DE451974C - Verfahren zur Ausgleichung von Fernsprechdoppelkreisen zur Verminderung des Nebensprechens - Google Patents

Description

Unter dem Nebensprechen in und zwischen - Fernsprechdoppelsprechkreisen (Vierern) versteht man Störungen zweierlei Art. Mit »Übersprechen« bezeichnet man den Stromübergang zwischen selbständigen Doppelleitungen, also zwischen den Stammleitungen desselben oder verschiedener Vierer und zwischen den Viererkreisen. Als »Mitsprechen« gilt dagegen die Störung des Viererkreises durch die Statnmleitungeh, aus denen er gebildet ist, und umgekehrt. Im folgenden sind unter Nebensprechen beide Arten von Störungen zu verstehen. Es ist bekannt, daß sie durch Unsymmetrien verursacht werden, die je unter den Kapazitäten, Induktivitäten und Widerständen der einzelnen Leiter der sich störenden Sprechkreise bestehen.

Die möglichste Beseitigung dieser Störungen wurde zu einer praktischen Notwendigkeit, als man nach Einführung der Pupinleitungen zum Bau großer Fernlinien durch Kabel mit Viererverseilung überging. In diesen mit Selbstinduktionsspulen belasteten Leitungen können Unsymmetrien der wirksamen Induktivitäten und Widerstände schon durch eine sorgfältige Abgleichung der Spulen bei deren Herstellung weitgehend- vermieden werden. Die Verminderung der Nebensprechstörungen besteht daher beim Bau solcher Leitungen wesentlich in der Ausgleichung der Kapazitätsunsymmetrien in den Vierern. Hierzu sind zwei Verfahren bekannt. Nach dem einen werden in solchen Leitungslängen, in denen die Kapazitäten noch wie punktförmig wirken (d. h. in Längen gleich den Spulenabständen), die Vierer auf ihre Kapazitätsunsymmetrien gemessen und durch Hinzufügung entsprechender Zusatzkapazitäten in Form von kleinen Kondensatoren ausgeglichen. Nach dem zweiten Verfahren werden je in allen Fabrikationslängen, .aus denen die Leitungen aufgebaut werden, die Vierer gleichfalls auf ihre Kapazitätsunsymmetrien gemessen, der Ausgleich aber dadurch bewirkt, daß die Vierer in den Verbindungsmuffen der aufeinanderfolgenden Fabrikationslängen auf Grund der Meßergebnisse an jeder einzelnen von ihnen unter entsprechender Kreuzung der einzelnen Viererdrähte so miteinander verbunden werden, daß innerhalb der Spulenabstände die Kapazitätsunsymmetrien der einzelnen Längen sich gegenseitig möglichst ausgleichen. Das eigentliche Ausgleichsmittel sind also hier die an sich schon nahezu seit Beginn der Fernsprechkabeltechnik bekannt gewesenen Aderkreuzungen, die aber hier auf Grund bestimmter, an den Einzellängen ausgeführter Kapazitätsmessungen zur Anwendung kommen.

Während somit bei mit Selbstinduktionsspulen belasteten Kabeln der Ausgleich zur Verminderung des Nebensprechens aus den oben erwähnten Gründen im wesentlichen in dem Ausgleich der Kapazitätsunsymmetrien der Vierer besteht, ist dies anders bei den sogenannten Krarupkabeln. Bei diesen wird die Selbstinduktionsbelastung durch Umspinnen der Leiter mit dünnem Eisendraht erhalten, wobei es praktisch nicht möglich ist, bei allen Leitern vollkommen gleiche Beträge der Induktivität und des wirksamen Widerstandes zu erzielen. Zum Ausgleich solcher Kabel wären daher nicht nur die Unsymmetrien der Kapazität, sondern auch diejenigen der Induktivitäten und Widerstände möglichst zu beseitigen. Dies ist besonders dadurch erschwert, daß die drei Kategorien von Unsymmetrien den vier Leitern der Vierer nicht in gleicher Weise anhaften. Durch die üblichen Kapazitätsmessungen sind sie daher nicht feststellbar und noch viel weniger durch Kreuzungen, die nur auf Kapazitätsmessungen beruhen, unschädlich zu machen. Die getrennte Messung der einzelnen Unsymmetrien würde aber beim Bau langer Leitungen die größten Schwierigkeiten bereiten und selbst, wenn auf Grund solcher Messungen an den Einzellängen Kreuzungen ausgeführt würden, müßte das Ergebnis unvollkommen sein, da der gemeinsame Einfluß der verschiedenen Unsymmetrien auf das Nebensprechen durch einfache Rechnungen nicht feststellbar ist.

Die wachsende Bedeutung, welche die Krarupkabel in der letzten Zeit durch die Verbesserungen des Bespinnungsmaterials namentlich für Seekabel gewonnen haben,

ließ es deshalb notwendig erscheinen, ein anderes Ausgleichverfahren zu finden, welches außer auf Pupinkabel auch auf Krarupkabel mit Erfolg anwendbar ist. Durch ein solches Verfahren wird nicht nur auch in Krarupkabeln die störungsfreie Benutzung der Viererkreise ermöglicht, sondern noch der weitere Vorteil erreicht, daß diese Verbesserung ein Kabelsystem betrifft, das durch

ίο die geringe Frequenzabhängigkeit seiner Charakteristik sich besonders für den Betrieb mit Verstärkern eignet.

Das neue, auch auf Krarupkabel anwendbare Ausgleichverfahren nach der Erfindung, welches im folgenden beschrieben werden wird, stellt außerdem insofern einen technischen Fortschritt dar, als es mit ihm gelingt, die Xebensprechstörungen in dem ganzen praktisch in Betracht kommenden Frequenzbereich mit größerer Gleichmäßigkeit zu vermindern, als dies bisher mit den bekannten, oben erwähnten Verfahren möglich war. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die eingangs genannten beiden Ausgleichverfahren, die gegenwärtig ausschließlich angewandt werden, in bezug auf die Frequenzabhängigkeit des erreichten Ausgleichs noch ziemlich viel zu wünschen übriglassen. Die mit ihnen erreichten Dämpfungswerte des Nebensprechens nehmen im allgemeinen mit dem Anwachsen der Frequenz stark ab und haben namentlich bei den höheren Frequenzen meist sehr tief nach unten herausfallende Werte. Dies ist je nach der Ausführung dieser Verfahren entweder eine Folge des Zusammenwirkens der bei der Kapazitätsabgleichung in jedem Ausgleichsabschnitt übrigbleibenden kleinen Restkoppelungen mit den bei der Abgleichung der Spulen restierenden Induktivitätsunsymmetrien oder wenn, wie bekannt, versucht wird, diese letzteren durch eine entsprechende Abgleichung der Kapazitäten in jeder Ausgleichslänge zu kompensieren, eine Folge davon, daß diese Kompensation nur für einen kleinen Frequenzbereich wirksam ist. Aus ähnlichen Gründen kann auch der für den Ausgleich mit Zusatzkondensatoren bekannte sogenannte »Endausgleich« nur für einen verhältnismäßig kleinen Teil des praktisch in Betracht kommenden Frequenzbereichs von Nutzen sein.

Das neue Verfahren nach der Erfindung beruht nun darauf, daß grundsätzlich davon abgegangen wird, den Ausgleich auf Teillängen (Spulenabstände) der Leitungsstrecke zu beschränken und an einzelnen Teillängen, seien dies Fabrikationslängen oder Längen gleich den Spulenabständen, Messungen der vorhandenen Unsymmetrien der Leitereigenschäften oder der Nebensprechdämpfungen zu machen, sondern daß die Leitungen, indem sie von ihren Endpunkten aus aufgebaut (d. h. aus den Fabrikationslängen zusammengesetzt) werden, bei jeder Verlängerung durch weitere Teillängen nur von diesen Endpunkten aus in an sich bekannter Weise auf ihre Nebensprechdämpfungen gemessen werden und die Verbindung der Vierer in den einzelnen von den Enden aus aufeinanderfolgenden Teillängen mit solchen an sich bekannten Kreuzungen unter den einzelnen Viererdrähten geschieht, daß unter Ausprobieren der in jeder Verbindungsstelle möglichen acht Kreuzungen jedesmal diejenige gewählt wird, die am Beginn der Leitungsstrecke, d. h. da, wo die Nebensprechdämpfungen gemessen werden, die höchsten Beträge für diese Werte liefert. Dadurch, daß diese Messungen zur Ermittelung der günstigsten Kreuzungen mit wechselnden Frequenzen (oder auch mit wirklichen Sprechströmen) ausgeführt werden, ist es, wie die Erfahrung gezeigt hat, möglich, diejenigen Kreuzungen zu finden, die für die Endpunkte der Leitungsstrecke erstens genügend hohe und zweitens über den ganzen Frequenzbereich weit gleichmäßigere Dämpfungswerte des Nebensprechens ergeben, als dies bisher möglich war.

Die Abb. 1 und 2 dienen zur Veranschaulichung einer vorzugsweisen Ausführung des neuen Verfahrens, bei der zum Aufbau der Leitungsstrecke immer je zwei Fabrikationsbzw. Teillängen zur weiteren Verlängerung verwendet werden. A bedeutet in beiden Abbildungen den Anfang der Leitungsstrecke, von dem aus der Aufbau und Ausgleich sich vollzieht. In A befindet sich dauernd eine Einrichtung zur Messung der Nebensprechdämpfungen in der gemäß dem Fortschreiten des Aufbaues jeweils vorliegenden Leitungsstrecke, wie z. B. in Abb. 1 der Strecke A-B oder in Abb. 2 der Strecke A-F. Die Ausführung dieser Messungen, wie auch der dazu nötige Abschluß der Leitungsenden (B bzw. F) durch Widerstände vom ungefähren Werte der Charakteristiken der Leitungen sind an sich bekannt. In Abb. 1 ist angenommen, daß der Aufbau und Ausgleich der Leitungsstrecke in der aus dem folgenden sich er- gebenden Weise bereits bis zu der Verbindungsmuffe C fortgeschritten ist und es sich um die weitere Verlängerung durch die Teillängen C-D und D-B handelt. Dazu wird der jeweils auszugleichende Vierer des Kabels an den Stellen C und D in an sich bekannter Weise durch Schalter durchverbunden, mit denen je die acht möglichen Verbindungsarten ausgeführt werden können. Dies ergibt für die aus den zwei Teillängen bestehende Verlängerung 8 X 8 = 64 verschiedene Kreuzungsmöglichkeiten. Das Aufsuchen der

günstigsten von ihnen geschieht systematisch, indem von der Meßstelle A aus durch eine Ader des Kabels an die Bedienung der Schalter bei C und D Zeichen zur Weiterbewegung der Schalter gegeben werden und bei jeder der 64 Kombinationen an der Meßeinrichtung bei A abgehört wird, ob die Nebensprechdämpfungen über dem zugelassenen niedrigsten Wert liegen. Nur bei den

ίο Kombinationen, die hierbei die höchsten Dämpfungen erkennen lassen, ist eine genauere Bestimmung ihrer Werte erforderlich, um aus ihnen die günstigste Kombination auszuwählen. Bei einiger Übung ist es auf diese Weise möglich, in zwei bis drei Minuten die günstigste Kombination zu bestimmen, woraus sich sofort der Verbindungsplan für die beiden Verbindungsstellen C und D ergibt. In gleicher Weise wie für Abb. 1 beschrieben, wird bei der folgenden Verlängerung der Strecke nach Abb. 2 und allen weiteren verfahren. Bei Pupinkabeln können hierbei die Spulen wie eine Kabelteillänge behandelt werden.

Es hat sich gezeigt, daß es auf diese Weise gelingt, die am Anfangt gemessenen Dämpfungswerte des Nebensprechens mit fortschreitendem Aufbau der Strecke dauernd auf einen Höchstwert zu verbessern; ferner, daß es dadurch, daß die Messungen am Anfang der Strecke durch Verwendung einer Stromquelle mit rasch veränderbarer Frequenz bei verschiedenen Frequenzen ausgeführt werden, möglich ist, unter den besten Kreuzungskombinationen stets diejenigen auszuwählen, die sowohl bei niedrigen als auch bei den hohen Frequenzen die höchsten Werte der Nebensprechdämpfungen liefern. Die Auswahl der Frequenzen, mit denen die Messungen ausgeführt werden, wird dabei zweckmäßig dadurch getroffen, daß mehrmals im Laufe des Aufbaues der Leitungsstrecke eine Aufnahme der Frequenzabhängigkeit der Dämpfungswerte über den ganzen Frequenzbereich gemacht wird, woraus sich zeigt, welche Frequenzen bei der Weiterführung des Ausgleichs besonders zu berücksichtigen sind. Auf diese Weise kann die Frequenzabhängigkeit des Ausgleichs gegenüber der mit den bisher bekannt gewesenen Verfahren erreichbaren weitgehend verbessert werden. Die dauernde Kontrolle der Nebensprechdämpfungen vom Anfangspunkt der Leitungsstrecke aus gibt die Gewähr, daß diese Werte gerade dort, wo sie im praktischen Betriebe der Leitungen bestehen müssen, nämlich an den Endpunkten, in der erforderlichen Höhe im ganzen Frequenzbereich auch vorhanden sind. Es empfiehlt sich daher, den beschriebenen Aufbau und Ausgleich der Leitungen je von den beiden Enden aus nach der Mitte vorzunehmen. Natürlich können bei sehr großer Länge der Gesamtstrecke zunächst auch nur einzelne Teile von ihr unter entsprechenden Vor- oder Zurückverlegungen des jeweiligen Anfangspunktes A in der beschriebenen Weise aufgebaut und ausgeglichen werden, die dann unter erneuter Anwendung des beschriebenen Verfahrens auf diese Teile zur Gesamtstrecke zusammengesetzt werden. Ferner können aber auch, z. B. in den Halbspulenfeldern am Anfang und Ende von Pupinkabeln, die zusammenzusetzenden Fabrikationslängen zur Erhöhung der Genauigkeit des Ausgleichs in kürzere Längen zerschnitten und als solche zum Aufbau der. Leitung nach dem beschriebenen Verfahren verwendet werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Ausgleich von Fernsprechdoppelkreisen, die mit Unsymmetrien ihrer Kapazitäten, Induktivitäten und Widerstände behaftet sind, zur Verminderung des Nebensprechens, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fernsprechdoppelkreise enthaltenden Leitungsstrekken, indem sie, von ihren Endpunkten ausgehend, aus Einzellängen zusammengesetzt werden, bei jeder Verlängerung durch zwei oder mehr Teillängen nur von diesen Endpunkten aus in an sich bekannter Weise auf ihre Nebensprechdämpfungen gemessen werden und die Verwendung der Vierer der einzelnen aufeinanderfolgenden Teillängen mit solchen an sich bekannten Kreuzungen unter den Viererdrähten geschieht, daß unter gleichzeitigem Ausprobieren der an zwei oder mehr Verbindungsstellen möglichen Kreuzungen jedesmal diejenigen gewählt werden, die am Beginn der Leitungsstrecke die höchsten Beträge für die Nebensprechdämpfungen liefern.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Anfang der Leitungsstrecke zur Ermittelung der höchsten Dämpfungswerte des Nebensprechens auszuführenden Messungen mit Frequenzen aus dem ganzen in Betracht kommenden Frequenzbereich ausgeführt werden, zu dem Zweck, die Kreuzungen so auswählen zu können, daß in der Abhängigkeitskurve der Nebensprechdämpfungen von"der Frequenz kein nach unten herausfallender Wert auftritt. -

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.