DE1762592C - Einstellbarer Dampfungsentzerrer - Google Patents

Description

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Die Erfindung hetrilTt einen einstellbaren Dämpfungsentzerrer mit mindestens .iwei voneinander unabhängig einstellbaren Dämpfuigskennlinien hauptsächlich zur Kompensation der restlichen Dämpfungsverzerrungen einer Weitverkehrs-Ubertragungsleitung unter Verwendung eines festen Scheinwiderstandsnet/sserks mit drei Klemmenpaaren, an deren erstes ein Ouellenscheinwiderstand, an deren zweites ein Belastungsscheinwiderstand und an deren drittes ein einstellbarer Scheinwiderstand angeschlossen sind, die der folgenden Beziehung genügen

Z₂,

z,„

v-i

/_o als Bezugswert des einstellbaren Seheinwiderstandes,

Z₅,, als Scheinwiderstand des festen Scheinwiderstandsnet/Werkes, gemessen am Klemmenpaar des einstellbaren Scheinwiderslands, ^:o

Z₂ als C'bertragungsschei:;widerstand vom Quellenscheinwiderstand zum Belastungsscheinwidersland bei offenem dritten Klemmenpaar,

Z_:„ als nhertragungsseheinvviderstand vorn Quellensehe^;nwiderstand zum Belastungsschein- ²^ widerstand bei kurzgeschlossenem dritten Klemmen paar.

Wie bereits bekannt ist, ist es beim Sehaltungsliufbaii sou einstellbaren Däinpfungsenlzerrern wichlig, dal.t tlie Änderungen der t'bcrlragungskennlmicn lies Entzerrers gegenüber einem Bezugsdänipfuiigs-Nvert infolge der Umstellung des einstellbaren Wider-Maudsclctneiils proportional zueinander erfolgen. Diese Proportionalität wird mit verschiedenen he- is kannten Dämpfungsent/errein erreicht, z.B. nach der rSA.-l'ateir.schriri 2 0% 027. Der grundsätzliche Schaltiiiigsaufhau dieses bekannten Dämpfungsent/eriers ist in I i g. 1 schematisch dargestellt. Hie < iiiindgleichung lautet:

lh

Z₀ als Bezugsnormalwert des einstellbaren Wider- ''⁵

staiuks Z.
Z„, als Scheinwiderstand des festen Widcistands-

nct/sseiks V. UfIIiL¹SM¹Ii am Klemnieupaar 5. ft. /, , als f'bertragungsscheinsviderstand vom Qud-

len>cheinwidcrstand Z, /um Bclastuiigsschein- ^Λϋ

widerstand Z_/; bei offenem Kleininenpaar 5.

6 und
Z;,, als f'hertraguiigsseheinssidersiand vom f^uellenscheinwiderstand Z_v zinn Hclaslimgsschcin-

sviderstand Z„ bei kurzgeschlossenem Klein- ^s^

inenpaar 5, ft.

Die lieiriebs-nbcrtragungskennlinie der Schaltung ntu h I i g. I lautet:

<l„

(2)

(K)

Die ersle (/rolle auf der rechten Seite der Cilei- «liuiig l"!| isl rine kuiiilante, die /sveile eine veränderliche (iriillf. welch lelzlere mit guter M.iherung folgen-ιΚίίιμΙΙιίι ilargüsli'lll werden kann: fts

.1:1 /1

/■Λ

mit k als einer Konstanten, i}{f) als funktion der Frequenz und mit R als Operator für den Realteil einer komplexen Zahl.

Alle Ausführiingsformen des bekannten Diimpfungsentzerrers von Bode können untt." dem Blockschaltbild nach 1" i g. 1 /iisammengefal.lt werden, das einen einzigen einstellbaren Scheinwiderstand enthält und damit eine einzige einstellbare Dämpfungskennlinie liefert. Eine bekannte Technik zum Aufbau eines einstellbaren Dämpfungsentzerrers zum Einbau in ein Hauptverstärkeramt eines Weitverkehr-Nachrichtenübertragungsnetzes zur genauen Kompensation der restlichen Dämpfungsserzerrungen besteht in der Hintereinanderschaltung der erforderlichen Anzahl von Einzelkreisen nach B ο d e.

[iinslellhare Diimpfungsentzerrer mit zwei einsteilbaren Blindwiderstandselementen und damit mit zwei unabhängig veränderlichen Kennlinier, sind in der Arbeit »Attenuation and Delay Equalizers for Coaxial lines« .-AIII Transactions«, Hd. 68, 194'). S. 1174 bis 1 PX von W. U. l.uiulr y beschrieben. Hs wird dort κ ι hl genau angegeben, wie die Anzahl der einstellbaren Scheinwiderstände auf einen Wert von 3 oder mehr vergröl.tert sverden kann. Selbst wenn man annimmt, daß dies möglich ist und gleichzeitig eine gegenseitige rberlappung der 1 rcL|iienzbereiche im Betrieb erreicht wird, werden die maximalen l.instellbereiche der einzelnen Dämpfungskennlinien nach i u η d r y mit zunehmender Anzahl der Fiiistcllwidcrstaude in einem Maße geringer. das nicht tragbar ist.

Aufgabe der i rlindiing ist eine Verbesserung der von B ο il e und I u 11 d : y vorgeschlagenen Dämpfungsent/ener. Der Fnt/errCi gemäß der Frfirwlimg ermöglicht es, eine \ iel/ahl unabhängig voneinander einstellbarer Dampfimgskcnnlinicu mit einander weitgehend überlappenden 1 re<.|ueti/beieichen einzustellen, um damit die restlichen Däinpfungsver/errungen in Weitvcrkehis-Nachiichlennet/en möglichst genau mit einer weit geringeren Aii/ahl zusammengeschalteler Baugruppen abzugleichen, als dies ""it bekannten Fntzerrern iiiögücli ist

Diese .Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß als einstellbarer Scheinwiderstand der Kingnngssdieinwiderstand eines Achtpol-Differentialübertrageis mit zwei einstellbaren Seheinsviderstaiidselementcn an einer (iruppe von zsvei Klemmenpaareii und mit einem festen Scheinsviderstandseleinent an einem Kleininenpaar der anderen (iriippe dient, daß der Scheiiisviderstandsweit des festen ScheinwidcrstandsL'leinenls entsprechend der Beziehung

'/' Z₀

mit '/' als einer Konstanten gleich dem Verhältnis der maximal einstellbaren Bereiche der beiden unabhängig voneinander einstellbaren V'crluslkennlinien des Däinpfungscntzerrcrs dimensioniert ist mihI daß jeder der beiden einstellbaren S lieiiiWiderstaude derart eingestellt wird, daß der eingestellte Scheinwiderstandswert das l'rodukl aus dem Beziigsnorinalwerl des betreffenden einstellbaren Widerstände:; und dem langens hvpcrbnliciis otler ileni cotangenn hyper-"olicus einer Summe .ms einer (iröße zur llestim· innig des I inslellbeieichcs der In¹Ireffenden Dump fung.skennliiiie sowie einer (irolle /ur Bestimmung der I mm der belreffendeii Däinprungskeiinlinie ist I in sokhi..' I »iinipliingseiil/ei ler nach der I lfm dung isl iu.sbesoiiilere als (dsiniisenl/i'iii'r geeignet.

u;i-> liir Weiiverkehrs\erbindungen sehr wiricillnil'l ist. Hie lirliiulunB bringt innerhalb einer Weitverkehrsverhindimg eine weilgeheiule Verringerung der in Reihe geschalteten F.nt/errer innerhalb einer jeden llauptverstiirkerslation. Cs hat sieh gezeigt, dall s zur Erzielung gleicher Ergebnisse folgende Anzahlen von Entzerrern hintereinandergeschaltel werden müssen: 30 Bode-Entzerrer, 15 I undry-Entzerrer, IO entzerrer nach der vorliegenden Erlindung (mit je drei einstellbaren Dämpfungskennlmieii). Die Verringerung der Anzahl und damit die Herabsetzung der Kosten für die Entzerrerstui'en fallt deutlich ins Auge, insbesondere, wenn man mit hiuiereinandergesjhaliclcn 1 nizerrern einen C'osinusenlzerrer aufbauen u ill i^

Wie bereits gesagt, liegt ein wesentliches Merkmal tier Erfindung im Einbau von zwei oiler mehr einstellbaren Sclieinwiderstünden in e.nem einzigen EnI-jreirernelzwerk. I )amit kann man zwei oder mehr Pämpfuugskennliiiien unabhängig voneinander mit .m getrennten oiler einander überlappenden I requuizliereichen einstellen. Jede Dänipfungskennlinie wird veihallnisgleii.li zu einem Hezugsnornialwert verstellt.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Irtinllung werden mehrere Achtpol-i )ifferenüaliihertrager. ^s mit je zwei einstellbaren Scheinwiderständen und einem festen Scheinwiderstand, in Kaskade geschaltet. Hierdurch können cmc Vielzahl einstellbarer Dämprungskenulinien durch den Enlzi.-rrer nacli der Erlindung verwirklicht werden, the unabhängig von- ν einander veränderbar sind, l'iir |ede Dämplungskennliiiie erhält man die Möglichkeit einer proportionalen Verstellung. Hie Änderung dei Kennlinie ist oherh.ilb und innerhalb des ISeztigs\erhistwcrtes synnnelrisch, was -,owohl theoretisch als auch expcri- is iuliiU'II bestätigt werden konnte.

Die I rlindiing wird im nilucnJen an !!and he\orizugler Niisfiihrungsformen unter liezugnahme auf die /en-hnuiiLen erläutert.

1 i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines einstellbaren I )ämpfungsentzerrers nach der I rlindung mit zwei einstellbaren Scheinwiderständen.

1^; i g. 3 ein Blockschaltbild eines \chtpol-C'her-I ragers,

I i g. 4 ein Blockschaltbild eines einstellbaren t.s Diimpfungsentzcrers mil vier einstellbaren Scheinwiderständen zur Verwirklichung von vier einstellbaren Dämplungskcnnlinien;

E ' g. 5!a). 5Ib), 5(c). 5(d) zeigen vier verschiedene Aiisluhriiiigsformen eines AchtpoErbei trageis für >" die Anordnung nach I i g. 3:

I i g. 6(a). 6|b) und (>(c) zeigen Blockschaltbilder liii drei verschiedene Aiisführiingsiormen eines einstellbaren Schein Widerslandes:

I' i g. 7 ist ein Blockschaltbild eines einstellbaren ss Dämpfiingsentzeirers in I urin eines Netzwerks mil konstantem Kennwiderstand;

I i g 8 zeigt ein Schaltbild eines einstellbaren Dämpfung'entZerrers nach einer bevorzugten Ausfiihningsform der l.rlindung; ⁽ⁱ"

I i g ') slelll regelbare I )ämpl"ungskenniinii.:n der Schaltung nach I i g. H dar:

I i g. IO ist ein I iitzelschaltbild eines einstellbaren liäinpfimgsenlzcirers nach ,-iiier weiteren Nusfülii ungslui in ilei I ι lindung. ''-

/iinäihsi un,I eine voiläuli^e malhemalischi.' Analyse eines einslellbaren I )äinplimgsenlzei reis mit einem einstellbaien Sclieiinviili-Tstand in allgemeiner Form gegeben. Die normierten Werte der ii Scheinwiderstände im Vergleich zu ihren Bezugswerien seien v,, .v, ... V₁₁. Dann ergibt sich für diese Schallung die firöße'l.l in (ileichung (3| wie tolgl:

In (ileichimg (4) sind die (iröllen k_t

K₁ Konstanten, die Funktionen }/,(/')■■■'/„ I Π sind allein von der Frequenz abhängig.

/ur Erleichterung des Verständnisses der (irimdueilanken der Erlindur" winl der einfachste Fall mit zwei einstellbaren Scheinwideisiänilen (n 2) gewählt, der in Form eines Blockschaltbildes in E i g. 2 dargestellt ist. Hier ist der einstellbare Scheinwiderstand Z der I i g. I durch einen Differential-Übertrager T mit vier Klemmenpaaren 5-6 (I). 7-tt (2). •MO (3) und 11-12 (4) ersetzt: dieser ist mit den einstellbaren Seheinwiderständen Z und Z, sowie einem festen Scheinwiderstand λ hcsJiallci.

Die Beziehung

gilt für alle einstellbaien Diimplungsentzerrer nach der Erfindung in gleicher Weist· wie für einen Bode-Entzerrer.

Nach dem, allgemeinen Schall ungsaufhau der 1 i g. 2 ist der DilferenliaUibei träger f so ausgelegt. daß eine Beziehung entsprechend <ler (ileichung (I) zwischen dem Bezugswert des einstellbaren Scheinwiderstandes Z₁₁ (oder A₁) und dem übrigen Netzwerk gilt, an das Z₁ (oder Z,) angeschlossen ist.

Der Schalttingsaulbaii des Achlpol-Differential Übertragers Γ nach I i g. 2 soll nunmehr im einzelnen unter Bezugnahme auf das Schaltbild nach E i g. 3 unter der Annahme anaKsieri werden, daß die Klemmenspannungen und -ströme nach folgender Beziehung zusammenhängen:

¹ /■;, ! i tu >,, ο ο

'■i ■:

"ι "ι

lh H₁ 0 0

0 I) ii, ii,

! 0 0 H₁ ι

Die Stromrichtungen und Spannungspolaiitälen sind in Ei g. 3 angegeben; die (iröllen it,, n, und n, sind jeweils ganze /ahlen mit \usnahnie von Null (die ganzen Zahlen sind die W indiingszahlen der t'bertragerwicklungen. wie man weiter unten erkennen wird).

Wenn nun die Klemincnpaare ¹MO (3) und 11-12(4) jeweils mit einem veränderlichen Scheinwidersland Z₁ und Z_h abgeschlossen sind, wird ilie Widerstandsmatrix des \ieipols mil den Klemmenpaarcn 5-6(1) und 7-8 (2) durch folgenden \usdiuek gegeben:

ii,

Zur Elimination von »ι, aus Gleichung (6) wird angenommen, daß ein nbertrager mit einem Windungszahlverhältnis "' ^ "² zwischen Z_n. und T

an das Klemmcnpaar 9-10 angeschlossen ist. Dann kann man /ι, folgendermaßen ausdrucken:

/I, = /Ii + /I,

Einsetzen der Beziehung

in Gleichung (6) ergibt
Z„

Φ 7

Φ 7

(Ί +φϋ

^{+ z}'· (i+W

In Gleichung (13) ist KUw) eine (iröße des Netzwerks N, und R₁ ist der Realteil einer komplexen Ciröße. Man erkennt aus Gleichung (13) in Verbindung mit Gleichung (4). daß die beiden einstellbaren Dämpfungskennlinien durch den ersten und zweiten Term der rechten Seite der Gleichung (13) dargestellt werden und daß diese beiden Kennlinien unabhängig voneinander veränderbar sind.

Die Größen Z₁ und Z₁₁ in Gleichung (13) können ίο wie folgt bestimmt werden:

Z_n = (I + '/') Z₀ tanh (n„ + (■>„ (s)) (14)

Zh= j -*_f/, Z₀ tanh K+ H„is)) (15)

mit 5 = jw, worin w die Winkelgeschwindigkeit und/ die imaginäre Einheitsgröße ist.

(9) Durch Einsetzen der Gleichungen (14) und (15)

in Gleichung (13) erhält man

Nunmehr kann der Scheinwiderstand Z,„ des Vierpols T am Klemmcnpaar 5-6 (1) bei einem festen Scheinwidersland Z₁ am Klcmmenpaar 7-8(2) folgendermaßen ausgedrückt werden:

^Äf" φ^νζ '

ί ι /\2 ^

Der Wert von Z₁ wird entsprechend dem f —

fachen des Wertes von Z₀ (was der Bezugswert von Z_1n ist) ausgewählt, also

Z₁= V'Z₀. (II)

Durch Einsetzen der Gleichung (11) in Gleichung (10) kann man eine Gleichung der Form

Z -Z₀
Z+ Z₀

entsprechend der Gleichung (3)fürden Bode-Entzerrer erhallen:

z,„- Z₁, ι _. z.-ü+*)^.

Z]_n+ Z_n I + '/' Z₁", ΐ (I + Φ) Z₀

(12)

ι/)

^Z-- ΚΦ^Ζ"

Z₁₁

I -I- Φ

(16)

-'Λ

Nach (jleichung (12) bedingt der feste Scheinwiderstand Z_r der Gleichung (11) die Symmetrie für eine jede Dämpfungskennlinie gegenüber dem Bezugswert. Deshalb werden die einstellbaren Dämpfungskennlinien der Schaltune nach I i g. 2 wie folgt dargestellt:

i R

(13) In Gleichung (16) stellen der erste und zweite Term jeweils die einstellbaren Dämpfungskennlinien dar, wobei e ²"· und e ²"» die Größen der Einstellbereiche (unabhängig von der hYequenz) der Dämpfungskennlinien und e~-"-(s) sowie e~^2H>(s) die Formen der Dämpfungskennlinien bestimmen. (Die

maximalen Einstellbereiche sind jeweils -- ^ und

Im Blockschaltbild des Achtpol-Differentialübertragers T nach F i g. 3 bilden jeweils die Klemmenpaare (I)-(2) und (3) - (4) zwei Gruppen von Klemmenpaaren, die wechselweise miteinander austauschbar sind, wie Gleichung (5) zeigt.

Wenn die Klemmenpaare (2), (3) und (4) des Übertragers T nach F i g. 2 jeweils mit den Blindwiderständen 0Z₀, (1 + Φ)Ζ₀ und ,p^J,, abgeschlossen werden, ergibt sich als Ubertragungskennlinie der Schaltung dir. Normal-Dämpfung. In diesem Fall verschwindet lie Größe \A nach Gleichung (16). Die vorige ikschreibung berücksichtigt den Fall, daß die Schaltung nach F" i g. 2 zwei einstellbare .Scheinwiderstände enthält (/7 = 2): die Anzahl der Scheinwiderstände kann jedoch auch vergrößert werden.

Dies erreicht man. wie man leicht einsieht, dadurch, daß man zwei veränderbare Scheinwiderstände Z und Ζ,_Λ. (/' = 1. 2. 3 ...) jeweils an eine Klemmenpaargruppe einer Achtpol-Schaltung T. (i = 1. 2. 3 ...) anschließt und einen festen Scheinwiderstand Z (j = 1,2,3...) zur Festlegung der Symmetrie der einstellbaren Dämpfungskennlinien an ein Klemmenpaar der anderen Gruppe des betreffenden .Achtpols anschließt, wobei man den Scheinwiderstand Z. ._t U= I. 2. 3 ...), wie er am verbleibenden Klemmenpaar erscheint, als neuen veränderlichen Scheinwiderstand an Stelle von Z_n oder Z₁ betrachtet.

Indem man (ilcichiinpen mit entsprechenden Indizes in der Form der Gleichungen (14) und (15) in Glci-

lining (K)) einsetzt, erhält man cine verallgemeinerte Form für Z₁₁₁₁ gesehen von dem vierten Klemmenpaar wie folgt:

'7

I tanh in ei, + Ha, Is)) - I I t '/', liinh in a, Y <-> a, (S)) »- I

1 -

I lanh in a, + H a,(s))
I f '/>, tanh ((TiIj + <-> o,{s))

Φ, tanh ((T b, + Hb, is)) - I

I f Φ, tanh {<·■ h, + Hh₁Js)) +1

'/', tanh ("/>,+ Hb, is)) - i

1 + </>, tanh ((T />,·"+' H b, (s)) +1

1 in Widerstand n.ich Gleichung 117) kann als neuer veränderlicher Scheinwiderstand betrachtet werden. Durch F.rselzen der anninglichen veränderlichen Scheinwidcrstände Z, und oder Z₁₁ mit solchen neuen veränderlichen Scheinwidcrsländcn. deren Anzahl nach den jeweiligen Sehaltungsbedingungcn festgelegt wird, kann man einstellbare Dämpfungsentzerrer für /ι 2 3 verwirklichen.

1 i g 4 zeigt das Blockschaltbild für η = 4. wo Z₁₁. Z₁.. Z₁. und Z, vier vc.anderliche Scheinwiderstande und Z₁, Z_r und Z₁" feste Scheinwiderstände zur Festlegung der Symmetrie der vier einstellbaren Diimpfungskennlinien des Entzerrers im Vergleich zu den jeweiligen Bezugsnormalvcrlusten sind.

Bei der Schaltung nach F i g. 4 muß eine Beziehung entsprechend der Gleichung (1) zwischen dem Normalwr-t eines jeden einstellbaren Scheinwiderstandes und der restlichen Schaltung mit allen anderen Scheinwiderständen, die auf den Normalwert eingestellt sind, bestehen, wenn die festen Scheinwiderstände Z₁.. Z₁' und Z" gemäß der Gleichung (11) festgelegt sind. Die Schaltung nach 1 i g. 4 kann dadurch verwirklicht werden, daß man die Widerstände Z_n und Z_h nach F i g. 2 jeweils durch einen Differentialübertrager T₂ bzw. T₃ ersetzt, deren jeder zwei Scheinwiderstände Z₁₁, Z₁ bzw. Z_r, Z_rf aufweist. Wenn man dadurch einige oder alle einstellbaren Scheinwiderstände durch Differentialübertrager ersetzt (als ob sie Verzweigungen dieser Schaltelemente darstellen wurden), kann man einstellbare Dämpfungsentzerrer mit mehreren Freiheitsgraden erhalten. In einer solchen Schaltung besteht eine ähnliche Beziehung wie die der Gleichung (1) zwischen jedem Steuerglied und der restlichen Schaltung; der feste Scheinwiderstand Z eines jeden Differentialüberlragers kann nach Gleichung (11) festgelegt werden.

Ein einstellbarer Dämpfungsentzerrer nach der Erfindung ist als Schaltung aufzufassen, die aus einem festen Scheinwiderstandsnetzwerk und einer Anordnung von Differentialübertragern in mehreren Stufen und Verzweigungen besteht. Die Anzahl der Stufen m ist als Maximalzahl von nbertragern, die zwischen einem einstellbaren Scheinwiderstand und dem festen Scheinwiderstandsnetzwerk liegen, definiert, dagegen ist die Anzahl der Verzweigungen dadurch bestimmt, wie viele einstellbare Scheinwiderstände beim Aufbau des Dämpfungsentzerrers gegenüber dem allgemeinen Schema der F i g. 2 durch Differentialübertrager ersetzt sind. Die Stufen- und Verzweigungszahl der Schaltungen nach den F i g. 2 und 4 sind damit 1 und 0 bzw. 2 und 2.

Wenn Φ = 1 ist, d. h. wenn die maximalen Einstcllbereiche der beiden einstellbaren Dämpfungskennlinien gleich sind, wird nach Gleichung (16) der Bereich auf die Hälfte des Ausgangswertes herabgesetzt, wenn jeweils die Anzahl der Stufen m um eine vergrößert wird. Dies ergibt ein Verhalten des maximalen Finslcllbereiches entsprechend der Funktion m 0.5.

ίο Für den I undry-F.ntzerrer kann die entsprechende Abnahme naherungsweise durch die Beziehung 0,25 in ausgedrückt werden. Während die Obergrenze der Stufcnanzahl für einen Dämpfungsentzerrer nach der Erfindung bei 4 liegt, ist es außerordentlich schwierig, mit einem 1 undry-Entzerrer einen oberen Grenzwert von 3 zu erreichen.

Nunmehr wird der Achtpol-Differentialiibertrager nach F i g. 3 im ein/einen erläutert, dessen Ströme und Spannungen durch die Gleichung (5) miteinander verknüpft sind.

Verschiedene Ausführungsformen des Differential-Übertragers sind in den F i g. 5(a)... 5(d) angegeben, wobei die F i g. 5(a) einen sogenannten Differentialtransformator darstellt.

Die Eingangsströme und -spannungen dieses Differentialtransformators erfüllen die Gleichung (5), wobei jeweils die Zahlen M₁, n₂ und n_} die Windungszahlen der drei Transformatorwicklungen angeben.

Fig. 5(b) zeigt eine Ausführungsform in Form eines Spartransformators.

Fig. 5(c) zeigt eine Ausführungsform in Form einer Riegger-Schaltung.

Fig. 5(d) zeigt eine Ausführungsform in Form einer Jaumann-Schaltung. In jeder dieser Ausführungsformen bezeichnen (1) (2) und (3) (4) jeweils zwei Gruppen von Klemmenpaaren. Die Aus!u!'.rungsformen nach den F i g. 5(b). . 5(d) sind wirkungsmäßig der Schaltung nach F i g. 5(a) gleichwertig.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten zur Auslegung

der verstellbaren Schsinwiderstände Z oder Z₆ nacf

Gleichung (14) bzw. (15). Die Fig.6(a), 6(b), 6(c zeigen drei Ausfuhrungsbeispiele in schematischei Form.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6(a) ist eir Klemmenpaar eines Vierpol-Scheinwiderstandsnetz werks mit konstantem Kennwiderstand (1 + Φ) Z₁ mit einem verstellbaren Scheinwiderstand Z₇. abge schlossen. Dann ist der Scheinwiderstand Z in Rieh tung des Netzwerks an dem gegenüberliegendei Klemmenpaar folgendermaßen ausgedrückt:

Z₁₁ = (1 + '/>) Z₁₁ tanh K + M₁₁ is))

-τ, = tanh

(I

worin u_n (.s) die Ubertragungskonstante dieses Viel pols ist; da die Gleichung (18) mit der Gleichung (!< identisch ist. kann man diesen Scheinwiderstand 2 als verstellbaren Scheinwiderstand ansehen.

Eine wettere Ausführungsform nach F' i g. 6 (I zeigt ein Vierpol-Scheinwiderstandsnetzwerk aus rei ohmschen Widerständen mit einem Widerstand; kennwert (1 + Φ)Ζ₀ und mit einer übertragung: konstanten α wobei dieses Netzwerk einseitig m einem festen Scheinwiderstand Z₁ nach Gleichung (2 abgeschlossen ist. Dann ergibt sich der Scheinwide

109 650/24

stand Z₁ bei Betrachtung am gegenüberliegenden Klemmenpaar zu:

Z₁, --- Il + Φ) Z₁, tiinh >i„ +■ (-)„ (ν)) (20)

Z, =· (I + 'Λ) Z_n tanh HJs). (21)

Nach einer weiteren \u>führungsform der Windung gemäß F i g. 6(c) sind zwei feste Scheinwiderstände Z₁ und " ' "'^Ϋ '" . die bezüglich des Normalwiderstandes (I + 'MZ₀ reziprok zueinander sind, sowie zwei verstellbare Scheinwiderstände/?, und ⁺' '" , die ebenfalls zueinander reziprok sind,

jeweils in einander gegenüberliegende Zweige einer Hrückenschaltung eingeschaltet.
In diesem Kali ergibt sich Z₁₁ zu

Z_a = (l + Φ) Z_n coth K₁ + W₁₁ (s);. (22)

entsprechend dem zweiten und dritten Term der einstellbaren Dämpfungskennlinie, die durch eine \ ourier-Cosinusreihe dargestellt werden kann.

Nach der herkömmlichen Technik zur Bildung einer äquivalenten Funktion können zwei Entzerrer, einer zur Beeinflussung des zweiten Terms und der andere zur Beeinflussung des dritten Terms hiueinandergeschaltet werden: die Anzahl der Allpaßschallungen in Verbindung mit den beiden Entzerrern beträgl

ίο für diesen Fall insgesamt fünf, nämlich zwei für den zweiten Term und drei für den dritten Term. Dagegen ist die Anzahl auf insgesamt drei nach der Erfindung herabgesetzt, da zwei von diesen dreien für beide Terme verwendet werden, woraus sich eine Verringerung in der Anzahl der Allpaßschaltungen ergibt.

Dies ergibt sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der F i g. 8, die dem allgemeiner Schaltschema der F i g. 2 entspricht (vgl. die entsprechend numerierten Anschlußklemmen). Dabe ist der veränderliche Scheinwiderstand an dem Klemmenpaar 11 und 12 nach dem Schema der F i g. 6(a aufgebaut.

Durch Einstellung der veränderlichen Widerstände R₃ und R₅ können die Dämpfungskerinlinier entsprechend dem zweiten und dritten Term unab hängig voneinander verändert werden. Dit- Bauelemente der Schaltung haben folgende Werte:

30

Da diese Brückenschaltung im Gleichgewicht ist, wird der Wert von Z_e nicht beeinflußt, wenn ein beliebiger Scheinwiderstand X in den Diagonalzweig in der angegebenen Weise eingefügt ist. Der veränderliche Scheinwiderstand Z₆ nach Gleichung (15) kann in entsprechender Weise aufgebaut sein. Selbstverständlich können diese Sch ein widerstände als veränderliche Scheinwiderstände benutzt werden.

Die vorliegende Erfindung kann auch beim Aufbau von einstellbaren Dämpfungsentzerrern mit konstantem Kennwiderstand und mit zwei oder mehr einstellbaren Dämpfungskennlinien Verwendung finden. F i g. 7 zeigt ein Beispiel eines Dämpfungsentzerrers mit konstantem Scheinwiderstand und mit zwei einstellbaren Dämpfungskennlinien. Danach besteht eine Beziehung entsprechend Gleichung (1) zwischen den Größen Z₀, R_n und R_t gemäß der folgenden Gleichung:

123)

Da F i g. 7 ein Scheinwiderstandsnetzwerk mit konstantem Kennwiderstand R₅ ist, müssen die folgenden Beziehungen erfüllt sein:

D D' — D² C>A\

I\ t\ — x\_Ä - W-^/

Z_b Ζ' = R,² (26)

Z_x Z₁ = R] . (27)

Dann muß die Schaltung nach F i g. 7 die gleiche Funktionsweise wie diejenige nach F i g. 2 haben.

Der Schaltungeaufbau eines einstellbaren Dämpfungsentzerrers nach einer bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung ist in F i g. 8 angegeben. Diese Schaltung bildet einen Teil eines Cosinusentzerrers

R1 =	75 12	= 4,554 μΗ
R2 =	226,785 U	= 1,518 μΗ
«4 =	71,545 Li
Φ =	"2/n, = 0,5
L1 =	L2 = L5 = L6 ■	= 74,15 pF
L3 =	L4 = L1 = L8	= 222,45 pF
Lq =	L10 = 3,416 μΗ	= 98,86 pF
L11 =	L12 = 1,138 μΗ	= 296.6OpF
C1 =	C2 = C5 = C6
C3 =	C-4 = C-; = Cg	12
		12
	C11 = C12
Normalwerte für R3 und R5:
R3 = 214,637
R, = 107,318

Bei Einstellung der Widerstände R₃ und R₅ au die Normalwerte beträgt der Normalverlust 4 dt (vgl. Fig. 9).

F i g. 9 ist ein Diagramm der einstellbaren Dämp

fungskennlinien dieses Entzerrers, wenn die einstell baren Widerstände R₃ und R₅ in folgender Weis eingestellt werden: (die Ziffern in Kreisen entsprechet den entsprechenden Ziffern in dem Diagramm).

(V) R₃ = 858,548 12

(2) R₃ = 643,911 Ll

(D R₃ = 429,274 12

® R₃ = 107,31812

R₅ = 107,318 12

R₅ = 107,318 il

R₅ = 107,31812

R₅ = 107,31812

11

© R., = 71.545 i! «j = 107.318 Ll

12

R₃ = 53,659 U K₅ = 1O7,31«U

R, - 214,637 () R₅ = 429,272 U

R., = 214,637 U R₅ = 321,954 U

R., = 214,637 1) R₅ = 214.637 12 © R₃ = 214,637 U R₅= 53,659 U

R., = 214,637 12 ' R₅ = 35,?72l2

R., = 214,637 12 R₅ = 26,829 12

1 i g. K) zeigt ein Schaltbild eines einstellbaren größen dieser Schaltung weisen keinen Unterschied

Dampfungsent/errers mit konstantem Kennwider- 15 gegenüber der zuvcir beschriebenen Ausführungsform

stand als weitere bevorzugte Ausführungsforim der auf. Die einzelnen Bauelemente dieser Schaltung

Erfindung. Der Normalverlust und die anderen Kenn- müssen folgendermaßen bemessen sein:

R₁ =

R₂ =

R₄ =

Φ =

L₁ =

L3 =

113,39212 R₂ = 49,60612 35,772 12 Ri = 39.31012 0.5

L₂ = L₅ = L₆ = 2,277 μΗ, L₁' = L₂ = L₅ = L₆' = 2,502 μΗ L_A = L₁ = L_n -= 0,759 μΗ, L₃' = Li ^= U, = L₈' = 0,834 μΗ C₂ = C₅ = C_h = 148,3OpF, C₁' = C₂' = C₅' = C₆" = 134,95 pF = C₇ = C₈ = 444,90 pF. C₃ = Ci = C₇ = C₈ = 404,86 pF

L,; = L₁O = 3,336 μΗ Q = C₁O= 101,21 αΗ L₁', = L;₂= Ι.Ι12μΗ C₁', = C,'₂ = 303,64 pF

C3 =	C4 =	C7 = C8
L9 =	Lio =	1,708 μΗ
C9 =	C10 =	197,73 pF
Ln =	ί-u =	0,569 μΗ
C11 =	C12 =	593,20 pF

In diesem Fall werden die Normalwerte der einstellbaren Widerstände wie folgt festgelegt: R₃ =107,31812 R₃= 52,41412 R₅= 53,659 12 R₅ = 104,82812

F i g. 9 stellt auch ein Diagramm der einstellbaren Dämpfungskennlinien dieses Dämpfungsentzerrers mi konstantem Kennwiderstand dar, wenn die veränderlichen Widerstände R₃ und R₃', R₅ und R₅' folgen dermaßen variiert werden:

© R₃ = 429,272 12

R₃ = 13,103 12 (T) R₃ = 321,954 12

R₃ = 17,471 12 © R₃ = 214,636 12

R₃ = 26,207 12 (?) R₃ = 53,659 12

R₃' = 104,828 Ω © R₃ = 35,772 12

R₃ = 157,242 12 (6) R₃ = 26.829 12 R₃ = 209,656 12

R₅ = 53,659

R₅' = 104,828

R₅ = 53,659

R₅' = 104,828

R₅ = 53,659 Ω

R_s' = 104,828 Ω

R₅ = 53,659 Ω

R₅' = 104,828 Ω

R₅ = 53,659 Ω

R₅' = 104,828 Ω

R₅ = 53,659 Ω

R₅' = 104,828 Ω

© R₃ = 107,31812

R₃' = 52,41412

® R₃ = 107,318 12

R₃ = 52,414 Ω

® R₃ = 107,318 12

R₃ = 52,41412

ί) A₃= 107,318 12

R₃ = 52,41412

Q) R₃ = 107,31812

R₃ = 52,41412

g) R₃ = 107,318 Ω

R₃ = 52,41412

R₅ = 214,636 12

R₅ = 26.207 Ω

R₅ = 160,977 12

R₅ = 34,942 Ω

R₅ = 107,318 12

R₅ = 52,41412

R₅ = 209,656 Ω

R₅ = 26.829 ω

R₅ = 314,48412

R₅' = 17,88612

R₅ = 419,312 12

R₅ = 13,41412

ι ieina'U der vorigen Beschreibung werden durch die Erfindung einstellbare Dämpfungsentzerrer ermöglichi. die eine Vielzahl von Dämpfungskennlinien aufweisen, die unabhängig voneinander in getrennten oder einander überlappenden Frequenzbereichen verstellt werden können. Der Fall der sich überlappenden Frequenzbereiche stellt dabei ein Hauptanwendungsgebiet der Erfindung dar. Im Vergleich zu der bekannten Technik ist nach der Erfindung für die gleiche Anzahl verstellbarer Dämpfungskcnnlinien eine geringers Anzahl einzelner hintereinandergeschalteter Dämpfunfcssntzerrer erforderlich. Dadurch wird die Anzahl der Bauelemente herabgesetzt, da ein Teil der llilfsbaugruppen (ein Teil der Allpaßschaltungen im Fall eines Cosinusentzerrers) zur Bestimmung i> der Form der verschiedenen Dämpfungskennlinien tür die Vielzahl der einstellbaren Dämpfungskennlinien gemeinsam benuizt werden kann.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ' 1. Einstellbarer Dämpfungsentzerrer mit mindestens zwei voneinander unabhängig einstellbaren Dämpfungskcnnlinien hauptsächlich zur Kompensation der restlichen Dämpfungsverzerrungen einer Weitverkehrs-Ubertragungsleitung untc- Verwendung eines festen Scheinwiderstandsnetzwerks mit drei Klemmenpaaren, an deren erstes ein Qucllcnschcinwidcrstand, an deren zweites ein Belastungsscheinwiderstand und an deren drittes ein einstellbarer Scheinwiderstand angcschlossen sind, die der folgenden Beziehung genügen

   .15

   Z_n als Bezugswert des einstellbaren Scheinwiderslandes,

   Zy, als Scheinwiderstand des festen Schein-'.viderstandsnetzwerks. gemessen am Klcmmenpaar des einstellbaren Scheinwiderstandes,

   Z₂, als nbcrlragungsscheinwidersland vom Qucllenschcinwiderstand zum BcIastungsschcinwiderstand bei offenem ¹^ dritten Klcmmenpaar,

   Z_2n als Ubcrtragungsscheinwiderstand vom Qucllcnschcinwidcrstand zum BeIastungsscheinwidcrstand bei kurzgeschlossenem dritten Klcmmenpaar,

   dadurch gekennzeichnet, daß als einstellbarer Scheinwiderstand der Eingangsscheinwiderstand eines Achtpol-Differentialübcrtragers mit zwei einstellbaren Scheinwiderstandselementcn 5;. (Z₁₁. Z₁) an einer Gruppe von zwei Klemmenpaaren und mit einem festen Scheinwiderstandselement (Z_r) an einem Klcmmenpaar der anderen Gruppe dien), daß der Schcinwidcrstandswert des festen Schcinwidcrstandsclcments (Z_r) entspre- do chend der Beziehung

   Z₁ = '/'Z_n

   mit Φ als einer Konstanten gleich dem Verhältnis der maximal einstellbaren Bereiche der beiden '·? unabhängig voneinander einstellbaren Verluslkcnnlinicn des Dämpfungsenlzcrrcrsdiincnsionicrl ist und daß jeder der beiden einstellbaren Scheinwidersiiinde (Z_n bzw. Z₁) derart eingestellt wird, daß der eingestellte ScheinwidersUndswert das Produkt aus dem Bezugsnormalwert des betreffenden einstellbaren Widerstandes Z₀ 11 + '/')

   bzw. '/„ ■ ! "'₍-_; und dem tangens hyperbolicus oder dem cotangens hyperbolicus einer Summe :"is einer Größe zur Bestimmung des Einstellbereiches der betreffenden Dämpfungskennlinie (n,, bzw. «τ,,) sowie einer Größe zur Bestimmung der Form der beireffenden Dämpfungskennlinie (W, bzw. H₁) ist [(rleichung (14), (15), (22)].
2. 2. Dämpfungsentzerrer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Achtpol-Diffcrentialüberlrager (T₁, T₂, T₃) mit je zwei einstellbaren Scheinwiderständen und einem festen Scheinwiderstand in mehreren Stufen und mehreren Verzweigungen zusammengeschaltet sind, daß jeder DifTerentialübertrager einer Gleichung entsprechend

   genügt, daß der Schcinwiderstandswerl des festen Scheinwiderstandselcments Z_r eines jeden Differentialübertragers (Γ) nach der Beziehung Z₁₁ = Φ. Z₁₁, dimensioniert ist. wobei Φ eine Konstante gleich dem Verhältnis der maximalen Einstellbereichc der beiden einstellbaren Vcrlustkcnnlinien ist. die durch die beiden einstellbaren Widcrstandsclemcnte des betreffenden Differeiilialübertragers fcslgelcgt sind, und daß jeder der beiden Einstellwiderstände derart eingestellt wird, daß der eingestellte Scheinwiderstandswert das Produkt aus dem Bt/ugsnormalwcrt des einstellbaren Scheinwiderstands und dem tangens hyperbolicus oder dem cotangens hyperbolicus einer Summe aus einer (iröße zur Festlegung des Einstellberciches der entsprechenden Dämpfungskennlime sowie einer Große zur Festlegung der Gestall der betreffenden Dämpfungskennlinic ist (Fig. 4). .1 Dämpfungsentzerrcr nach Anspruch· I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das feste Scheinwiderstandsnetzwerk mit konstantem Kennwiderstand R₅ als Brückcnschaltung aus-dem Qucllcnschcinwiderstand, dem Bclastungsschcinwiderstand, sowie zwei Schcinwidcrstiiiiden ausgebildet wird, wobei diese Widerstände sämtliche ilen Wert W, besitzen, daß in einem Diagonal/wcig dieser Brückenschaltiing ein Scheinwiderstand (K,,) sowie ein dazu im Nebenschluß liegender einstellbarer Scheinwiderstand in Form des Eingringswidcrstandes eines Diffcrentialüberlragers. und im anderen Diagonalzweig ein Scheinwiderstand (IV₁) sowie damit in Reihe ein einstellbarer Scheinwiderstand in Form des Eingangswiderslandes eines weiteren Differcntialübertragcrs liegt, wobei die beiden einstellbaren Schcinwidcrstätide reziprok bezüglich R_t sind und der Bczugsnoimalwcrl Z₀ des im Nebenschluß zum Scheinwiderstand R_n liegenden einstellbaren Scheinwidcrslandcs sowie die Werte R_n und Λ_ν der Beziehung

   genügen Il i μ. 7).

   Hierzu 2 BIaIt /cii hiiiiniren