DE2421784C3 - 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 Übertragungsstrecken mit Koaxialkabeln /ur Übertragung
digitaler Signale, bestehend aus einem Eingangscm/errer
in Form eines zum Übertragungsweg parallel oder in Serie geschalteten Leitungsstück·,, aus einer den
Übertragungsweg in einen Nachrichtcnübcrtragungsweg und einen Fernstromversorgungswcg aufspaltenden
ersten Weiche, aus einem im Nachrichtcnübcrtragungsweg liegenden Regenerator, aus einer im Fernstromversorgungsweg
liegenden Kettenschaltung, enthallend einen ersten Tiefpaß, ein Element /ur
Erzeugung eines Spannungsabfalls zur Stromversorgung des Regenerators und einen /weiten Tiefpaß, aus
einer den Nachrichtcnübcrtragungsweg und den Fernst rom versorgungs weg wieder zusammenführenden
zweiten Weiche und aus einem Ausgangscntzcrrer in Form eines zum Übertragungsweg parallel oder in Serie
geschalteten weiteren l.citungssiiicks.
Fin derartiges .Streckengerät ist aus den »Nachriehtcnicchnischc
F-ichbcriehtc«, Bd. 42, 1972. - PCM-Technik
—, VDE-Verlag GmbH Bcrlin-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 mil einem
beliebigen komplexen Widerstand abgeschlossen sein können.
Die Länge der verwendeten Leitungsstückc 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 erfindiingsgemäß dadurch
gelöst, daß Leitungsstücke mit wenigstens zwei Abschnitten unterschiedlichen Wellenwiderstands vorgesehen
sind, von denen wenigstens ein Abschniit 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 Leitungsslück ein gedruckter Innenleiter mit einem diesen umgebenden Gehäuse als
Außenleiter vorgesehen ist.
Aus Gründen der Platzersparnis kann zumindest der Innenleiterder 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 ,n 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 Fernstromübertragunjsweges
bilden.
Zur Erzielung eines Überspannungsschutzes ist es vorteilhaft, wenn parallel zum Abschlußwiderstand oder
parallel zur Reihenschaltung aus Abschlußwidcr.stand 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
Schaltungsplattc vorgesehen ist, bei der die Tiefpässe und das E!ci..ent zur Erzeugung des Spannungsabfalls
/wischen den Innenlcitern der Leitungsstücke von Eingangs- und Ausgangsentzerrer und innerhalb des
von einem Leitungsslück zum anderen durchgehenden wenigstens einen Außenleiter liegen.
Bei dieser Anordnung mit Außenlcitern in Gehäuseform
sind Absehirmwände /wischen den Leitungsstiikkcn
mit ihren Abschlußwiderständen und den Tiefpässen vorteilhaft.
Die erfindungsgemäßen Leiiungsstücke lassen sich in
vorteilhafter Weise aucri als zwei- oder dreitägige
gedruckte Schaltungsplattc ausbilden, wobei die Abschlußwidcrständc
und Kondensatoren Zwischenschichten bilden können.
An den Eingängen beider Leitungsstücke sind in vorteilhafter Weise Anschlüsse zum Anlöten der
Koaxialkabel vorgesehen.
Das Strcckcngcrät läßt sich auch zur Übertragung analoger Signale verwenden, wobei im Nachrichtcnübcrtragungswcg
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. I zeigt ein Blockschaltbild eines Streckcnrcgenerators mit einem Eingang 1, einer ersten Überspannungsschutzschaltung
2, einem Eingangsentzerrer 3, einer ersten Weiche 4, einem Regenerator oder Verstärker 5, einer zweiten Weiche 6, einem Ausgangsentzerrer
7 einer zwei en Überspannungsschutzschaltung 8, einem Ausgang 9, einem ersten Tiefpaß 10, einem
Element zur Erzeugung eines Spannungsabfalls 11 und einem zweiten Tiefpaß 12.
Am Eingang 1 liegen durch das vorhergehende Übertragungskabel verzerrte analoge oder digitale
Signale an. Diese werden im Eingangsentzeirer 3 vorentzerrt, im Verstärker oder Regenerator 5 verstärkt
oder regeneriert und im Ausgangsentzerrer 7 weiter tntzerrt, bis sie über den Ausgang 9 auf das
nachfolgende Übertragungskabet 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 Fernstromversorgungsweg.
L^iC cjuCrSpunnungSSCiiütZSCiiaitüngLii £ UiIu ο SCiiut"
zen das Streckengerät vor Zerstörung durch Überspannungen.
Fig. 2 zeigt die Ersatzschaltung des bekannten Eingangs· und Ausgangsentzerrers. Zo ist der Wellenwiderstand
der Anschlußleitungen und Z; ist der Wellenwiderstand des Leitungsstücks in Form einer
kurzgeschlossenen Stichleitung der Länge L
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispie! 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 Wellenwiderständen Ζ/ ι und Zi 2 hintercinandergesehaltet
sind. Die Leitungsverluste des Leitungsstücks werden im Abschlußwiderstand R.,berücksichtigt.
Die verschiedenen Wellenwiderstände cmögl'jhen
gegenüber der Ersatzschaltung nach F i g. 2 bei gleicher Gesamtlänge L eine Verdopplung der Bandbreite, wenn
Zi. \ ί Zi.2 ist. wobei als Bandbreite der Bereich
zwischen Null und der Frequenz zu verstehen ist. bei dor
auf dem Leitungsstück A/4 Resonanz i'uftritt. Zwischen dem Extremfall Z;., >
Zi 2 und dem Fall einer homogenen Leitung mit Zi 1 = Z; 2 kann durch Variation
des Verhältnisses ZixIZi.2 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 Leitunrsnück nach Fig. 2 und im Fall b aus einem
bedämpften Leitungsslück nach Fig. 3. Die Kurve c
zeigt den Verlauf df Kabeldämpfung. Auf dir Abszisse
ist eine normierte Frequenz ν = f/fr dargestellt, wobei f die Frequenz und fr = 500 MHz sind.
Fig. 5 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel des
Innenleiters des Leitungsstücks der Länge L nach F i g. 3. Der Innenleiter 13, 14 ist in Form einer
gedruckten Schaltung auf einem Träger, wie einer Glasfaserplatte, aufgebracht. Der Innenieiterabschnitt
13 dient der Realisierung des Wellenwiderstandes Zi. 1
und der Innenleiter 14 der Realisierung des Wellenwiderstandes
Z/2 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.
Fig. 7 zeigt schematisch ein Lciiungsstück in Form
einer zweilagigen gedruckten Schaltung und ι
Fig. 8 schematisch ein Leitungssliick in Form einer
dreilagigen gedruckten Schaltung, wobei jeweils nur die Metallschichten gezeichnet sind.
Die Fig. 9 und IO zeigen Innenleiter in Form gedruckter Schallungen, die zwecks Platzersparnis
mäanderförmig oder spiralförmig ausgebildet sind.
lip. 11 zeigt ein Ausfiihriingsbeispiel des gesamten
Streckengerätes. Fs enthält eine Trägerplatte 15' mit
dem F.ingangsent/errer 3. dem ersten Tiefpaß 10. dem Flement II. dem /weiten Tiefpali 12 und dem η
Ausgangsentzerrer 7.
Der Eingangsentzerrer 3 besteht aus dem lnnenleiter ll;i iirwl 14;!. ili.'n ΛιιΙΙι'ηΙι-ίΐιτη IR;i und IR/i und ihn
Abschlußwiderstände'i 19.;. 19,/. die ebenfalls in
gedruckter Technik ausgeführt sein können. Weiler sind J"
Kondensatoren 20;j. 20.7' vorgesehen, die die Weicheiifunktion
übernehmen.
Der Ausgangsentzerrer 7 ist entsprechend dem [•!ingangscnt/errer 3 aufgebaut. Die Tiefpässe 10 und 12
sowie das Element 11 können ebenfalls in integrierter Technik aufgebaut sein.
An Stelle der Außenleiter 18.7 und 186 kann ein
Gehäuse entsprechend der Anordnung in Fig.6 gegebenenfalls mit Trennwänden vorgesehen sein.
Der Nachriehtenüberlragungsweg läuft über ein
Kabel mit dem lnnenleiler 21 und dem Außenleiter 22 über den Verstärker oder Regenerator 5. Der
Eingangsenizerrer 3 ist an der Stelle 16.7 und der
Eingang des Ausgangsentzerrers 7 ist an der Stelle 16ö mil dem Innenleiter 21 des Koa\ia!kabcls verbunden.
Der Außenleiter 22 des Kabels isl mit den Außenleiter!!
I8.7und 18/uler I.eitungsstueke verbunden.
I ig. 12 zeigt eine gedruckte Schaltung nach Fig. ·">.
die spanniingsabhäiigige Abschlußwiderstande 23 und
25' und Anschliißkoniakie 24 und 24' /um Anschluß der
Außenleiter oder der Kondensatoren trägt.
Fig. 1! /eiLM schließlich emc Seitenansicht der
Anordnung nach I i g. b mn einem gasgefüllten Spannungsableiter
25.
Der Abgleich des l.eitungsstiickes. beispielsweise
durch Reduzierung der Breite des Inneiileiterabschniiis
Π.7. 13/' (vgl. I-" i g. I I). läßt sich mittels eines
Sandstrahles oder eines I .aserstrahles \ ornehmen.
Hierzu 5 Blatt Zc ich nun sen
Claims (1)
- Patentansprüche: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; 136, 146; unterschiedlichen Wellenwiderstands vorgesehen sind, von denen wenigstens ein Abschnitt (13a, 136; im Wert des Wellenwiderstandes abgleichbar ist, und daß an den Leitungsstücken Abschlußwiderstände (19a, 19a'; 196,196';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, 186; beiderseits zum Inncnleiter (13a, \4;i) angeordnet sind.3. Gerät nach Anspruch I, dadurch 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 Innerlicher der Leitungsstücke platzsparend gekrümmt oder ein- oder mehrfach geknickt ausgebildet sind (F i g. 9,10)5. Gerät nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußwidcrsland (19a; in gedruckter Technik. Dünnfilmtechnik oder Dickfilmtechnik ausgeführt ist (F ig. 11).6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußwidcrsland (19;;;in Form eines Chips ausgebildet ist.7. Gerät nach Anspruch 5 oder b, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum Abschlußwidersland (19a, 196; wenigstens ein die Weichenfunktion erfüllender Kondensator (20 ι, 206; vorgesehen ist.8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (20a. 206; in Form eines Einzelelements vorgesehen ist.9. Gerät nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Inncnleiter (13, 14) der Leitungsstückc Teile des Fernstromübertragungsweges bilden.10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Überspannungsschutz parallel zum Abschlußwiderstand (19a, 196; oder parallel zur Reihenschaltung aus Abschlußwiderstand (19.7,196;und Kondensator (20a, 206; ein gasgefüllter Spannungsableiter (25) vorgesehen ist (F i g. II, 13).11. Gerät nach einem der Ansprüche I bis 9.dadurch gekennzeichnet, daß zum Überspannungsschutz als Abschlußwiderstand (19a, 196; ein spannungsabhängiger Widerstand (23) vorgesehen ist(Fig. 11,12).ί 12. Gerät nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltungsplatte (15') vorgesehen ist, bei der die Tiefpässe (10, 12) und das Element (11) zur Erzeugung des Spannungsabfalls zwischen denin Innenleitern (13a, 14a; 136. 146; der Leitungsstücke vom Eingangsentzerrer (3) und Ausgangsentzerrer (7) und innerhalb des von einem Leitungsstück zum anderen durchgehenden wenigstens einen Außenleiters (18a, 186;iiegen(Fig. II).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 dreüagige gedruckte Schaltungsplatte ausgebildet sind (Fig. 7 und 8).15. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingängen (16) beider Leitungsstücke Anschlüsse zum Anlöten von Koaxialkabeln vorgesehen sind.16. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Vcrwen-so dung zur Übertragung analoger Signale.
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