DE2421784B2 - Streckengerät für Übertragungsstrecken mit Koaxialkabeln zur Übertragung digitaler Signale - Google Patents
Streckengerät für Übertragungsstrecken mit Koaxialkabeln zur Übertragung digitaler SignaleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Streckengerät für Übenragungsstrecken
mit Koaxialkabeln zur Übertragung digitaler Signale, bestehend aus einem Eingangsentzerrer
in Form eines zum Übertragungsweg parallel oder in Serie geschalteten Leitungsstü,.kr. aus einer den
Übertragungsweg in einen Nachrichtenübertragungsweg und einen Fernstromversorgungsweg aufspaltenden
ersten Weiche, aus einem im Nachrichtenübenragungsweg liegenden Regenerator, aus einer im Fernstromversorgungsweg
liegenden Kettenschaltung, enthaltend einen ersten Tiefpaß, ein Element zur
Erzeugung eines Spannungsabfalls zur Stromversorgung des Regenerators und einen zweiten Tiefpaß, aus
einer den Nachrichtenübertragungsweg und den Fernstromversorgungsweg wieder zusammenführenden
zweiten Weiche und aus einem Ausgangsentzerrer in Form eines zum Übertragungsweg parallel oder in Serie
jeschalteten weiteren Leitungsstücks.
Ein derartiges Streckengerät ist aus den »Nachrichtentechnische Fachberichte«, Bd. 42, 1972, - PCM-Technik
—, VDE-Verlag GmbH Berlin-Charlottenburg, Seiten 170 bis 188, bekannt.
Aus der DE-OS 19 23 102 ist es weiter bekannt, daß
die Leitungsstücke in solchen Entzerrern nicht nur durch einen Kurzschluß, sondern auch mit einem
beliebigen komplexen Widerstand abgeschlossen sein können.
Die Länge der verwendeten Leitungsstücke ist so dimensioniert, daß der durch eine bestimmte Kabellänge
hervorgerufene Verlauf der Dämpfung über der Frequenz optimal entzerrt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Streckengerät zu realisieren, bei dem in einfacher Weise ein Abgleich der
Entzerrer auf unterschiedliche Kabellängen möglich ist.
Bei einem Streckengerät der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß Leitungsstücke mit wenigstens zwei Abschnitten unterschiedlichen Wellenwiderstands vorgesehen
sind, von denen wenigstens ein Abschnitt im Wert des Wellenwiderstandes abgleichbar ist, und daß
an den Leitungsstücken Abschlußwiderstände vorgesehen sind.
Für die praktische Ausführung des Erfindungsgegenstandes
ist es vorteilhaft, wenn als Leitungsstück eine einlagige Schaltung in gedruckter Technik, in Dünnfilmtechnik
oder in Dickfilmtechnik vorgesehen ist, bei der Außenleiter beiderseits zum Innenleiter angeordnet
sind, oder wenn als Leitungsstück ein gedruckter Innenleiter mit einem diesen umgebenden Gehäuse als
Außenleiter vorgesehen ist.
Aus Gründen der Platzersparnis kann zumindest der Innenleiter der Leitungsstücke gekrümmt oder ein- oder
mehrfach geknickt ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist es, wenn der Abschlußwiderstand in gedruckter Technik, in Dünnfilmtechnik oder in
Dickfilmtechnik ausgeführt ist oder wenn er in Form
eines gesonderten Chips ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn in Reihe zum Abschlußwiderstand wenigstens ein die Weichenfunktion
erfüllender Kondensator vorgesehen ist, der in Form eines Einzelelements ausgebildet sein kann.
Vorteilhaft ist es ebenfalls, wenn die Innenleiter der
Leitungsstücke Teile des Fernstromübertragungsweges bilden.
Zur Erzielung eines Überspannungsschutzes ist es vorteilhaft, wenn parallel zum Abschlußwiderstand oder
parallel zur Reihenschaltung aus Abschlufiwiderstand
und Kondensator ein gasgefüllter Spannungsableiter vorgesehen ist. Für denselben Zweck ist es vorteilhaft,
wenn als Abschlußwiderstand ein spannungsabhängiger Widerstand vorgesehen ist.
Ein vorteilhafter Aufbau ergibt sich, wenn eine Schaltungsplatte vorgesehen ist, bei der die Tiefpässe
und das Element zur Erzeugung des Spannungsabfalls zwischen den Innenleitern der Leitungsstücke von
Eingangs- und Ausgangsentzerrer und innerhalb des von einem Leitungsstück zum anderen durchgehenden
wenigstens einen Außenleiters liegen.
Bei dieser Anordnung mit Außenleitern in Gehäuseform sind Abschirmwände zwischen den Leitungsstükken
mit ihren Abschlußwiderständen und den Tiefpässen vorteilhaft.
Die erfindungsgemäßen Leitungsstücke lassen sich in vorteilhafter Weise auch als zwei- oder dreilagige
gedruckte Schaltungsplatte ausbilden, wobei die Abschlußwiderstände und Kondensatoren Zwischenschichten
bilden können.
An den Eingängen beider Leitungsstücke sind in vorteilhafter Weise Anschlüsse zum Anlöten der
Koaxialkabel vorgesehen.
Das Streckengerät läßt sich auch zur Übertragung analoger Signale verwenden, wobei im Nachrichtenübertragungsweg
ein Verstärker angeordnet ist.
Es ist auch möglich, die Entzerrer in Form eines in Serie und eines parallel geschalteten Leitungsstücks
auszubilden.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert:
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Streckenregenerators
mit einem Eingang 1, einer ersten Überspannungsschutzschaltung 1, einem Eingangsentzerrer 3,
einer ersten Weiche 4, einem Regenerator oder Verstärker 5, einer zweiten Weiche 6, einem Ausgangsentzerrer
7, einer zweiten Überspannungsschutzscnsltung 8, einem Ausgang 9, einem ersten Tiefpaß 10, einem
Element zur Erzeugung eines Spannungsabfalls It und einem zweiten Tiefpaß 12.
Am Eingang 1 liegen durch das vorhergehende Übertragungskabel verzerrte analoge oder digitale
Signale an. Diese werden im Eingangsentzerrer 3 vorentzerrt, im Verstärker oder Regenerator 5 verstärkt
oder regeneriert und im Ausgangsentzerrer 7 weiter entzerrt, bis sie über den Ausgang 9 auf das
nachfolgende Übertragungskabel abgegeben werden.
Vom Eingang 1 über die erste Weiche 4, den ersten Tiefpaß 10, das Element 11, den zweiten Tiefpaß 12 und
die zweite Weiche 6 führt ein Fernstromversorgungsweg zum Ausgang 9. Die am Element 11 abfallende
Gleichspannung dient zur Betriebsstromversorgung des Verstärkers oder Regenerators 5. Die Tiefpässe 10 und
12 verhindern dabei die Übertragung von Hochfrequenz über den Fernstromversorgungswc- .
Die Ubcrspaniiungsschutzschaiturigrn 2 und S schützen
das Streckengerät vor Zerstörung durch Überspannungen.
Fig. 2 zeigt die Ersatzschaltung des bekannten Eingangs- und Ausgangsentzerrers. Zo ist der Wellenwiderstand
der Anschlußleitungen und Zi. ist der Wellenwiderstand des Leitungsstücks in Form einer
kurzgeschlossenen Stichleitung der Länge L
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Ersatzschaltung
des erfindungsgemäßen Eingangsentzerrers 3 oder des erfindungsgemäßen Ausgangsentzerrers 7.
Diese Schaltung unterscheidet sich von der nach F i g. 2 dadurch, daß beim Leitungsstück zwei Abschnitte
jeweils der Länge L/2 mit unterschiedlichen Welienwiderständen
Zl\ und Zl1 hintereinandergeschaltet
sind. Die Leitungsverluste des Leitungsstücks werden im Abschlußwiderstand R3 berücksichtigt.
Die verschiedenen Wellenwiderstände errr. jglichen
gegenüber der Ersatzschaltung nach F i g. 2 bei gleicher Gesamtlänge L eine Verdopplung der Bandbreite, wenn
Zu\ < Zl2 ist, wobei als Bandbreite der Bereich
zwischen Null und der Frequenz zu verstehen ist. bei der auf dem Leitungsstück λ/4 Resonanz auftritt. Zwischen
dem Extremfall Zlι > Zl2 und dem Fall einer
homogenen Leitung mit Zl ι = Zli kann durch Variation
des Verhältnisses Zl\IZli die Bandbreite des Entzerrers kontinuierlich geändert werden.
Fig.4 zeigt den Verlauf der Dämpfung für eine
Hintereinanderschaltung Entzerrer — Kabel — Entzerrer.
Als Beispiel für das Kabel wurde eine Koaxial-Tube 2,6/9,5 mm von 0,775 km Länge angenommen. Im Fall a
besteht der Entzerrer aus einem kurzgeschlossenen Leit'.i'gsstück nach Fig. 2 und im Fall b aus einem
bedämpften Leitungsstück nach F i g. 3. Die Kurve c zeigt den Verlauf ler Kabeldämpfung. Au! der Abszisse
ist eine normierte Frequenz χ = /"//Vdargestellt, wobei f
die Frequenz und /> = 500 MHz sind.
Fig. 5 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel des
Innenleiters des Leitungsstücks der Länge L nach Fig. 3. Der Innenleiter 13, 14 ist in Form einer
gedruckten Schaltung auf einem Träger, v;ie einer Glasfaserplatte, aufgebracht. Der InnenleiterabschniH
13 dient der Realisierung des Wellenwiderstandes Zl ι
und der Innenleiter 14 der Realisierung des Wellen-Widerstandes Zli zusammen mit dem nicht dargestellten
Außenleiter.
Mit 16 ist der Eingang und mit 17 der Ausgang des Innenleiters bezeichnet.
F i g. 6 zeigt die Anordnung der gedruckten Schaltung nach Fig. 5 in einem als Außenleiter wirkenden
Gehäuse 18.
F i g. 7 zeigt schematisch ein l.eitungsstiick in Form
einer zweilagigen gedruckten Schaltung und
Fig. 8 schematisch ein Leitungsstück in Form einer
dreilagigen gedruckten Schaltung, wobei jeweils nur die Metallschichten gezeichnet sind.
Die Fig.9 und 10 zeigen Innenleiter in Form gedruckter Schaltungen, die zwecks Platzersparnis
mäanderförmig oder spiralförmig ausgebildet sind.
Fig. Il zeigt ein Ausführungsbeispiel des gesamten
Streckengerätes. Rs enthält eine Trägerplatte 15' mit
dem Kingangsentzerrer .3. dem ersten Tiefpaß 10. dem
Element H, dem /weiten Tiefpaß 12 und dem Alisgangsentzerrer 7.
Der F.ingangscnt/.errcr 3 besteht aus dem Innenlciter
13,i und 14;), den Außcnleitern 18;) und \Sb und den
AuM.!iiijüwiuL'tsiäriut.'M i9,7. Ϊ9.7, die ebenfalls in
gedruckter Technik ausgeführt sein können. Weiter r.ind Kondensatoren 20a. 20,)'vorgesehen, die die Weichenfunktion
übernehmen.
Der Alisgangsentzerrer 7 ist entsprechend dem F.ingangsenlzerrcr 3 aufgebaut. Die Tiefpässe 10 und 12
sowie das Element 11 können ebenfalls in integrierter
Technik aufgebaut sein.
An Stelle der Außenleiter 18a und 186 kann ein Gehäuse entsprechend der Anordnung in Fig.6
ι gegebenenfalls mit Trennwänden vorgesehen sein.
Der Nachrichtenübertragungsweg läuft über ein Kabel mit dem Innenleiter 21 und dem Außenleiter 22
über den Verstärker oder Regenerator 5. Der Eingangsentzerrer 3 ist an der Stelle 16a und der
ίο F.ingang des Ausgangsentzerrers 7 ist an der Stelle iSb
mit dem Innenleiter 21 des Koaxialkabels verbunden. Der Außenleiter 22 des Kabels isl mit den AuOenlcitcrn
18;) und 186dcr l.citiingsstiicke verbunden.
("ig. 12 zeigt eine gedruckte Schaltung nach F i g. 5.
li die spannungsabhängigc Abschlußwiderstände 23 und
23' und Anschlußkontakte 24 und 24' zum Anschluß der Außenleiter oder der Kondensatoren trägt.
Fig. 13 zeigt schließlich eine Seitenansicht der Anordnung nach F i g. 6 mit einem gasgefüllten Span-
>o nungsableiter 25.
Der Abgleich des l.eiüingsstückes, beispielsweise
durch Reduzierung der Breite des Innenlciterabschnitts 13;). 13b (vgl. Fig. II). läßt sich mittels eines
Sandstrahles oder eines Laserstrahles vornehmen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Streckengerät für Übertragungsstrecken mit Koaxialkabeln zur Übertragung digitaler Signale,
bestehend aus einem Eingangsentzerrer in Form eines zum Übertragungsweg parallel oder in Serie
geschalteten Leitungsstücks, aus einer den Übertragungsweg in einen Nachrichtenübertragungsweg
und einen Fernstromversorgungsweg aufspaltenden ersten Weiche, aus einem im Nachrichtenübertragungsweg
liegenden Regenerator, aus einer im Fernstromversorgungsweg liegenden Kettenschaltung,
enthaltend einen ersten Tiefpaß, ein Element zur Erzeugung eines Spannungsabfalls zur Stromversorgung
des Regenerators und einen zweiten Tiefpaß, aus einer den Nachrichtenübertragungsweg
und den Fernstromversorgungsweg wieder zusammenführenden zweiten Weiche und aus einem
Ausgangsentzerrer in Form eines zum Übertragungsweg parallel oder in Serie geschalteten
weiteren Leitungsstücks, dadurch gekennzeichnet,
daß Leitungsstücke mit wenigstens zwei Abschnitten (13a, 14a; \3b, \4b) unterschiedlichen
Wellenwiderstands vorgesehen sind, von denen wenigstens ein Abschnitt (13a, i3b) im Wert des
Wellenwiderstandes abgleichbar ist, und daß an den Leitungsstücken Abschlußwiderstände (19a, 19a';
19Z), 196'; vorgesehen sind (F i g. 11).
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Leitungsstück eine einlagige Schaltung in
gedruckter Technik, in Dünnfilmtechnik oder in Dickfilmtechnik vorgesehen ist, bei der Außenleiter
(18a, iSb) beiderseits zum Innenleiter (13a, 14a,}
angeordnet sind.
3. Gerät nach Anspruch 1, uadurch gekennzeichnet, daß als Leitungsstück ein gedruckter Innenleiter
(13,14) mit einem diesen umgebenden Gehäuse (18) als Außenleiter vorgesehen ist (F i g. 6).
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Innenleiter der
Leitungsstücke platzsparend gekrümmt oder ein- oder mehrfach geknickt ausgebildet sind (F i g. 9,!0).
5. Gerät nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußwiderstand (19a^
in gedruckter Technik, Dünnfilmtechnik oder Dickfilmtechnik ausgeführt ist (F i g. 11).
6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußwiderstand
(19a;in Form eines Chips ausgebildet ist.
7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum Abschlußwiderstand
(19a, 19i>; wenigstens ein die Weichenfunktion
erfüllender Kondensator (20a, 2Oi^ vorgesehen ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (20a, 20b) in Form eines
Einzelelements vorgesehen ist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenleiter (13,14)
der LeitungsstUcke Teile des Fernstromübertragungsweges bilden.
10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Überspannungsschutz parallel zum Abschlußwiderstand (19a, \9b) oder parallel zur Reihenschaltung
aus Abschlußwiderstand (19a, 19ö^und Kondensator (20a, 20b) ein gasgefüllter Spannungsableiter (25)
vorgesehen ist (F i g. 11,13).
11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Überspannungsschutz als Abschlußwiderstand (19a, \9b) ein
spannungsabhängiger Widerstand (23) vorgesehen ist (F ig. 11,12).
12. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Schaltungsplatte (15') vorgesehen ist, bei der die Tiefpässe (10, 12) und das Element (11) zur
Erzeugung des Spannungsabfalls zwischen den Innenleitern (13a, 14a; 13ύ, \4b) der Leitungsstücke
vom Eingangsentzerrer (3) und Ausgangsentzerrer (7) und innerhalb des von einem Leitungsstück zum
anderen durchgehenden wenigstens einen Außenleiters (18a, 186jliegen (F i g. 11).
\: 13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leitungsstücken mit Außenleitern
in Gehäuseform zwischen den Leitungsstücken mit ihren Abschlußwiderständen und den Tiefpässen
Abschirmwände vorgesehen sind.
14. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsstücke als zwei- oder drcilagige
gedruckte Schaltungsplatte ausgebildet sind (Fi g. 7 und 8).
15. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den
Eingängen (16) beider Leitungss'ücke Anschlüsse zum Anlöten von Koaxialkabeln vorgesehen sind.
16. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Verwendung
zur Übertragung analoger Signale.
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