DE422082C

DE422082C - Cable for signal systems

Info

Publication number: DE422082C
Application number: DEJ23718D
Authority: DE
Original assignee: International Western Electric Co Inc
Current assignee: International Western Electric Co Inc
Priority date: 1923-05-10
Filing date: 1923-05-10
Publication date: 1925-11-24

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus einer Anzahl von Abschnitten bestehenden Kabels. Das Verfahren hat den Zweck, die Wirkung von Unregelmäßigkeiten in der Impedanz der verschiedenen Abschnitte auf die Übermittlung von telephonischen und höheren Frequenzen möglichst zu verringern.The invention relates to a method for producing one of a number of sections existing cable. The purpose of the procedure is to determine the effect of irregularities in the impedance of the various sections on the transmission of telephone and higher frequencies as possible to reduce.

Bei der Konstruktion derartiger Kabel, ζ. Β. ίο langer Unterseekabel, ist es notwendig, das Kabel in verhältnismäßig kurzen Abschnitten herzustellen und die verschiedenen Abschnitte zusammenzuspleißen, um so das fertige Kabel zu erhalten. Wenn auch solche Kabel so eingerichtet sind, daß sie einen bestimmten Impedanzwert aufweisen, so ist doch bekannt, daß die verschiedenen Abschnitte infolge verschiedener Faktoren bei der Herstellung des Kabels in ihren Impedanzwerten sich unterscheiden. In the construction of such cables, ζ. Β. ίο long submarine cable, it is necessary that Manufacture cables in relatively short sections and the various sections splice together to get the finished cable. Even if such cables are set up that way are that they have a certain impedance value, it is known that the different sections as a result of different Factors in the manufacture of the cable differ in their impedance values.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, die verschiedenen Kabelabschnitte so zusammenzuspleißen, daß das fertige Kabel ein äußerst geringes Maß von Störungen bei der Signalübermittlung aufweist, und zwar solcher Störungen, welche durch Unregelmäßigkeiten der Impedanz in den verschiedenen Abschnitten entstehen können.The invention relates to a method for splicing the various cable sections together in such a way that that the finished cable has an extremely low level of interference in the signal transmission, namely such Disturbances caused by irregularities in the impedance in the various sections can arise.

Das Wesen der Erfindung ergibt sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung. In der Zeichnung stellt darThe essence of the invention emerges from the following description. In the drawing represents

Abb. ι ein Ausführungsbeispiel mit neun Abschnitten, welche annähernd gleich in der Länge sind und die eine Hälfte des ganzen Kabels darstellen.Fig. Ι an embodiment with nine sections, which are approximately the same in the Length and represent one half of the entire cable.

Abb. 2 zeigt graphisch die Anordnung dieser Abschnitte in bezug auf ihre prozentuale ίο Abweichung von der durchschnittlichen Impedanz der gesamten halben Länge des ganzen Kabels.Fig. 2 graphically shows the arrangement of these sections with respect to their percentage ίο Deviation from the average impedance of the entire half length of the whole Cable.

Abb. 3 zeigt graphisch die Wirkung der Anordnung der Abschnitte der Abb. 2 auf die dem Kabel aufgedrückte Signalspannung. FIG. 3 graphically shows the effect of arranging the sections of FIG the signal voltage imposed on the cable.

Nach Fertigstellung sämtlicher Abschnitte, die für ein ganzes Kabel nötig sind, welches zwischen zwei Punkten verlaufen soll, wird die Impedanz eines jeden Abschnittes gemessen und der Durchschnittswert für jede halbe Länge ermittelt, d. h. für die Entfernung von jedem Ende nach dem Kabelmittelpunkt. Für die Zwecke der nachstehenden Beschreihung sind in Abb. 1 neun mit 1 bis 9 bezeichnete Abschnitte gezeigt, welche z. B. die halbe Länge des ganzen Kabels darstellen, die sich von einem Ende bis zum Mittelpunkt dieses Kabels erstreckt. Abschnitt 1 stellt denjenigen Abschnitt dar, welcher dem Ende dieser halben Länge des Kabels am nächsten liegt, und die folgenden Abschnitte sind aufeinanderfolgend in der vom fraglichen Ende wegführenden Richtung numeriert. Die Reihenfolge der Anordnung dieser Kabel hängt von ihrer Impedanz ab, welche durch den Ausdruck J/ ~ zu bestimmen ist, wobei L und C die Induktanz bzw. die Kapazität dieser Ab-■ schnitte darstellen. Es sei bemerkt, daß der Ausdruck ]/—, in welchem offensichtlich Widerstand und Streuung vernachlässigt sind, nicht die genaue Impedanz eines jeden Kabelabschnittes angibt. Da jedoch für den wichtigsten Teil des telephonischen Frequenzbereiches und darüber die Wirkungen von Widerstand und Streuung verhältnismäßig gering sind, können sie in vorliegendem Falle vernachlässigt werden, und es läßt sich demnach die Impedanz der Kabelabschnitte mitAfter completing all sections that are necessary for a whole cable which is to run between two points, the impedance of each section is measured and the average value is determined for each half length, ie for the distance from each end to the cable center. For the purposes of the description below, nine sections labeled 1 to 9 are shown in FIG. B. represent half the length of the whole cable extending from one end to the center of this cable. Section 1 represents that section which is closest to the end of this half length of cable, and the following sections are numbered consecutively in the direction away from the end in question. The order in which these cables are arranged depends on their impedance, which is to be determined by the expression J / ~ , where L and C represent the inductance or the capacitance of these sections. It should be noted that the expression] / -, in which resistance and dispersion are obviously neglected, does not indicate the exact impedance of each section of cable. However, since the effects of resistance and scattering are comparatively small for the most important part of the telephone frequency range and above, they can be neglected in the present case, and the impedance of the cable sections can therefore be taken into account

dem kürzeren Ausdruck 1/ -^ bezeichnen.denote the shorter term 1 / - ^.

Wenn der Wert 1/-^ für alle KabelabschnitteIf the value is 1 / - ^ for all cable sections

festgestellt ist, welche dazu bestimmt sind, die halbe Länge des ganzen Kabels von einem Ende nach dem Mittelpunkt dieses Kabels zu bilden, so ist der Durchschnittswert vonit is established which are intended to be half the length of the whole cable from one Form end after the midpoint of this cable is the average of

für die ganze halbe Länge des Kabelsfor the whole half the length of the cable

Λ/ -pΛ / -p

\ zu ermitteln und der Prozentsatz, um welchen jeder Abschnitt vom Durchschnitt abweicht. ¹ Der Kabelabschnitt, dessen Impedanz im we-, sentlichen dem Durchschnitt für die gesamte j halbe Länge des Kabels gleich ist, ist als \ and the percentage by which each section deviates from the average. ¹ The section of cable whose impedance is substantially equal to the average for the entire j half of the length of the cable is as

■ Endabschnitt am Kabelende auszuwählen.■ Select end section at the end of the cable.

■ Wenn kein Kabelabschnitt im wesentlichen ! dieselbe Impedanz aufweist wie der Durch-■ If no cable section is essentially! has the same impedance as the through

I schnitt, so ist für das Kabelende derjenige j Abschnitt zu wählen, welcher dem Durch- ; schnitt am nächsten kommt, und hierauf ist I die prozentuale Abweichung der Impedanz der j anderen Abschnitte gegenüber diesem ausgewählten Kabelabschnitt festzustellen. Die anderen Kabelabschnitte sind dann zu ordnen und je nach der Größe ihrer Abweichung vom Durchschnitt zusammen zu verbinden. Der Kabelabschnitt mit der geringsten Abweichung wird mit dem Endabschnitt und der Abschnitt mit der größten Abweichung wird mit dem Punkt verbunden, der am entferntesten vom Endabschnitt liegt, d. h. also mit dem Mittelpunkt des ganzen Kabels. Auf diese Weise hängt die Entfernung eines bestimmten Kabelabschnittes von dem Kabelende vom Verhältnis seiner Impedanzabweichung zum Durchschnittswert der gesamten halben Kabellänge ab. Da nun die Impedanz von annähernd der Hälfte aller Abschnitte oberhalb des Durchschnitts und die andere Hälfte unterhalb des Durchschnitts liegt, müssen die aufeinanderfolgenden Abschnitte nicht nur so angeordnet werden, daß ihre Impedanzabweichung vom Kabelende ab gegen den Mittelpunkt des Kabels zu anwächst, sondern die benachbarten Abschnitte müssen nach der positiven und nach der negativen Seite des Durchschnittswertes hin wechseln. Dies ist in Abb. 2 klar zum Ausdruck gebracht, wo der Endabschnitt 1 den Wert ΐ,οο hat und der benachbarte Abschnitt 2 einen Wert hat, welcher z. B. 5 Prozent oberhalb des Abschnittes ι liegt, während der Abschnitt 3 einen Wert besitzt, welcher etwa 5 Prozent unterhalb des Abschnitts 1 liegen kann. Jedes der folgenden Abschnittspaare 4 und 5, 6 und 7, 8 und 9 besteht aus Abschnitten mit positiver bzw. negativer Abweichung möglichst gleicher Größe. Diese Abweichungen sind willkürlich angenommen und sollen nur dazu dienen, das Erfindungsprinzip zu erläutern. Die andere Hälfte des Kabels ist in gleicher Weise aufgebaut, so daß der Abschnitt mit geringster Abweichung am anderen Kabelende sich befindet, während die Abschnitte größter Abweichung am Mittelpunkt des Kabels untergebracht werden. Es ist daher klar, daß das fertige Kabel bezüglich Impedanzabweichung vom Mittelpunkt aus in Richtung auf die beiden Kabelenden sich verkleinert. I cut, that j section is to be selected for the cable end, which corresponds to the average ; cut, and whereupon I is the percentage deviation of the impedance of the j to determine other sections opposite this selected cable section. The others Cable sections are then to be sorted and connected together depending on the size of their deviation from the average. Of the The cable section with the smallest deviation becomes the end section and the section with the greatest deviation is connected to the point furthest from End section lies, d. H. so with the center of the whole cable. In this way the distance of a certain cable section from the cable end depends on the ratio its impedance deviation from the average value of the entire half the cable length. Since now the impedance of approximately half of all sections above average and the other half below of the average, the successive sections do not have to be arranged just like that be that their impedance deviation increases from the cable end towards the center of the cable to, but the adjacent sections must be on the positive and negative side of the Switch to average values. This is clearly expressed in Fig. 2 where the end section 1 has the value ΐ, οο and the adjacent section 2 has a value which z. B. 5 percent above the section ι is, while section 3 has a value which is about 5 percent may be below section 1. Each of the following pairs of sections 4 and 5, 6 and 7, 8 and 9 consists of sections with positive or negative deviation if possible same size. These deviations are arbitrarily assumed and are only intended to explain the principle of the invention. The other half of the cable is constructed in the same way, so that the section with the slightest deviation at the other end of the cable, while the Sections of greatest deviation are accommodated at the midpoint of the cable. It it is therefore clear that the finished cable, in terms of impedance deviation from the center point in Towards the two cable ends is reduced.

Eine derartige Anordnung hat für Fre- [ quenzen innerhalb des Sprachbereiches die i geringste Abweichung von der durchschnitt- ■ liehen Impedanz, da die Längen kurz genug j sind, so daß die Phasendifferenz, hervorgerufen durch Impedanzunregelmäßigkeiten auf- ; einanderfolgender Abschnitte, von jedem Kabelende aus betrachtet, klein ist. Dies ist in Abb. 3 zum Ausdruck gebracht. Bei dieser Abbildung stellt /₀ die Grenzfrequenz für den für Telephonic notwendigen Sprachbereich dar. Der Wert« stellt den effektiven Widerstand eines Kabels dar, dessen Abschnitte gleichförmig sind und einen Wert \'-p gleichSuch an arrangement has the smallest deviation from the average impedance for frequencies within the speech range, since the lengths are short enough so that the phase difference caused by impedance irregularities occurs; successive sections, viewed from each end of the cable, is small. This is expressed in Fig. 3. In this figure, / _{0 represents} the cut-off frequency for the voice range required for telephonic. The value «represents the effective resistance of a cable whose sections are uniform and equals a value \ '- p

dem Durchschnittswert aufweisen. In b ist die Abweichung von dieser Impedanzkurve, hervorgerufen durch die zwei getrennt betrachteten Abschnitte 2 und 3, dargestellt undshow the average value. In b , the deviation from this impedance curve, caused by the two separately considered sections 2 and 3, is shown and

ao weiterhin durch Kurve 23 der kombinierte Effekt dieser zwei Abschnitte. In c ist derselbe Effekt für zwei benachbarte Abschnitte 6 und 7 dargestellt, welche sich in einer größeren Entfernung vom Kabelanfang befinden. Obwohl die wirklichen Abweichungen der Abschnitte 6 und 7 größer sind als diejenigen der Abweichungen der Abschnitte 2 und 3, so reduziert die Dämpfung des Kabels zwischen dem Sendeende und den Abschnitten 6 und 7 den Effekt derselben auf die Impedanz des Sendeendes. Es ist klar, daß, wenn 2 und 3 oder 6 und 7 von derselben Art wären, der kombinierte Effekt der beiden annähernd zweimal so groß sein würde, als wenn jeder von beiden allein genommen würde. Je größer die Gleichheit der Abschnitte 2 und 3, um so geringer wird die Resultierende 23 ausfallen. Dieser Durchschnittswert kann nicht Null werden infolge des Umstandes, daß die Abschnitte 2 und 3 nicht gleich weit vom Eingangsende sich befinden. Die Wirkung hiervon ist, daß die Frequenzen 12 und 13, bei welchen die Kurven 2 und 3 die Frequenzachse kreuzen, verschieden werden. Diese Frequenzen nähern sich einander und werden ebenfalls höher, wenn die Länge der Abschnitte verringert wird. Auf diese Weise kann durch Verminderung der Länge der Abschnitte ein besserer Ausgleich erzielt werden. Innerhalb des Bereiches von Sprachfrequenzen besteht infolge des Lagenunterschiedes aufeinanderfolgender Abschnitte nur ein geringer Phasenunterschied, und demzufolge ist die Wirkung auf die Signalübermittlung gering.ao continues through curve 23 the combined effect of these two sections. In c the same effect is shown for two adjacent sections 6 and 7, which are located at a greater distance from the beginning of the cable. Although the actual deviations of sections 6 and 7 are greater than those of the deviations of sections 2 and 3, the attenuation of the cable between the transmitting end and sections 6 and 7 reduces the effect thereof on the impedance of the transmitting end. It is clear that if 2 and 3 or 6 and 7 were of the same kind, the combined effect of the two would be approximately twice as great as if either were taken alone. The greater the equality of sections 2 and 3, the lower the resultant 23 will be. This average value cannot become zero due to the fact that sections 2 and 3 are not equidistant from the input end. The effect of this is that the frequencies 12 and 13 at which curves 2 and 3 cross the frequency axis become different. These frequencies approach each other and also get higher as the length of the sections is reduced. In this way, better compensation can be achieved by reducing the length of the sections. Within the range of speech frequencies, there is only a small phase difference due to the difference in position of successive sections, and consequently the effect on the signal transmission is small.

Die obigen Ausführungen betreffen ein Ausführungsbeispiel, durch welches der Erfindungsbereich an sich nicht beschränkt werden soll.The above statements relate to an embodiment by which the scope of the invention should not in itself be restricted.

Die Impedanzdifferenzen sind zwischen den verschiedenen Kabellängen besonders groß, so daß sie nach diesem Verfahren abgeglichen werden müssen, während die Impedanzen der einzelnen Werte innerhalb eines jeden Kabelabschnittes sehr gering sind und vernachlässigt werden können. Die Hauptunterschiede treten also zwischen den einzelnen Kabelabschnitten auf, und für jeden Abschnitt wird eine Durchschnittsimpedanz aus allen Adern berechnet.The impedance differences are particularly large between the different cable lengths, so that they must be matched by this method, while the impedances of the individual values within each cable section are very low and neglected can be. The main differences therefore occur between the individual cable sections and an average impedance from all wires is calculated for each section.

Claims

Patent Claims:

1. Cable for signaling systems, consisting of a number of sections, thereby characterized in that the impedance values of these sections are as uniformly as possible from the average value to deviate from the end points of the cable towards the middle.

2. A method for producing a cable according to claim 1, characterized in that that the impedance of each of the sections is measured and the average impedance of all measured sections is determined and the sections are arranged so that the sections at the ends of the cables are closest to the average impedance, while the following pairs of adjacent sections be arranged between the cable ends and the center of the cable in the order of their deviation increases in impedance, furthermore adjacent portions of each pair deviate upwards or downwards in approximately the same way.

3. A method for producing a cable according to claim 1, characterized in that the value \ / - ^ of each

\ C loo

Section measured and an average value of the values 1 / -_ is determined

and the sections are arranged in such order that the value

1 / - of the section at each end of the cable

comes closest to the average while the consecutive pairs of adjacent sections approximately the same positive and negative deviations from Average with the values increasing towards the center of the cable.

For this ι Biau drawings.