DE3030722C2 - Ergänzungsnetzwerk für pupinisierte Kabelstrecken - Google Patents

Description

densatoren positive Toleranzwerte und— Kondensatoren negative Toleranzwerte aufweisen.

3. Ergänzungsnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelkapazität (C) aus einer beliebigen Anzahl N von N — 1 etwa gleicher Kondensatoren mit geringerem Wert als ein N-tel der gewünschten Kapazität (C) und einem weiteren Kondensator besteht, dessen Wert gleich der Differenz zwischen der gewünschten Kapazität (C) und der Summen-Kapazität der N — 1 Kondensatoren ist.

Die Erfindung betrifft ein Ergänzungsnelzwerk für pupinisierte Kabelstrecken, bestehend aus wenigstens vier zu einem Ring geschalteten, untereinander möglichst gleichen Kapazitäten. Ein derartiges Ergänzungsnetzwerk ist bekannt (Technische Mittelungen PTT Nr. 2/1961, S. 45-57, insbesondere S. 49, Ii. Sp., Abs. 3, letzte 4 Zeilen).

Fernmeldekabel werden zur Reduzierung der Leitungsdämpfung häufig pupinisiert. Dazu wird die ursprünglich homogene Leitung in Spulerifcldlängen aufgeteilt, in deren Mitte sich jeweils die Pupinspulenanordnung befindet. Da die Länge der zu pupinisierenden Kabelstrecken häufig kein ganzes Vielfaches der Spulenfeldlänge darstellt, müssen Teillängcn durch ein entsprechendes Ergänzungsnetzwerk auf volle Spulenfeldlängen ergänzt werden. Man verwendet dazu Netzwerke, die aus Widerständen und Kondensatoren aufgebaut sind, wodurch der Widerstand- und Kapazuätsbelag des Kabels nachgebildet wird. Häufig werden aber auch Netzwerke verwendet, die nur aus Kondensatoren bestehen, also nur den Kapazitätsbelag nachbilden. Bei Ergänzungsnetzwerken für Kabel mit Phantompupinisierung besteht die Hauptschwierigkeit darin, die Kapazität des Phantomkreises durch eine Brückenschaltung vier gleicher Kondensatoren so nachzubilden, daß die Kopplungen möglichst niedrig und damit die Nebensprechdämpfung möglichst hoch ist. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die Tempeniiurabhängigkeit des Ergänzungsnetzwerkes möglichst dem Temperaturverhahen des ergänzten Kabels entsprochen muß.

|e nach Kabeltyp erreichen die Knpa/.itälswcric der vier /u einem Ring geschalteten Ein/clkapa/iiiitcn Werte bis zu etwa 35 ηF. Für die einwandfreie F.rgän/ung einer Kabelstrecke sind dabei Toloran/wertc von etwa

10 pF einzuhalten.

Allgemein bekannt ist es, solche Ergänzungsnetzwerke aus vier sehr eng tolerierten hochwertigen Kondensatoren aufzubauen, deren Werte möglichst passend zueinander ausgesucht werden. Nachteilig ist es dabei, daß anschließend an den Zusammenbau ein recht aufwendiger Ausgleichsprozeß durchzuführen ist, bei dem drei geeignet gewählte Ausgleichskondensatoren so eingebaut werden, daß sie jeweils parallel zu den drei kleineren Einzelkapazitäten liegen. Ein weiterer Nachteil des bekannten Aufbaues besteht darin, daß bereits geringste Unterschiede im TemperaturkoefFizienten der vier Teilkapazitäten zu deutlichen Kopplungsänderungen "führen können." Weicht beispielsweise" der "Temperais turkoeffizient einer der Teilkapazitäten um ca. 3%/° C von den Temperaturkoeffizienten der anderen drei Einzelkapazitäten ab, so würde bereits bei einer Temperaturänderung von 10°C ein Kapazitätsunterschied von ca. 10 pF entstehen. Eine ähnlich große Kapazitätsänderung kann zusätzlich dann eintreten, wenn die Langzeitstabilität einer der vier Einzelkapazitäten geringer ist als die der restlicherrdrei Einzelkapazitäten.

Aus der DE-OS 27 46 591 ist nun auch ein Kondensator mit zwei Verbindungsleitern bekannt, der durch die Parallelschaltung von zwei Grundkondensatoren gebildet ist, die jeweils aus einem Paket aus Glimmerplättchcn bestehen, die zwei Metallschichten aufweisen, welche die Rolle der Kondensatorbeläge spielen und auf mindestens zwei einander genau parallel gegenüber lie-

jo gendcn Feldern ausgebildet sind, bei dem die Parallelvcrbindung der beiden aus den Glimmerplättchenpaketcn bestehenden Kondensatorblöcke der Grundkondensatoren durch abgeplattete Abschnitte der Verbindungslciter gebildet ist, die unter Bildung eines Zwischcnraumes zwischen den sich gegenüber liegenden Hauptflächen der Kondensatorblöcke zwischen die beiden Kondensatorblöcke eingelegt sind, und mit ihnen und ihren die Kondensatorbeläge bildenden Feldern durch Löten verbunden sind. In einer Ausgestaltung des Gegenstandes dieser Anmeldung weisen die Grundkondensatoren zur Bildung des Gesamtkapazitätswertcs Einzelkapa/.itätcn auf, die paarweise zusammengestellt und aus engen Kapazitätsbcrcichen ausgewählt sind nach den Beziehungen

(Ί = CIl + χ ± Ax und
(j = C/2 - χ ± Ax.

wobei λ- einen beliebigen Wert und Ax eine sehr kleine Abweichung von χ darstellen.

Die genannte Anmeldung bezieht sich auf einen Kondensator eines ganz bestimmten Typs und auf eine bestimmte Weise des Zusammenbaues. Der darin enthaltene Hinweis zur Vereinfachung der Fertigung eng toleriertcr Einzelkondensatoren läßt sich auf die Ausbildung eines Ergänzungsnetzwerkes mit vier möglichst gleichen Kondensatoren nicht ohne weiteres anwenden, da er die weiter gehenden Forderungen nach einem Ausgleich des temperaturabhängigen Verhaltens und

bo des Alterungsveiiiailens nicht berücksichtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ergänzungsneizwerk der genannten Art zu schaffen, das ein wesentlich verbessertes Tcmpcraiurverhalten. eine wesentlich verbesserte Alterungsbeständigkeit aufweist

h5 Diese Aufgabe wird crfindungsgcmäl.1 durch die im Anspruch I gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und J angegeben.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß durch die Mittelung der Kapazitätswert genauer erreicht werden kann, so daß der Ausgleichsvorgang in vielen Fällen ganz entfällt, allenfalls mit kleineren Kapazitäten durchgefühlt werden kann. Weiterhin werden die Temperaturkoeffizienten der Einzelkapazitäten erheblich gleichmäßiger, da bei Abweichung des Temperalurkoeffizienten eines der Einzelkondensatoren sein Einfluß nur dem Verhältnis des Wertes des betreffenden Einzelkondensaiors zu: Gesamtkapazitptder parallel geschalteten Kondensatoren entspricht. Weiterhin wird der Einfluß unterschiedlicher Langzeitstabilitäten der Einzelkondensatoren im gleichen Verhältnis herabgesetzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt ein Ergänzungsnetzwerk, bestehend aus vier zu einem Ring geschalteten Kapazitäten, die aus jeweils N = 4 parallel geschalteten Kondensatoren zusammengesetzt sind. Die vier Adern eines zu ergänzenden Vierers in einer pupinisierien Kabelstrecke sind mit a und b, c und d bezeichnet. Die zwischen ihnen zu einem Ring geschalteten vier Einzelkapazitäten Csind aus jeweils vier parallel geschalteten Kondensatoren zusammengesetzt, deren Wert im Beispiel CIA beträgt. Es ist zu erkennen, daß die Wertänderung eines Einzelkondensators C/4, ausgedrückt in Prozent seines Nennwertes, nur den vierten Teil des Einflusses beträgt, den eine gleiche Wertänderung der aus einem einzigen Kondensator C aufgebauten Kapazität C haben würde. Dabei ist es gleichgültig, ob diese Wertänderung durch ein Abweichen des Temperaturverhaltens oder durch abweichende Alterungserscheinungen des Einzelkondensators verursacht wird. Es wird ferner erkennbar, daß in der dargestellten Anordnung ohne Schwierigkeit Kondensatoren mit relativ großen Fertigungstoleranzen ihrer Werte verwendet werden können. Sie müssen lediglich, wie in der Fertigung ohnehin üblich, nach Toleranzgruppen sortiert und entsprechend ausgewählt werden. Im dargestellten Beispiel können also zwei Kondensatoren mit Kapazitätswcitcn an der oberen Grenze der Fertigungstoleranzcn mit zwei weiteren Kondensatoren kombiniert werden, deren Werte um den gleichen Betrag unter dem Nennwert liegen. Es kann auch vorteilhaft sein, drei etwa gleiche Kondensatoren mit einem geringeren Wert als dem dritten Teil der gewünschten Kapazität C zu verwenden und die Differenz zur gewünschten Kapazität Cdurch den vierten Kondensator einzufügen.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ergänzungsnetzwerk für pupinisierte Kabelstrecken, bestehend aus wenigstens vier zu einem Ring geschalteten, untereinander möglichst gleichen Kapazitäten, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser vier Einzelkapazitäten (C) aus mindestens drei untereinander mindestens annähernd gleich großen und parallel geschalteten Kondensatoren zusammengesetzt ist.

2. Ergänzungsnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelkapazität (C) aus einer geraden Anzahl N etwa gleicher Kondensatoren besteht, deren Wert je etwa ein AMeI des Wertes der

gewünschten Kapazität (C) beträgt, wobei — Kon-