DE353920C - Schaltungsanordnung zur Vereinigung des Sende- und Empfangsstromkreises bei drahtlosen Fernsprechverbindungen, beim Mehrfachfernsprechen mit hochfrequenten Wechselstroemen laengs Leitungen usw - Google Patents

Description

Rudolf Fiedler in Berlin und Karl Höpfner in Berlin-Friedenau.

Schaltungsanordnung zur Vereinigung des Sende- und Empfangsstromkreises bei drahtlosen Fernsprechverbindungen, beim Mehrfachfernsprechen mit hochfrequenten Wechselströmen

längs Leitungen usw.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Februar 1920 ab.

Die drahtlosen Fernsprechverbindungen sind bisher im allgemeinen so ausgestaltet, daß auf beiden Gegenstationen vollständig voneinander getrennte Sende- und Empfangseinrichtungen benutzt werden, Fernhörer und 'Mikrophon mithin nicht, wie es in der Leitungstelephonie der Fall ist, in einem gemeinsamen Stromkreis liegen. Soll eine drahtlose Fernsprechverbindung jedoch mit dem allgemeinen Lei-ίο tungsfernsprechrietz in Verbindung gebracht werden, so kann diese Trennung des Fernhör- und des Mikrophonstromkreises nicht aufrechterhalten werden, beide Kreise müssen vielmehr zu einer gemeinsamen, zur Fern-'5 Sprechvermittlungsstelle führenden Verbindung zusammenlaufen. Erfolgt die Zusammenschaltung in der Weise, daß Sende- (d. h. Mikrophon-) und Empfangs- (d. h. Fernhörer-) Stromkreis parallel oder in Serie verbunden werden, und werden — wie es durchweg der Fall ist — Sende- oder Empfangsverstärker oder beide gleichzeitig angewandt, so tritt unter Umständen Rückkopplung der Ver- j stärker ein. Die z. B. von dem Sendeverstärker der ersten drahtlosen Station (a in Abb. ι der beiliegenden Zeichnung) ausgehende Energie gelangt zu dem Empfangsverstärker b der zweiten Station, von dort über die Kopplung zwischen Sende- und Empfangskreis zum Teil in den Sendeverstärker c der gleichen Station, weiter nach dem Empfangsverstärker ti der ersten Station und wiederum über die Kopplung zwischen Sende- und Empfangskreis nach dem Sendeverstärker α der ersten Station. Für diesen Verstärker und in der gleichen Weise für die andern liegt also Rückkopplung vor. Bei einigermaßen beträchtlicher Verstärkung werden die Verstärker in Eigen- i schwingungen geraten, so daß eine Sprech- ! Verständigung unmöglich wird. >

Auch wenn die Verstärkung nicht so groß \ ist, daß infolge der Rückkopplung Eigen- · schwingungen der Verstärker auftreten, so j muß trotzdem angestrebt werden, die Rückkopplung nach Möglichkeit zu vermeiden oder : klein zu machen. Denn wird in der Verbin- ; dung gesprochen, so kreist, wenn eine der- j artige minder starke Rückkopplung vorhanden ist, jede einzelne Sprechwelle so lange auf dem eben beschriebenen Wege, bis sie abgeklungen ist. Diese Umläufe vollendet sie in einer Zeit, die von der Entfernung der beiden Stationen und der Geschwindigkeit eier elektrischen Wellen abhängt. Die zum ersten, zum zweiten usw. Male zum Ausgangsort zurückkehrende Welle wird sich also dort den später vom Mikrophon erzeugten Sprechwellen überlagern ; "d. h. das Gespräch wird mehr oder minder undeutlich werden. Auch aus diesem Grunde muß der Übergang der elektrischen Energie aus dem Empfangs- in den Sendekreis vermieden werden.

Die gleichen Verhältnisse wie bei der eigentlichen drahtlosen Telephonie liegen auch z. B. beim Mehrfachfernsprechen mit hochfrequenten Strömen längs Leitungen vor.

An sich sind nun zwar Schaltungen bekannt, die es ermöglichen, zwei Fernsprechkreise (Empfangs- und Sendekreis) so miteinander zu einer gemeinsamen Weiterverbindung zu vereinigen, daß die in dem Empfangskreis ankommende Energie nicht in den Sendekreis gelangt, daß also unter den beschriebenen Verhältnissen eine Rückkopplung der Verstärker vermieden wird. Diese Schaltungen beruhen auf eine Wheatstonesche Brückenanordnung oder einer Differentialschaltung, z. B. nach Abb. 2 oder 3. Die eine Brückendiagonale (β) wird von dem Empfängerkreis, die andre (f) von dem Senderkreis gebildet. Zwei Brückenarme sind feste Wechselstromwiderstände (Abb. 2, g¹ und g²); in der Differentialschaltung sind es die Windungen eines Übertragers (Abb. 3, K¹ und A²). Die Weiterführung zur Vermittlungsstelle i stellt den dritten Brückenarm dar, während der vierte Arm k (unter der Annahme, daß die festen Brückenarme bzw. die Windungszahleu der beiden Seiten des Differentialübertragers einander gleich gewählt sind, g¹ = g² bzw. h¹ = h²) in bekannter Weise so aus linearen Widerständen, Kondensatoren oder Drosselspulen zusammengesetzt ist, daß sein Scheinwiderstand dem der Weiterführung nebst angeschalteter Fern- oder Teilnehmerleitung entspricht. Ist die Wheatstonesche Brücke in dieser Weise «abgeglichen«, so gelangt aus dem Empfangskreis keine Energie mehr in den Sendekreis, es kann also keine Rückkopplung mehr eintreten. Wesentlich ist bei beiden Anordnun-

gen nach Abb. 2 und 3, daß der Scheinwiderstand k zu dem Scheinwiderstand von i in dem Verhältnis g¹: g² bzw. h¹: h^% der festen Brückenarme steht. Nun ändert sich jedoch der Scheinwiderstand des dritten Brückenarmes, also der der Weiterführung erheblich, je nachdem, ob an die Weiterführung nur die Vermittlungsstelle, ob eine lange oder kurze Fernleitung, ein ober- oder ein unterirdisch geführter Teilnehmeranschluß angeschaltet ist. Diese Änderungen des Scheinwiderstandes sind um so beträchtlicher, je kürzer die Weiterführung ist; und gerade in den praktisch vorkommenden Fällen sind die Weiterführungen meist recht kurz. Es müßte also, wenn die Abgleicliung der Brücke aufrechterhalten bleiben soll, bei jeder neuen Verbindung der vierte Brückenarm neu eingestellt werden, was den Betrieb erheblich erschweren würde.

Um diesen Übelstand zu vermeiden, sieht die vorliegende Erfindung die Vereinigung des Sende- und des Empfangsstromkreises in der Weise vor, daß die an sich bekannte Brückenoder Differentialschaltung in Verbindung mit einer Dämpfungsschaltung benutzt wird, die in die Weiterführung gelegt wird. Dadurch ergibt sich auch bei veränderlicher Leitungslänge ein hinreichend konstanter Scheinwiderstand des Brückenarmes i. Man erreicht das, indem man z. B. eine zusätzliche Dämpfung von festem Betrage von etwa ß¹ = 0,5 (entsprechend einer Amplitudenherabsetzung im Verhältnis von 1,65:1) in den Zweig i hineinlegt, was unter anderem durch Einschalten einer Kunstleitung I gemäß Abb, 4 geschehen kann. Der Scheinwiderstand der Weiterführung wird dann, gleichgültig mit was für einer Leitung diese in der Vermittlungsstelle verbunden ist, im wesentlichen nur noch durch den Wellenwiderstand der Kunstleitung bestimmt, so daß es in den meisten Fällen genügt, den vierten Brückenarm gleich diesem Wellenwiderstand zu machen. Will man genauer vorgehen, so wird der vierte Brückenarm auf die Kunstleitung nebst Weiterführung abgeglichen, wenn an letztere in der Vermittlungsstelle eine Anschluß- oder Fernleitung mittlerer Länge angeschaltet ist. Diese Abgleichung erfolgt am einfachsten in der Weise, daß auch in den Zweig k an Stelle des einfachen Ohmschen Widerstandes eine Kunstleitung gelegt wird, die in ihrem Dämpfungswert und ihrem Wellenwiderstande genau der Kunstleitung I im Zweige i gleicht. Hinter die Kunstleitung wird eine aus Widerstand, erforderlichenfalls auch aus Kondensatoren und Drosselspulen gebildete Anordnung geschaltet, die in ihrer Gesamtheit den Scheinwiderstand des Brückenarmes i ohne vorgeschaltete Kunstleitung I nachbildet.

Bei richtiger Bemessung des Dämpfungswertes der Kunstleitung werden die Schwankungen in der Abgleichung der Wheatstoneschen Brücke bei Anschaltung verschiedener Fernoder Anschlußleitungen so gering sein, daß nur sehr wenig Energie aus dem Empfangsin den Sendekreis übergeht, auch wenn die Abgleichung nicht jedesmal berichtigt wird. Ein Eigentönen der Verstärker oder eine Verzerrung der Sprache wird nicht mehr hervorgerufen werden. Anderseits wird der an sich recht geringe Verlust durch Dämpfung in der Kunstleitung bei weitem dadurch wettgemacht, daß nunmehr eine wesentlich größere Verstärkung angewandt werden kann, als es ohne die beschriebene Erfindung möglich wäre.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Vereinigung des Sende- und Empfangsstromkreises bei drahtlosen Fernsprechverbindungen beim Mehrfachfernsprechen mit hochfrequenten Wechselströmen längs Leitungen usw. in der Weise, daß -eine Rückkopplung der Sende- und Empfangsverstärker auch bei Anschaltung von Leitungen wechselnder Länge und verschiedener elektrischer Eigenschaften vermieden wird, gekennzeichnet dadurch, daß die Vereinigung mit Hilfe einer Wheatstoneschen Brückenanordnung in Verbindung mit einer festen Dämpfungsschaltung geschieht. Die Abgleichung des . Scheinwiderstandes der Weiterleitung erfolgt durch eine Anordnung, die Widerstände, erforderlichenfalls auch Kondensatoren und Selbstinduktionsspulen enthält und die unabhängig von den wechselnden Längen und Arten der Verbindung zur Sprechstelle fest eingestellt ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbildung des Scheinwiderstandes der Weiterleitung zusammengesetzt wird aus einer festen künstlichen Leitung desselben Wellen-Widerstandes und desselben Dämpfungswertes, wie sie nach Anspruch 1 in die Weiterleitung eingeschaltet ist, und aus einer dahinterliegenden Anordnung von Widerständen, erforderlichenfalls auch no Kondensatoren und Selbstinduktionsspulen, die in ihrer Gesamtheit den Scheinwiderstand der Weiterleitung ohne vorgeschaltete Kunstleitung nachbilden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.