DE1765194C3

DE1765194C3 - Verfahren zur Verminderung der PhasenmaBdifferenzen von Trägerfrequenz-Fernmeldekabeln

Info

Publication number: DE1765194C3
Application number: DE19681765194
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.Rer.Nat. 4070 Rheydt Nobis
Original assignee: AEG Telefunken Kabelwerke AG
Current assignee: Kabel Rheydt AG
Priority date: 1968-04-17
Filing date: 1968-04-17
Publication date: 1976-01-08
Also published as: DE1765194B2; DE1765194A1

Description

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Hochwertige Trägerfrequenz-Fernmeldekabel müssen bekanntlich ein hohes Maß an Nebensprechfreiheit zwischen den einzelnen Sprechkreisen und damit auch den sie realisierenden Verseilelementen besitzen. Aus diesem Grund werden die einzelnen Verseilelemente eines Fernmeldekabels mit unterschiedlichen Schlaglängen (auch Dralle genannt) hergestellt, also auch die seit geraumer Zeit für im Trägerfrequenzbetrieb auszunutzende Fernmeldekabel vorzugsweise verwendeten Sternvierer. Auf Grund theoretischer Arbeiten und empirischen Erfahrungen verfugen die Kabelwerke über Schlaglängensysteme, nach denen die Schlaglängen für die Verseilelemente sowohl in den einzelnen Lagen als auch in den verschiedenen Lagen eines Fernmeldekabels gewählt werden können.

Diese unterschiedlichen Schlaglängen verursachen bekanntlich unterschiedliche Fortpflanzungskonstanten der durch verschiedene Verseilelcmente realisierten Sprechkreise. Dabei wirken sich bei Trägerfrequenzkabeln bei dem übergang zu immer höheren Trägerfrequenzen die unterschiedlichen Phasenmaße aus, die außer anderen Erscheinungen auch den sogenannten Tauscheffekt hervorrufen und den Ausgleich des Fernnebensprechens erschweren (DT-PS 7 36 242 und DT-PS 7 49 481).

Um den Ausgleich des Fernnebensprechens zu vereinfachen, muß die Phasenmaßdifferenz verschiedener Sprechkreise der zu einem Verstärkerfeld gehörenden Kabel in bestimmten Grenzen gehalten werden. Dies gelingt, wenn man die elektrische Länge der einzelnen Sprechkreise der zu einem solchen Verstärkerfeld gehörenden Kabel trotz der verschiedenen Schlaglängen der einzelnen Verseilelemente gleich lang macht.

Zu diesem Zweck sind verschiedene Methoden vorgeschlagen worden ICH-PS 2 44 698; DT-PS 9 75 400; DT-PS 10 69 2401 Die wichtigsten bekannten Methoden kann man in drei Gruppen zusammenfassen, nämlich in eine, in der mit Hilfe der Kapazitäten, und in eine zweite, in der mit Hilfe der Induktivitäten die elektrische Länge der einzelnen Stromkreise aufeinander abgestimmt wird. Eine dritte Gruppe umfaßt Methoden, bei denen mittels Aneinanderreihung von Verseilelementen abgestimmter Schlaglängen ait Pha— senmaßdifferehzen in bestimmten Abschnitten L der Kabelstrecke zum Verschwinden gebracht werden oder genügend klein sind. Diese Abschnitte L können größer, gleich oder kleiner als eine Fabrikationslänge sein. Insbesondere ist ein Verfahren bekannt (DT-AS 10 53 600), nach dem je zwei Verseilelemente einer Lage eines Kabels auf je einem halben Abschnitt L/2 ein derartiges Phasenmaß ergeben, daß die Summe der Phasenmaße auf beiden Abschnitten L/2 so groß oder fast so groß wird wie die Phasenmaße pro Abschnitt L aller übrigen auf diese Art paarweise kombinierten Kabel. Dies wird dadurch erreicht, daß die Summe der reziproken Quadrate von je zwei Schlaglängen S, und Sj eine Konstante c ergeben, die für alle Verseilelemente einer Lage eines Kabels gleich ist oder allenfalls innerhalb eines Bereiches schwankt, der durch die Toleranzen des Phasenmaßes gegeben ist. Dabei können alle Schlaglängen S, und Sj durch ihren Abstand zu einer Länge S_n, ausgedrückt werden gemäß S_n, - d, = S₁ und S_n, + dj = Sj. Aus der Schlaglänge S_m läßt sich das Phasenmaß des gesamten Abschnittes L Für alle Verseilelemente der betreffenden Lage errechnen. Die Phasenmaßdifferenzen können zum Verschwinden gebracht oder genügend klein gemacht werden, wenn die Vetseilelemente mit den Schlaglängen S, des ersten Teilabschnittes mit der Länge L/2 mit den Verseilelementen mit den Schlaglängen Sj des zweiten Teilabschnittes mit der gleichen Länge L/2 getauscht werden und wenn für diese Schlaglängen die Bedingungsgleichung VS? + ^l/S) = c mit ausreichender Genauigkeit erfüllt ist.

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es nur auf Kabel anwendbar ist, die eine gerade Anzahl von Verseilelementen in jeder Lage besitzen. Es ist jedoch nicht mehr anwendbar, wenn die Anzahl der Verseilelemente ungerade ist. Auf Grund der Erfindung wird nun eine Methode beschrieben, die für beide Fälle, also gerade und ungerade Anzahl der Verseilelemente pro Lage anwendbar ist. Der Erfindung liegen die folgenden Überlegungen zugrunde:

Zum angestrebten Zweck muß ein Vcrseilelemenl KS1 auf dem Teilabschnitt /J mit der Schlaglänge S₁' und auf dem Teilabschnitt 1," mit der Schlaglänge S" hergestellt werden. Außerdem muß die Summe der Teilabschnitte/,' und /," gleich der Länge Leines Abschnittes sein, auf dem die Phasenmaßdifferenzen verschwinden oder genügend klein sind. Ebenso muß ein Verseilelement KS 2 auf dem Teilabschnitt I₂ mit der Schlaglänge S'₂ und auf dem Teilabschnitt 1 ₂ mit der Schlaglänge S^' hergestellt werden. Auch die Summe der Teilabschnitte I2 und V₁' muß gleich der Länge L des Abschnittes sein. Diese Bedingungen sind an alle VS, mit den Schlaglängen S\ und S" auf den Teilabschnitten /■ und I", deren Summe gleich dem Abschnitt L ist, zu stellen.

Theoretisch wäre denkbar, daß alle V₁ einer Lage eines Kabels mit den Schlaglängen S-, S)', S)', ..., S¹J

auf den Teilabschnitten/), /)', /)" /" hergestellt

wurden. In diesem Fall müßte die Summe aller /^k gleich der Länge L des Abschnittes sdn.

Der Zusammenhang zwischen den Schlaglängen S^ und den Längen /f sei für den Fall aufgeschrieben, daß die Phasenmaße der Vierer VSj als Vcrseilelemente in zwei Teilabschnitten /) und /" nach dem Abschnitt L gleich oder fast gleich den Phasenmaßen der übrigen Vierer auf der gleichen Strecke L sind.

Die effektiven Längen sind

einer Kabelstrecke L der Anteil /'/, mit der Schlaglänge Sj- und der Anteil /'/, mit der Schlaglänge S" hergestellt wird und zwischen diesen Größen die Bedingungsgleichung

Γ' W Τ

S''²

wenn Λ die Diagonale eines Viererseils ist. Auf der gesamten Strecke L eines Abschnittes ist die effektive Länsie

und da tür alle Verseilelemente I] + I]' gleich der Abschnittslänge L ist und d für alle Vierer einer Lage konstant ist, kann man schreiben

K₁, ,	I]	I	+	ι L
I	L	Sf
*.1' ιΓ*

Daraus folgt:

Die elektrische Länge und die Phasenmaße aller Vierer einer Lage eines Kabels sind gleich, wenn auf erfüllt ist, in der K _L eine von der Verseillage abhängige Konstante ist.

In Worten ausgedrückt besagt diese die Erfindung bildende Lehre: Die Summe der Quotienten aus den Anteilen der Kabellängen und den Quadraten der Schlaglängen hintereinandergeschalteter Verseilelemente für alle Verseilekmente einer Verseillage ist gleich oder nahezu gleich einer von der Verseillage abhängigen Konstanten.

in dieser Lehre ist auch der Sonderfall enthalten, daß bei einer geraden Anzahl der Verseilelemente in einer Verseillage die Längenanteile I] = /■' gleich sind. Ebenso kann ein anderer Sonderfall auftreten, daß bei einer ungeraden Zahl der Verseilelemente in einer Lage die Längenanteile bei allen Verseilelementen dieser Lage bis auf ein letztes Verseilelement gleich sind, also /; = /", und nur bei dem letzten Verseilelcment dieser Lage ungleich sind, also I] Φ I]'.

Da bei den neuen Verfahren weder die Induktivitäten noch die Kapazitäten der Verseilelemente verändert werden, haben die Verseilelemente auch gleiche Wellenwiderständc.

Die Erfindung ist nicht nur bei nur in einer Lage, sondern auch bei in mehreren Lagen angeordneten Vcrscilelcmcntcn anwendbar.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verringerung der Phasenmaßdifferenzen von Trägerftequenz-Fernmeldekabeln durch Wahl der Schlaglängen der einzelnen Verseilelemente innerhalb einer Verseillage, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Quotienten aus den Anteilen der Kabellängen und den .·. Quadraten der Schlaglängen hintereinandergeschalteter Verseilelemente für alle Verseilelemente einer Verseillage gleich oder nahezu gleich einer von der Verseillage abhängigen Konstanten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenanteile bei Kabeln mit gerader Zahl der Verseilelemente pro Verseillage gleich sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenanteile bei ungerader Zahl der Verseilelemente pro Verseillage bei allen Verseilelementen bis auf eins gleich und nur bei einem letzten Verseilelement ungleich sind.