12 and the connection point of the windings 21 and 22.
could cause. An embodiment of a complete speech

Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich 30 frequenten Verbindung unter Verwendung eines Um-A better understanding of the invention results from 30-frequency connection using an

aus der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung bildungsnetzwerkes nach der Erfindung ist in F i g. 3from the following detailed description of the educational network according to the invention is shown in FIG. 3

in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt gezeigt. Die Verbindung kann beispielsweise zurin conjunction with the drawings. It shows shown. The connection can, for example, to

F i g. 1 ein Leitungs-Umbildungsnetzwerk nach der Zweiwegeübertragung zwischen einem Fernsprech-F i g. 1 a line reshaping network after two-way transmission between a telephone

Erfindung in einer seiner einfachsten Formen, , . Vermittlungsamt und. .einer Teilnehmereinrichtung be-Invention in one of its simplest forms,,. Conciliation Office and. . of a subscriber facility

F i g. 2 eine Abänderung des erfindungsgemäßen 35 nutzt werden, beispielsweise einer privaten Neben-F i g. 2 a modification of the 35 according to the invention can be used, for example a private secondary

Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 zur Verwendung Stellenanlage (PBX). Wie gezeigt, besteht die Verbin-Embodiment according to FIG. 1 for use of the PBX. As shown, there is a connection

in symmetrischen Leitungen, dung aus einer nichtbelasteten sprachfrequentenin symmetrical lines, manure from an unloaded voice frequency

F i g. 3 das Blockschaltbild einer sprachfrequenten Übertragungsleitung 31, einem UmbildungsnetzwerkF i g. 3 shows the block diagram of a voice-frequency transmission line 31, a remodeling network

Übertragungsverbindung unter Anwendung der erfin- 32 am amtsseitigen Ende der Leitung 31, einem Ver-Transmission connection using the invention 32 at the office end of the line 31, a connection

dungsgemäßen Lehren in Verbindung mit einem Ver- 40 stärker 33 der oben beschriebenen Art mit negativerteachings according to the invention in connection with a 40 amplifier 33 of the type described above with negative

stärker negativer Impedanz, Impedanz und gerader Verstärkungskennlinie, dermore negative impedance, impedance and even gain characteristic, the

F i g. 4 den Dämpfungsverlauf in Abhängigkeit von zwischen das Umbildungsnetzwerk 32 und die Amtsder Frequenz für eine nichtbelastete Übertragungs- ausrüstung geschaltet ist, und einem Umbildungsnetzleitung allein, mit Umbildungsnetzwerken und sowohl werk 34 am nebenstellenseitigen Ende der Leitung 31. mit Umbildungsnetzwerken als auch einem Verstärker 45 Der Scheinwiderstand Z₁ der Leitung 31 wird an negativer Impedanz, beiden Enden der Verbindung zur Impedanz Z₀ um-F i g. 4 the attenuation curve is connected as a function of between the conversion network 32 and the frequency for a non-loaded transmission equipment, and a conversion network line alone, with conversion networks and both plant 34 at the extension-side end of line 31 with conversion networks and an amplifier 45 the impedance Z ₁ of line 31 is at negative impedance, both ends of the connection to impedance Z _{0 to}

F i g. 5 die Impedanzkorrektur durch Ausführungs- gebildet, die eine ohmsche Komponente von vorzugs-F i g. 5 the impedance correction is formed by execution, which has an ohmic component of preferred

beispiele der Erfindung, weise 900 Ohm und eine kapazitive Komponente vonExamples of the invention, 900 ohms and a capacitive component of

F i g. 6 die Art und Weise, in welcher mehrere vorzugsweise 2 Mikrofarad aufweist. Die Umbildungs-F i g. 6 shows the manner in which multiple is preferably 2 microfarads. The reorganization

Ubertragungsverbindungen der in Fig. 3 gezeigten 50 netzwerke32 und 34 sind von der in Fig. 1 gezeigtenTransmission connections of the 50 networks 32 and 34 shown in FIG. 3 are different from that shown in FIG

Art zur Bildung einer einzigen ausgeglichenen Ver- allgemeinen Art, wenn die nichtbelastete Leitung 31Species to form a single balanced general species when the unloaded line 31

bindung in Reihe geschaltet werden können, unsymmetrisch mit Bezug auf Erde ist. Wenn es sichbond can be connected in series, is unbalanced with respect to earth. If it is

Fig. 7 und 8 schematische Schaltbilder spezieller bei der Leitung 31 um eine mit Bezug auf Erde sym-7 and 8 are schematic circuit diagrams more specifically for the line 31 around a sym-

Leitungs-Umbildungsnetzwerke nach der Erfindung metrische Leitung handelt, was für eine Femsprech-Line reshaping networks according to the invention is metric line, what a telephony

zur Anschaltung an das amtsseitige und nebenstellen- 55 anlage wahrscheinlicher ist, sind die Umbildungsnetz-for connection to the exchange and extension system 55 is more likely, the reorganization network

seitige Ende einer nichtbelasteten sprachfrequenten. werke 32 und 34 von der in Fig. !.!gezeigten all-lateral end of an unencumbered voice. works 32 and 34 of the general shown in Fig.!.!

Fernsprechleitung. " gemeinen Art.Telephone line. "common kind.

Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel nach Die Fig. 4 und 5 zeigen, auf welche Weise dieThe embodiment of the invention according to FIGS. 4 and 5 show how the

Fig. 1 stellt ein Vierpol-Umbildungsnetzwerk zur Umbildungsnetzwerke nach der Erfindung die Dämp-Fig. 1 shows a four-pole reshaping network for reshaping networks according to the invention, the damping

Verwendung in unsymmetrischen nichtbelasteten Lei- 60 fung einer nichtbelasteten Übertragungsleitung aus-Use in asymmetrical, unloaded lines of a unloaded transmission line made

tungen dar. Wie~"gezeigt, besteht es aus einem Über- gleichen und deren Impedanz korrigieren. F i g. 4 gibtAs shown, it consists of comparing and correcting their impedance. Fig. 4 gives

trager Tl mit drei induktiv gekoppelten Wicklungen die Kurve für die Dämpfung in Abhängigkeit von dertrager Tl with three inductively coupled windings the curve for the attenuation as a function of the

11,12 und 13, einem Kondensator 14 und gemäß der Frequenz für den sprachfrequenten Bereich wieder,11, 12 and 13, a capacitor 14 and again according to the frequency for the voice frequency range,

Erfindung aus einem passiven Abschlußnetzwerk, das und zwar (1) für eine nichtbelastete Übertragungs-Invention of a passive termination network, which specifically (1) for an unloaded transmission

einen Widerstand 15 und eine Induktivität 16 enthält. 65 leitung allein, (2) für eine nichtbelastete Übertra-a resistor 15 and an inductor 16 contains. 65 line alone, (2) for an unloaded transmission

Die Wicklungen 11 und 12 sind untereinander gleich- gungsleitung mit Umbildungsnetzwerken nach derThe windings 11 and 12 are equal to one another with conversion networks according to the

sinnig in Reihe geschaltet und bilden einen Längs- Erfindung und (3) für eine nichtbelastete Ubertra-sensibly connected in series and form a longitudinal invention and (3) for an unloaded transmission

zweig des Vierpols, so daß sie in Reihe in eine Seite gungsleitung sowohl mit Umbildungsnetzwerken alsbranch of the quadrupole, so that they are in series in a side supply line with both remodeling networks

auch einem Verstärker negativer Impedanz. Der der Verstärkung sein, die erforderlich wäre, wenn Dämpfungsverlauf der Leitung allein zeigt einen nur ein Verstärker für eine Leitung gleicher Gesamtstetigen Anstieg mit der Frequenz. Die Umbildungs- länge benutzt würde. Der Signalpegel an allen Punknetzwerke fügen eine Dämpfung ein, die vorwiegend ten der Verbindung ist aus diesem Grunde nicht im unteren Teil des sprachfrequenten Bereiches auf- 5 übermäßig hoch, und das Problem des Übersprechens tritt. Der sich ergebende Dämpfungsverlauf der Lei- zu benachbarten Leitungen, daß dann auftritt, wenn tung einschließlich der Umbildungsnetzwerke ist im die Verstärkung an einem Ende konzentriert wäre, wesentlichen gerade bis zum oberen Ende des Be- ist auf ein Minimum herabgesetzt,
reichs. Wenn der Verstärker 33 negativer Impedanz Da die Umbildungsnetzwerke nach der Erfindung * hinzugefügt wird, bleibt der Dämpfungsverlauf gerade io die Impedanz einer nichtbelasteten Leitung auf die über dem sprachfrequenten Bereich, aber die Dämp- Normalimpedanz von 900 Ohm und 2 Mikrofarad fung wird auf den gewünschten niedrigen Wert herab- umbilden, können einzelne Verbindungen der in den gesetzt. ... Fi g. 3 und 6 gezeigten Art auch mit Feldern induktivalso a negative impedance amplifier. That of the gain that would be required if the attenuation curve of the line alone shows only one amplifier for one line of the same overall steady increase with the frequency. The conversion length would be used. The signal level at all point networks add attenuation, the predominant part of the connection is therefore not excessively high in the lower part of the voice frequency range, and the problem of crosstalk occurs. The resulting attenuation curve of the line to adjacent lines, which occurs when the line, including the reshaping networks, is concentrated in the amplification at one end, essentially straight up to the upper end of the line, is reduced to a minimum,
rich. If the amplifier 33 negative impedance Since the reshaping networks according to the invention * is added, the attenuation curve remains just io the impedance of an unloaded line on the voice frequency range, but the normal damping impedance of 900 ohms and 2 microfarads is at the desired low Reduce the value, individual connections can be set in the. ... Fi g. 3 and 6 shown type also with fields inductive

In F i g. 5 stellen die mit R₁ und C₁ bezeichneten belasteter Leitungen in Reihe geschaltet werden, die Kurven die Wirk- bzw. Blindkomponente des Schein- 15 an beiden Enden mit Umbildungsnetzwerken nach Widerstandes Z₁ der nichtbelasteten Leitung 31 dar. der genannten deutschen Patentschrift 1111 675 aus-Die mit R₀ und C₀ bezeichneten Kurven geben die gerüstet sind. Diese Umbildungsnetzwerke transfor-Wirk- und Blindkomponente des Scheinwiderstandes mieren die Impedanz einer induktiv belasteten Lei-Z₀ wieder, der dem Verstärker 33 negativer Impe- tung auf die gleiche Normalimpedanz von 900 Ohm danz durch das Umbildungsnetzwerk 32, der Neben- 20 und 2 Mikrofarad. Die Erfindung ermöglicht folglich Stellenanlage durch das Umbildungsnetzwerk 34 und eine außergewöhnlich hohe Anpassungsfähigkeit in sowohl dem Umbildungsnetzwerk 32 als auch dem der Zusammenschaltung einer Anzahl sprachfre-Vermittlungsamt durch den Verstärker 33 negativer quenter Ubertragungsverbindungen. Eine solche ZuImpedanz dargeboten wird. Wie gezeigt, beträgt Z₀ sammenschaltung muß nicht mehr auf induktiv beüber den sprachfrequenten Bereich etwa 900 Ohm 25 lastete Leitungen beschränkt sein. Statt dessen und 2 Mikrofarad. können induktiv belastete und nichtbelastete FelderIn Fig. 5 show the loaded lines labeled R ₁ and C ₁ are connected in series, the curves represent the active or reactive component of the dummy 15 at both ends with conversion networks according to resistance Z _{1 of} the unloaded line 31. Of the aforementioned German patent specification 1111 675 off-The curves labeled R ₀ and C ₀ indicate that are armed. These transforming networks transform active and reactive components of the impedance again mize the impedance of an inductively loaded Lei-Z ₀ , the negative impedance to the amplifier 33 to the same normal impedance of 900 ohms through the transforming network 32, the secondary 20 and 2 microfarads . The invention consequently enables post office installation through the remodeling network 34 and an extraordinarily high degree of adaptability in both the remodeling network 32 and that of the interconnection of a number of voice exchange exchanges through the amplifier 33 of negative sequential transmission links. Such an impedance is presented. As shown, the Z ₀ collective circuit no longer has to be restricted to lines loaded inductively over the voice frequency range of around 900 ohms. Instead and 2 microfarads. can inductively loaded and unloaded fields

Eine einfache Erklärung für die Wirkungsweise der beliebig gemischt werden, ohne daß dafür eine Leitungs-Umbildungsnetzwerke nach der Erfindung wesentliche Verschlechterung der Übertragungsgüte besteht darin, daß der Widerstand 15 und die Induk- in Kauf genommen werden muß. - ,'' tivität 16 über das sprachfrequente Band als Quer- 30 Die Fig. 7 und 8 zeigen im einzelnen spezielle belastung über der Leitung liegen und eine Dämpfung Netzwerke nach der Erfindung, die für nichtbelastete mit glockenförmigem Verlauf einfügen, welche die Ubertragungsleitungen sprachfrequenter Femsprech-Dämpfung der Leitung ausgleicht. Gleichzeitig ver- einrichtungen entwickelt wurden. Das Netzwerk nach ändert diese Querbelastung die Leitungsimpedanz, . F i g. 7 stellt eine Abwandlung des allgemeinen Netz- und es wird unter Berücksichtigung des· Windungs- 35 werkes nach F i g. 2 zur Verwendung am nahen Ende Verhältnisses des Übertragers eine Breitband-Impe- der Leitung dar, d. h. zur Verwendung an dem Ende danzanpassung auf 900 Ohm zuzüglich 2 Mikrofarad des Leitungsabschnittes, das dem Vermittlungsamt , durchgeführt. Der Kondensator 14 wirkt als Unter- am nächsten gelegen ist. Das Netzwerk nach F i g. 8 brechung für sehr niedrige Frequenzen und stellt ist eine Abwandlung zur Verwendung am fernen Ende einen Kurzschluß für den oberen Bereich des sprach- 40 der Leitung, d. h. zur Verwendung an dem Ende des frequenten Bandes dar. Die Tatsache, daß der Kon- Leitungsabschnittes, das von dem Vermittlungsamt densator 14 als Unterbrechung für sehr niedrige Fre- am weitesten entfernt ist. Das Netzwerk 32 in F i g. 3 quenzen wirkt und daß der Gleichstromdurchgang und die Netzwerke 32, 42 und 52 in F i g. 6 sind Beifür beide Seiten der Leitung im Umbildungsnetzwerk spiele für die erstere Art, während das Netzwerk 34 bestehenbleibt, ermöglicht eine einfache Übertragung 45 in F i g. 3 und die Netzwerke 34, 44 und 54 in F i g. 6 von Gleichstrom-Signalimpulsen ohne Beeinträchti- Beispiele für die letztere Art darstellen,
gung. . Bei dem Umbildungsnetzwerk für das nahegelegeneA simple explanation for the mode of operation that can be mixed as desired without the need for a line reshaping network according to the invention to significantly deteriorate the transmission quality is that the resistor 15 and the inductor must be accepted. -, '' activity 16 over the voice-frequency band as a transverse 30 FIGS. 7 and 8 show in detail the special load on the line and an attenuation network according to the invention, which insert for unloaded with a bell-shaped course, which the transmission lines voice-frequency telephony - Attenuation of the line compensates. At the same time facilities were developed. The network after this transverse load changes the line impedance,. F i g. 7 represents a modification of the general network and, taking into account the winding system according to FIG. 2 for use at the near end ratio of the transmitter is a broadband impe- der line, ie for use at the end danzangleich to 900 ohms plus 2 microfarads of the line section, which is carried out by the central office. The capacitor 14 acts as the sub-closest. The network according to FIG. 8 refraction for very low frequencies and is a modification for use at the far end of a short circuit for the upper part of the voice 40 of the line, ie for use at the end of the frequency band. The fact that the con-line section, the from the central office capacitor 14 as an interrupt for very low Fre- is furthest away. The network 32 in FIG. 3 acts and that the DC passage and networks 32, 42 and 52 in FIG. 6, for both sides of the line in the remapping network, games for the former type, while the network 34 remains in place, enables easy transmission 45 in FIG. 3 and networks 34, 44 and 54 in FIG. 6 of direct current signal pulses without impairment- represent examples of the latter type,
supply. . At the remodeling network for the nearby

Ein Beispiel für die Art und Weise, auf welche Ende nach F i g. 7 ist das einfache Abschlußnetzwerk eine Anzahl von sprachfrequenten Verbindungen der für die Wicklung 13 mit festem Widerstand und fester in F i g. 3 gezeigten Art zur Bildung einer vollstän- 50 Induktivität durch ein komplizierteres Netzwerk mit digen Verbindung vom Vermittlungsamt zu irgend- variablem Widerstand und Induktivität für eine noch einer Teilnehmereinrichtung, ·» beispielsweise einer größere Anpassungsfähigkeit ersetzt. Entsprechend Nebenstellenanlage, in Reihe geschaltet werden kann, F i g. 7 liegen ein erster Zweig mit einer Reihenist in F i g. 6 dargestellt. Dort werden drei getrennte schaltung aus einem veränderbaren Widerstand 61 Verbindungen benutzt, die jeweils einen Abschnitt 55 und einer festen Induktivität 62 mit einem zweiten einer nichtbelasteten sprachfrequenten Übertragungs- Zweig aus einer Reihenschaltung eines festen Widerleitung, getrennte Umbildungsnetzwerke an jedem Standes 63, eines veränderbaren Widerstandes 64 und Ende und einen getrennten Verstärker negativer Im- einer veränderbaren Induktivität 65 parallel über der pedanz aufweisen. Entsprechend Fig. 6 sind drei Wicklung 13 des Übertragers Γ1. Der Widerstand 61 Abschnitte nichtbelasteter Leitungen 31, 41 und 51, 60 stellt die Rückdämpfung der Leitung, in welcher das drei Umbildungsnetzwerke 32, 42 und 52 am amts- Umbildungsnetzwerk benutzt wird, bei Frequenzen seitigen oder Verstärkerende der entsprechenden unterhalb 1000 Hz ein, und die Induktivität 62 verAbschnitte, drei Verstärker 33, 43 und 53 negativer hindert, daß der Widerstand 61 die Funktion bei Impedanz und drei Umbildungsnetzwerke 34, 44 und höheren Frequenzen beeinflußt. Die Widerstände 63 54 am nebenstellenseitigen oder entfernten Ende der 65 und 64 stellen zusammen mit der Induktivität 65 die entsprechenden Abschnitte vorgesehen. Da mehrere wirksame Impedanz ein, die das Umbildungsnetzwerk Verstärker negativer Impedanz benutzt werden, muß innerhalb des sprachfrequenten Bandes von etwa die Verstärkung jedes von ihnen nur ein Bruchteil 300 Hz bis etwa 3300 Hz darstellt.An example of the manner in which the end of FIG. 7 is the simple termination network a number of voice frequency connections for the winding 13 with fixed resistance and fixed in Fig. 3 to form a complete inductance through a more complicated network connection from the central office to some variable resistance and inductance for one more a subscriber facility, for example, a greater adaptability. Accordingly PBX that can be connected in series, FIG. 7 lie a first branch with a row is in Fig. 6 shown. There are three separate circuits from one variable resistor 61 Connections are used, each having a section 55 and a fixed inductor 62 with a second a non-loaded voice-frequency transmission branch from a series connection of a fixed redirection, separate remodeling networks at each booth 63, a variable resistor 64 and End and a separate amplifier of negative Im- a variable inductance 65 in parallel across the be pedant. According to FIG. 6, there are three windings 13 of the transformer Γ1. Resistance 61 Sections of unloaded lines 31, 41 and 51, 60 represent the back attenuation of the line in which the three remapping networks 32, 42 and 52 on the amts remapping network is used at frequencies side or amplifier end of the corresponding below 1000 Hz one, and the inductance 62 ver sections, three amplifiers 33, 43 and 53 more negative prevents the resistor 61 from functioning at Impedance and three reshaping networks 34, 44 and higher frequencies affected. The resistors 63 54 at the extension side or the distal end of 65 and 64 together with the inductance 65 represent the appropriate sections provided. Because there are several effective impedances that make up the remodeling network Negative impedance amplifiers used must be within the voice frequency band of approximately the gain of each of them is only a fraction of 300 Hz to about 3300 Hz.

Die Funktion der Spulen 17 und 27 in F i g. 2 wird bei dem Umbildungsnetzwerk für das nahegelegene Ende der Leitung entsprechend F i g. 7 durch einen Übertrager Tl übernommen, der drei induktiv gekoppelte Wicklungen 66, 67 und 68 aufweist. Die Wicklungen 66 und 67 sind entgegengesetzt gepolt und in Reihe mit der Wicklung 11 bzw. der Wicklung 21 des Übertragers Tl geschaltet. Über der Wicklung 68 liegt ein passives Reihen-Abschlußnetzwerk mit dem veränderbaren Widerstand 69 und dem festen Widerstand 70. Der Übertrager Tl ermöglicht eine zusätzliche Impedanzsteuerung bei Frequenzen oberhalb des sprachfrequenten Bandes und verbessert den Grenzwert für die Selbsterregung. Der feste Widerstand 70 verhindert, daß die Wicklung.68 kurzgeschlossen wird, wenn der veränderbare Widerstand 69 auf Null geregelt wird.The function of the coils 17 and 27 in FIG. 2 is used on the remap network for the near end of the line as shown in FIG. 7 taken over by a transformer T1 , which has three inductively coupled windings 66, 67 and 68. The windings 66 and 67 have opposite polarity and are connected in series with the winding 11 and the winding 21 of the transformer T1 . A passive series termination network with the variable resistor 69 and the fixed resistor 70 is located above the winding 68. The transformer T1 enables additional impedance control at frequencies above the voice frequency band and improves the limit value for self-excitation. The fixed resistor 70 prevents the winding 68 from being short-circuited when the variable resistor 69 is regulated to zero.

Schließlich sind zwei Widerstände 71 und 72 in Reihe zu den Wicklungen 12 bzw. 22 auf der Leitungsseite des Umbildungsnetzwerkes nach Fig. 7 geschaltet, um den Grenzwert für die Selbsterregung über einen großen Temperaturbereich zu verbessern.Finally, two resistors 71 and 72 are in series with windings 12 and 22, respectively, on the line side of the reforming network according to FIG. 7 switched to the limit value for the self-excitation improve over a wide temperature range.

Die folgenden Werte des Umbildungsnetzwerkes für das nahe Ende einer Leitung entsprechend F i g. 7 zur Verwendung bei Kabeln mit einem Aderdurchmesser von 0,64 mm, 0,51 mm oder 0,40 mm seien als Beispiel angegeben:The following values of the reshaping network for the near end of a line according to FIG. 7th for use with cables with a core diameter of 0.64 mm, 0.51 mm or 0.40 mm given as an example:

Bauteil
Übertrager Γ1Component
Transformer Γ1

Übertrager Γ2 .
Kondensator 14
Widerstand 61 .Transformer Γ2.
Capacitor 14
Resistance 61.

Spule 62 Bobbin 62

Widerstand 63 .
Widerstand 64 .Resistance 63.
Resistance 64.

Spule 65 Spool 65

Widerstand 69 .
Widerstand 70 .
Widerstand 71 .
Widerstand 72 .Resistance 69.
Resistance 70.
Resistance 71.
Resistance 72.

Wertworth

Windungsverhältnis 1:4:1 (Wicklung 11 und 21: Wicklung 12 und 22 : Wicklung 13) 15 mH (Wicklung 66 und 67) 0,706 μΡ 0 bis 75 OhmTurn ratio 1: 4: 1 (winding 11 and 21: winding 12 and 22: winding 13) 15 mH (winding 66 and 67) 0.706 μΡ 0 to 75 ohms

19 mH19 mH

20 Ohm20 ohms

0 bis 30 Ohm0 to 30 ohms

0,05 bis 0,8 mH0.05 to 0.8 mH

0 bis 400 Ohm 249 Ohm 56,9 Ohm 56,9 Ohm bzw. 67 geschaltet, um einen Schleifenwiderstand von wenigstens 600 Ohm für eine Gleichstromsignalgabe bei kurzen Leitungslängen bereitzustellen.0 to 400 ohms 249 ohms 56.9 ohms 56.9 ohms or 67 connected to a loop resistance of at least 600 ohms for direct current signaling with short cable lengths.

Die folgenden Werte des Umbildungsnetzwerkes für das entfernte Ende der Leitung entsprechend F i g. 8 zur Verwendung bei Kabeln mit einem Aderdurchmesser von 0,64, 0,51 oder 0,40 mm werden als Beispiel angegeben:The following values of the remap network for the far end of the line accordingly F i g. 8 for use with cables with a core diameter of 0.64, 0.51 or 0.40 mm are called Example given:

3535

4040

Bei dem Umbildungsnetzwerk für das entfernte Ende der Leitung nach F i g. 8 besteht das Abschlußnetzwerk für die Wicklung 13 aus der Reihenschaltung einer Induktivität 73, eines veränderbaren Widerstandes 74 und eines festen Widerstandes 75. Diese Kombination entspricht im wesentlichen dem festen Netzwerk nach F i g. 2, wobei aber der Widerstand veränderbar gemacht ist, um eine Anpassung an unterschiedliche. Längen und Aderdurchmesser der Leitung zu ermöglichen. Die Wicklung 68 des Übertragers T 2 in Fig. 8 wird statt durch einen veränderbaren Widerstand entsprechend F i g. 7 durch einen festen Widerstand 76 abgeschlossen. Der Übertrager Γ 2 soll die Einfügungsdämpfung des Umbildungsnetzwerkes bei Frequenzen oberhalb 1000 Hz herabsetzen. Schließlich sind zwei veränderbare Widerstände 77 und 78 in Reihe mit den Wicklungen Bauteil
ÜbertragernIn the remap network for the far end of the line of FIG. 8, the termination network for the winding 13 consists of the series connection of an inductance 73, a variable resistor 74 and a fixed resistor 75. This combination corresponds essentially to the fixed network according to FIG. 2, but the resistance is made changeable in order to adapt to different. To enable lengths and core diameters of the cable. The winding 68 of the transformer T 2 in FIG. 8 is instead of a variable resistor according to FIG. 7 terminated by a fixed resistor 76. The transformer Γ 2 is intended to reduce the insertion loss of the reshaping network at frequencies above 1000 Hz. Finally, two variable resistors 77 and 78 are in series with the component windings
Transformers

Übertrager Γ2 .
Kondensator 14Transformer Γ2.
Capacitor 14

Spule 73 Coil 73

Widerstand 74 .
Widerstand 75 .
Widerstand 76 .
Widerstand 77 .
Widerstand 78 .Resistance 74.
Resistance 75.
Resistance 76.
Resistance 77.
Resistance 78.

Wertworth

Windungsverhälthis 1:3:1 (Wicklung 11 und 21: Wicklung 12 und 22 : Wicklung 13) 15 mH (Wicklung 66 und 67)Turn ratio 1: 3: 1 (winding 11 and 21: winding 12 and 22: winding 13) 15 mH (winding 66 and 67)

ΙμΡΙμΡ

3,8 mH3.8 mH

0 bis 55 Ohm 20 Ohm
402 Ohm0 to 55 ohms 20 ohms
402 ohms

56,9 bis 170,9 Ohm 56,9 bis 170,9 Ohm56.9 to 170.9 ohms 56.9 to 170.9 ohms

Claims

Patent claims:

1.Combined impedance converter and attenuation equalization network for unloaded voice-frequency transmission lines with a pair of input terminals, a pair of output terminals and a transformer which has at least three inductively coupled windings, two of which are in the same direction and form a conductive connection between one of the input terminals and one of the output terminals, while a capacitor is connected directly between the connection point of these two windings Urid a conductive connection between the other input terminal and the other output terminal, characterized in that an ohmic resistance (15) and an inductance (16) having, passive impedance across the third winding (13) of the transformer (Γ1) is switched and that the turns ratio of the transformer (Tl) and the values for the ohmic resistance (15) and the inductance (16) are chosen so that the converted impedance of the transmission line is essentially Has any frequency-independent ohmic component and a significantly smaller capacitive reactive component.

2. Combined network according to claim 1 for transmission lines symmetrical with respect to earth, characterized in that the transformer (Tl) has a fourth and fifth winding (21 or 22), which are in the same direction in series between the other input terminal and the other Output terminal are switched on, and that the capacitor (14) between the connection point of the first and second winding (11 or 12) and the connection point of the fourth and fifth windings (21 or 22) (FIG. 2).

1 sheet of drawings 009 552/111