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Verfahren zur Verminderung des Ober- und Mitsprechens bei Fernsprechdoppelleitungen
oder Doppelsprechkreisen. Zur Beseitigung der bekannten »Über- und Mitsprech«-Erscheinungen
bei Fernsprechdoppelleitungen oder in Doppelsprechkreisen, die durch "Ungleichheiten
in den Kapazitäten zwischen den Leitern des einen und denen des anderen Stromkreises
hervorgerufen werden, hat man bereits vorgeschlag ,en, nach Ermittelung der Kapazitätsungleichheiten
die Leiter der aufeinanderfolgenden Leitungs- oder Kabelabschnitte derart miteinander
zu verbinden,
daß die zwischen den Leitern bestehenden Abweichungen
in der Kapazität möglichst aufgehoben werden.
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Bei Ausführung dieses bekannten Verfahrens ist es aber notwendig,
die Kabelstrecken in ziemlich kleine Abschnitte zu unterteilen und demgemäß zahlreiche
Messungen auf der Strecke vorzunehmen, wodurch hei der Abgleichung der Kapazitätsrunterschiede
zahlreiches Personal und außerordentlich viel Zeit erforderlich wird. Auch kann
zur Vornahrne der beim Verbinden der verschiedenen Leitungsabschnitte auszufübrenden
Kreuzungen nur gut vorgebildetes Löterpersonal Verwendung finden.
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Dazu kommt, daß ein bereits verlegtes Kabel, (las bei der Herstellung
der Lötstellen von vornherein glatt durchgeschaltet wurde und infolgedessen noch
verhältnismäßig starkes Nebensprechen aufweist, nach der Kreuzungsniethode nur unter
den größten Söh-,vierigkeiten nachträglich abgeglichen und dadurch verbessert werden
kann. Außerdem wird die Schaltung der Adern in den Kabeln unübersichtlich und kann
bei späteren Aushesserungsarbeiten Anlaß zu Fehlern geben.
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Bei Verlegung großer Einzellängen von Kabeln, die verhältnismäßig
wenig Adernpaare aufweisen, also dünn sind und daher in großen Fabrikationslätigen
gefahren werden können, hat sich bereits gezeigt, daß es nicht möglich ist, wirklich
befriedigende Werte des Nebensprechens zu erreichen, weil die auf eine Ausgleichgruppe
entfallende Anzahl von Kabelstücken nicht ausreicht, um die vorhandenen Unsymmetrien
vollständig auszugleichen.
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'# on den physikalischen Erkenntnisssen aushend, die auch dem erwähnten
Kreuztingsge verfahren zugrunde liegen, gibt die Erfindung einen neuen Weg, die
Nebeilsprechstörungen zu beseitigen, der aber die angeführten Nachteile des Kreuzungsverfahrens
nicht aufweist. Nach der Erfindung erfolgt der Ausgleich der Kapazitätsunsymmetrien
in der Fernsprechleitung in folgender Weise: Die Fernsprechleitung, z. B. eine Viererleitun-
wird in bekannter Weise auf ihre Kapalitätsunsymnietrien gemessen, und zwar an einer
vorteilhaft glatt durchgeschalteten, d. h. nicht gekreuzten Strecke, deren
Länge möglichst, groß gewählt wird, jedoch so, daß sie im Sinne der Pupinschen Theorie
gleich einem Bruchteil der Wellenlänge ist, wobei also deren Kapazität-en als punktförmig
oder angenähert punktsörmig betrachtet werden können. Die so ermittelten Kapazitätsunterschiede
werden durch Zusatzkondensatoren, deren Größen den ermittelten Werten entsprechen,
abgeglichen.
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Die hierdurch erzielte Verbesserung kann nun noch weiter getrieben
werden, indem man die bei nochmaliger Prüfung der grob abge-I j glichenen
Leitung aufgefundenen Reste von Kapazitätsunterschieden durch entsprechende Einstellung
regelbarer Zusatzkondensatoren ausgleicht.
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Man kann auch so verfahren, daß man die veränderbaren Zusatzkondensatoren,
z. B. drehbare Luftkondensatoren, gleich von vornherein an die Leitung schaltet
und so einstellt, (laß die ' Messungen gleiche Kapazitätswerte ergeben.
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Die Feineinstellungen kann man vornehmen, indem man das bereits auf
Grund - der ersten Messung grob abgeglichene Kabelstück an eine Nebensprechprüfeinrichtung
schaltet und die Kondensatoren unter - gleichzeitigem Prüfen des Nebensprechens
-so abgleicht, daß für (las Nebensprechen die günstigsten Werte erzielt werden.
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Nun können auch Unsymmetrieli in den anderen elektrischen Eigenschaften
der Leitungen, heispielsweise der Widerstände, Anlaß zum Nübensprechen geben. Diese
Unsynirnetrien, vorzugsweise der Widerstände, gleicht inan erst ab, nachdem das
vorerwähnte Verfahren, das den Hauptfehler beseitigt, angewandt worden ist. Es ist
gelungen, Kabel, deren Kapazitäten bereits abgeglichen waren, durch Ausgleich der
Widerstände noch weiter zu verbessern.
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Die einstellbaren Ausgleichelemente können später durch unveränderbare
und dauernd einzubauen-de Ausgleichelernente ersetzt werden, deren Werte den letzten
Feineinstellungen entsprechen.
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Bei diesein Verfahren wird eine wesentliche Beschränkung der Arbeiten
erzielt. Es ist nicht mehr erforderlich, die einzelnen Fabrikationslängen der Kabel
an jeder -Muffe zu inessen oder gar zu lange- Fabrikationslängen nochrnals abzuschneiden
und neue -Muffen einzufügen. Beispielsweise wird es bei Pupinkabeln genügen, die
zwischen zwei Spulen liegende Strecke zu messen und abzugleichen, gegebenenfalls
unter Mitmessung der Unsymnietrien der Spulen. Nlan wird in diesem Falle immer mit
dem vorgeschlagenen Ausgleichverfahren el zum Ziele kommen, weil nach dein Pupinsystern
die Spulenabstände schon immer gleich einern bestimmten Bruchteil der Wellenlänge
sein müssen. Dabei kann man das ganze Kabelstück zwischen zwei Spulenpunkten glatt
durchschalten. Unter Umständen kann es allerdings wünschenswert erscheinen, einen
ersten groben Ausgleich der Kapazitätstinsvinnietrien zu erreichen, indem man die
ganze Strecke, wenn sie sehr lang ist und sehr grohe Umsymnictrien aufweist, an
einem oder zwei Punkten kreuzt und dann erst das neue Verfahren anwendet. Man kann
hierzu durch das Bedenken geführt werden, daß ja die Einfügung von Zusatzkondensatoren
die Dämpfung,
wenn auch nur uni ein geringes, erhöht, Bei vorherigem
Kreuzen werden dann die Werte der Zusatzko:ndensatoren kleiner, die Erhöhung der
Dämpfung also ebenfalls. Im a.ilgemeinen wird allerdings die Erhöhung der Dämpfung
nur Bruchteile eines Prozentes betragen, also praktisch nicht ins Gewicht fallen.
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Man kann sogar die Maßnahme des Kreuzens nach gewissen Gesichtspu
- nkten vollständig durchführen, indem man z. B. den Hauptwert darauf legt,
durch alleinige Anwendung des Kreuzungsverfahrens das Mitsprechen, d. li.
die Störungen zwischen dem Viererkreis und dem dazugehörigen Stammkreis auf günstigste
Werte zu bringen, wobei unter Umständen das Übersprechen, d. h. die Störungen
von einem Stammkreis auf den anderen, nicht #-erbessert, sondern sogar verschlechtert
wird, und dann #die verbleibenden schlechten Werte, insbesondere die des Übersprechens,
durch Einfügen von Zusatzelementen, die sich im letzteren Falle auf einen einzigen
Kondensator beschränken würden, ausgleichen. Welches Verfahren man anwendet, wird
von der Bauart des Kabels bzw. von der Art der auftretenden Unsymmetrien und von
den Ansprüchen, die män an die Anlage stellen wird, abhängig sein.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß bereits verlegte und in
Betrieb befindliche Kabel nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in sehr viel einfacherer
Weise nachträ-lich ausgeglichen werden können. In diesem Falle ist es nämlich im
Gegensatz zu den bekannten Verfahren nicht mehr erforderlich, alle Muffen zu öffnen
und alle einzelnen Längen zu messen und zu kreuzen; man braucht vielmehr das Kabel
nur in Strecken zu unterteilen, deren Längen klein sind gegen die Wellenlänge, also
z. B. bei Pupinkabeln in Kabelstücke von der Größenordnung des Spulenalistandes
und diese großen Stücke durch Zusatzelernente auszugleichen. Infolgedessen braucht
man bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung das Kabel dem Betrieb nur für
wesentlich kürzere Zeit zu entziehen, als bei Anwendung des Kreuzungsverfahrens,
ja z# es ist sogar möglich, den Ausgleich vorzunehmen, ohne das Kabel Überhaupt
außer Betrieb zu setzen.
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Das Verfahren hat sodann noch den weiteren Vorteil, daß man zwei nebeneinanderliegende,
bereits in sich ausgeglicheneDoppelfernsprechleitungen (zwei Viererkreise) bezüglich
des übersprechens aufeinander abgleichen kann was nach dem Kreuzungsverfahren nicht
möglich ist.
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Auch bei Spulen ist das Verfahren insofern besonders vorteilhaft anzuwenden,
als die bei diesen auftretenden Unsymmetrien sich von Spule zu Spule nicht wesentlich
ändern, denn wenngleich jede Spule Unsymmetrien aufweisen kann, so sind doch die
Spulen unter ich ziemlich gleichmäßig. Außerdem können die zwischen den Wicklungen
der Spulen bestehenden Kapazitäten leicht unverän-derbar festgelegt werden durch
allseitige Umhüllung der Spulen mit Metallkappen. Es wird daher bei Spulen keine
Schwierigkeiten mabhen, den el Abgleich vorzunehmen.
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Mit Vorteil kann das Verfahren auch angewandt werden auf die Endschaltungen,
die zum Betriebe der Viererleitungen erforderlich sind und die, wenn ihre elektrischen
Eigenschaften nicht genügend, die Leitungen hingegen gut ausgeglichen sind,
ein nicht unerhebliches Nebensprechen in die Doppelfernsprechanlage einführen können.
Ebenso kann man Nehensprechprüfeinrichtungen sinngemäß nach dem Verfahren abgleichen.
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Urn ein Bild Über die Wirkung des neuen Verfaihrens zu geben, seien
als Beispiel Messungen an einem Papierkabel mit o,8 mm starken Kupferleitungen angeführt,
das nach dem Dieselhorst-Martin-System Viererverseilung aufweist. Von dem Kabel,
das eines der ersten Versuchskabel nach dem Dieselhorst-Martin-System ist, wurde
eine Länge von 1300 m untersucht. Die in der Abbildung mit i und 2 bezeichneten
Kreise stellen die Leiter der einen Doppelleitung, die mit
3 und 4 bezeichneten
die Leiter der anderen Doppelleitungen dar.
a, b, c und
d sind die in bekannter Weise zu messenden Kapazitäten. In einem Vierer wurden
diese gemessen und ergahen folgende Werte:
a = 0,039 65o Mif.
b =
0,039 190 -c
0,039 915 -d
0,039 46o
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Die größte Kapazität ist c. Dieser wird kein Kondensator hinzugefügt. Zu
a, b und
d
werden
26,5, 72,5 und 45,5 X
10-5 Mif.
hinzugefügt, um sie auf den Wert von c zu el bringen. Nach dieser Rohabgleichung
sind die vier Kapazitätsiverte aber noch nicht vollständig gleich, weil die Einführung
der Zu-23
Z,
satzkondensatore-n nicht ohne gegenseitige Beeinflu#ssung der
einzelnen Kapazitäten möglich ist. Nach dem Ausgleich wurden für die Kapazitäten
die Werte
a = 0,040 135 Mi.f.
b = 0,040 140 -c
= o,o4o
16o -d == 0,040 16o
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gefunden. Es bestanden also infolge der gegenseitigen
Beeinflussung immer noch Unterschiede bis :2,5 X TO-5 Mif. Hierauf wurden durch
einpirisches Einstellen der Zusatzkondensatoren
(A ie vier
Kapazitätswertc
a, b, c
und
d auf gleiche Größe gebracht, deren
Wert o,o4o 15,9 'Mif.
1 etrug. In den drei Fällen ,ergab sich folgendcs Nebensprechen,
das durch Vergleich mit Breisigschen Eichleitungen in bekannter Weise gemessen wurrle.
Die Lautstärke ist in denfolgenden Tafeln wie üblich in ßi angegehen. Hohes fli
heißt kleines Nehensprechen, niedriges j)i starkes Nebensprechen. Das 'Mitsprechen
von der Stammleitung I auf den Vierer wild mit I/V bezeichnet, umgekehrt vom Vierer
auf den Stamm mit Vill. Ebenso ist das Mitsprechen vorn Stanim II auf den Vierer
und umgekehrt mit IT", und VII bezeichnet. Das Übersprechen VOM 1117 Stamm
1 I auf Stamm II ist mit I/II bezeichnet.
| 1 - Wenn die 1300 111 ohne Ausgleich glatt |
| durchgeschaltet sind, wird |
| I ' /V V/i 11/x- V#iii I/II |
| 4,5 4,5 4,5 4,8 8,7 |
| 2. Wenn das Kaiel roh abgeglichen ist, wird |
| ß 1 6,6 6,8 7, 5 7,7 9,2 |
| 3. mirl nach der Feineinstellung der Zu- |
| satzkondensatoren: |
| ß 1 8,4 8,6 8,4 9,2 g,o |
Aus dein Vergleich der drei -Messungen sieht man, daß bereits die Rohabgleichung
einen erheblichen Fortschritt-mit sich bringt
'
(laß aber die Beseitigung
der letzten kleinen Restunterschiede (Feinabgleichung) von großer Bedeutung ist.
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Nach dein hier gezeigten Beispiel kommt man beim Abgleich eines Vierers
init drei Zusatzkondensatoren aus. Es kann auch der Fall eintreten, (laß man zweckmäßig
vier Zusatzkondensatoren benutzt, indem man auch die größte gemessene Kapazität,
also im vorliegenden Falle c noch vergrößert. Dies ist z.B. erforderlich,
wenn die Abweichung der zweitgrößten Kapazität von der größten nur sehr klein ist,
so daß inan einen Zusatzkondensator von so geringer Kapazität nicht zur Verfügung
hat oder einwandfrei herstellen kann.
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Das Verfabren vereinfacht sieh wesentlich, wenn man es nicht mit Doppelsprech-
oder Viererleitungen zu tun hat, sondern mit ge-
wöhnlichen Doppelleitungen
und man nur das Ühersprechen von Doppelleitung auf Doppelleitung vermindern will.
Wenn i und 2 in der Abbildung die Adern einer Doppelleitung, 3 und 4 die
der anderen sind, so ist die Bedingung dafür, daß das t!-h-ersprechen verschwindet,
daß a-b == c-d wird, und diesen Ausgleich kann man ini allgemeinen mit einem einzigen
Kondensator erreichen.