DE460200C

DE460200C - Verfahren zur Beseitigung des Nebensprechens zwischen den Sprechkreisen verschiedener Viererleitungen

Info

Publication number: DE460200C
Application number: DES70827D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Carsten; Karl Kuepfmueller
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1925-07-19
Filing date: 1925-07-19
Publication date: 1928-05-29

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
29. MAl 1928

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt*).

verschiedener Viererleitungen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juli 1925 ab.

Nebensprechen in Mehrfachfernsprechkabeln kommt im wesentlichen zustande zwischen räumlich nahen Sprechkreisen. Es sind dies die zu einem Vierer gehörenden Sprechkreise, also der Viererkreis und die beiden Stammkreise, sodann auch die Sprechkreise von im Kabelquerschnitt nahe beieinander gelegenen Kabelvierern. Es ist nun zwar bekannt, daß man das Nebensprechen zwischen den Sprechkreisen eines Kabelvierers sowie zwischen zwei Viererkreisen ausgleichen kann. Dagegen ist kein Verfahren zum Ausgleich des Nebensprechens zwischen sämtlichen Sprechkreisen verschiedener Kabelvierer bekannt. Die Praxis hat indessen die Notwendigkeit gezeigt, den Nebensprechausgleich auf sämtliche Sprechkreise verschiedener einander induzierender Kabelvierer auszudehnen. Die nachstehende Erfindung bezweckt die Lösung dieser Aufgabe.

Der Erfindung liegt die bekannte Tatsache zugrunde, daß das Nebensprechen zwischen Kabelleitungen in der Hauptsache auf das Vorhandensein kapazitiver Kopplungen zurückzuführen ist, deren Beseitigung grundsätzlich durch Einfügen geeignet bemessener Kondensatoren zwischen bestimmte Adern der sich induzierenden Leitungen möglich ist.

Es genügt, zunächst zwei Vierer zu betrachten. Zwischen den je drei Sprechkreisen zweier Kabelvierer gibt es neun Kopplungen, nämlich eine Kopplung zwischen Vierer und Vierer, vier Kopplungen zwischen einem Vierer und einem Stamm und vier Kopplungen zwischen Stämmen. Diese drei Arten der Kopplungen: Vierer/Vierer, Vierer/Stamm und Stamm/Stamm sind voneinander abhängig, so daß also bei Veränderung einer Kopplung, etwa durch Ausgleich derselben mittels eines Zusatzkondensators, im allgemeinen je eine Kopplung der anderen Arten ihre ursprüngliche Größe ebenfalls ändert. Desgleichen sind die Nebensprechkopplungen innerhalb eines Vierers abhängig von den Kopplungen der Kreise dieses Vierers mit den Kreisen benachbarter Vierer. Ein Kapazitätsausgleich ist demnach nicht ohne weiteres möglich.

Der Leitgedanke der Erfindung liegt nun darin, die Maßnahmen, die zum Ausgleich der einzelnen Sprechkreise erforderlich sind, zueinander so in Beziehung zu setzen, daß sie möglichst unabhängig voneinander wirken bzw. daß sie sich im Sinne der Vereinfachung des Verfahrens beeinflussen.

Gemäß der Erfindung werden zuerst die

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Karl Kiipfmüller in Berlin-Friedenau und Dr.-Ing. Hans Carsten iti Berlin-Charlottenburg.

Kopplungen zwischen Sprechkreisen, die benachbarten Viererleitungen angehören, und dann die Kopplungen zwischen den Kreisen innerhalb der Vierer ausgeglichen. Da der Ausgleich der Nebensprechkopplungen innerhalb der Vierer nicht wesentlich auf den Ausgleich zwischen den Sprechkreisen der Nachbarvierer zurückwirkt, können dabei die Änderungen der Kopplungen innerhalb des ίο Vierers mitberücksichtigt werden, die beim vorhergehenden Abgleich zwischen den Kreisen der Nachbarvierer entstanden sind. Würde man dagegen die Reihenfolge umkehren, so würde man durch den Ausgleich des Nebensprechens zwischen den Kreisen benachbarter Vierer den Ausgleich innerhalb der Vierer wieder zerstören.

Gemäß der Erfindung wird weiter auch beim Ausgleich zwischen den Kreisen der Nachbarvierer eine bestimmte Reihenfolge innegehalten, derart, daß der Ausgleich zwischen den Viererkreisen zuletzt erfolgt, nachdem die Kopplungen Stamm/Stamm und Vierer/Stamm abgeglichen sind. Werden beim Ausgleich der Kopplungen Vierer/Vierer nämlich »Vierfachkondensatoren« benutzt, wie sie z. B. im Patent 396 634 beschrieben sind, so ist der Vierer/Vierer-Ausgleich ohne Einfluß· auf den Ausgleich Vierer/Stamm und Stamm/Stamm.

Ferner ist es erforderlich, den Ausgleich der Vierer/Stamm-Kopplungen und den der Stamm/Stamm-Kopplungen unabhängig voneinander zu gestalten. Dies ist in folgender Weise möglich: Die Kopplungen setzen sich bekanntlich zusammen aus Summen und Differenzen von Teilkapazitäten der einzelnen Adern gegeneinander; voneinander abhängige Kopplungen enthalten einige Teilkapazitäten gemeinsam. Jede Vierer/Stamm-Kopplung enthält nun die Summe bzw. die Differenz zweier Teilkapazitäten, die in einer und nur einer Stainm/Stamm-Kopplung umgekehrt als Differenz bzw. als Summe auftreten. Wenn daher beim Ausgleich einer z. B. Vierer/ Stamm-Kopplung der einzusetzende Kapazitätswert, in zwei Teile aufgeteilt, zu zwei in ihrer Wirkung auf diese Kopplung sich addierenden Teilkapazitäten parallel gelegt wird, so behalten alle Stamm/Stamm-Kopplungen, auch diejenige, die diese Teilkapazitäten enthält, ihre ursprüngliche Gröiie unverändert bei, da die Änderung der einen Teilkapazität durch eine gleich große Änderung der anderen, in diesem Fall entgegengesetzt wirkenden Teilkapazität wieder aufgehoben wird. Der Ausgleich Vierer/Stamm und Stamm/Stamm muß also so erfolgen, daß jede Kopplung durch zwei gleich große Kondensatoren ausgeglichen wird, die derart an die Kabeladern anzuschließen sind, daß sie zu zwei in ihrer Wirkung auf die auszugleichende Kopplung sich addierenden Teilkapazitäten parallel liegen.

Beim Ausgleich der Vierer/Stamm-Kopplungen gibt es zwei Möglichkeiten des Einsetzens der Kondensatoren, deren- eine einen positiven, deren andere einen negativen Beitrag zur Vierer/Vierer-Kopplung liefert. Es ist von Vorteil, die Kondensatoren so einzusetzen, daß gleichzeitig mit dem Ausgleich der Vierer/Stamm-Kopplung der Betrag der Vierer/Vierer-Kopplung herabgesetzt wird. Alan erspart auf diese Weise einen besonderen Kondensator für den Vierer/ \/"ierer-Ausgleich, wenn dadurch ein bestimmter Toleranzwert für die Vierer/Vierer-Kopplung bereits erreicht wird bzw. der für den Vierer/Vierer-Ausgleich erforderliche Kondensator erhält einen niedrigeren Wert.

Die praktische Ausführung des Nebensprechausgleichs zwischen den Sprechkreisen verschiedener Vierer kann etwa folgendermaßen vor sich gehen: Die beiden Kabelvierer werden mittels besonderer Zuleitungen über einen Drehschalter mit einem Kopplungsmesser verbunden. Durch Verändern der Schalterstellung können die Kabeladern in neun Kombinationen an den Kopplungsmesser angeschlossen werden.

Bezeichnet man die beiden Vierer mit I und II, die beiden Stämme des Vierers I mit ί und 2 und die beiden Stämme des Vierers II mit 3 und 4, so können durch den Schalter die in den Abb. 1 bis 9 schematisch dargestellten Schaltungen hergestellt werden, in denen die folgenden Kopplungen gemessen werden können:

In den Abbildungen bedeuten α und b die beiden Adern eines Stammes, ,S¹ eine Wechselstromquelle, etwa der Frequenz f = 8oö Hertz, F einen Fernhörer und C einen Differentialkondensator. Dieser gibt bei Tonminimum im Fernhörer die Größe und das Vorzeichen der jeweiligen Kopplung an.

Im folgenden wird nun näher erläutert, in welcher Weise hiernach der Ausgleich der Nebenviererkopplungen vor sich gehen kann. Abb. 10 stellt ein für diese Zwecke geeignetes Protokollschema dar. Dies enthält zunächst eine Spalte, in der die Nummern der beiden Vierer eingetragen werden, deren Sprechkreise aufeinander auszugleichen sind. Die folgende Spalte dient zur Bestimmung der für den Ausgleich der Vierer/Vierer-Kopplung »/e₄« benötigten Zusatzkapazität. Die Spalte ist vertikal geteilt, links werden positive, rechts negative Kopplungen eingetragen. Dem Ausgleich der übrigen Nebenviererkopplungen dienen die Spalten D, E₁ F und G, hierbei die

Zeile A dem Ausgleich Stamm/Stamm, die Zeilen B und C dem Ausgleich .Stämme/ Vierer. Es werden in den Reihen A₁.. B, C nur diejenigen Kopplungen berücksichtigt, die einen bestimmten noch zulässigen Höchstwert h überschreiten, dessen Größe durch die Höhe der durch den Ausgleich angestrebten Nebensprechdämpfung bestimmt ist. Die halben Werte dieser Kopplungen werden nach

ίο dem im Tabellenkopf angegebenen Vorzeichenschema in die beiden durch das Vorzeichen der gemessenen Kopplung (Kapazitätsdifferenz) gekennzeichneten Teilspalten eingetragen.

Der Ausgleich der in den Spalten P und E vermerkten Kapazitätsdifferenz ruft gleich große negative ^-Kopplungen hervor; eine ursprünglich schon vorhanden gewesene positive /^-Kopplung verringert sich um diesen Betrag. Jede dieser Kapazitätsdifferenzen ist also gleichzeitig auch als ß₄-Kopplung in der für diese vorgesehenen Spalte auf der >: Minusseite« zu buchen.

Der Ausgleich der in den Spalten F und G vermerkten Kapazitätsdifferenz ruft entsprechende positive £₄-Kopplungen hervor, um die sich eine schon bestehende negative /^-Kopplung verringert. Jede dieser Kapazitätsdifferenzen ist auch als &₄-Kopplung in der für diese vorgesehenen Spalte auf der »Plusseite« zu buchen.

Während der Ausgleich einer Stamm/ Stamm-Kopplung zwangläufig entweder eine positive oder eine negative fe₄-Kopplung bewirkt, bietet der Ausgleich jeder Stamm/ Vierer-Kopplung beide Möglichkeiten und wird so durchgeführt, daß die endgültige £₄-Kopplung dem Betrage nach möglichst klein wird. Diese ergibt sich, indem die Summen der in der Spalte »Vierer/Vierer« auf der Minusseite und auf der Plusseite eingetragenen ^-Kopplungen gebildet werden und die kleinere von der größeren abgezogen wird.

Wenn der so erhaltene Wert k_i kleiner als der Toleranzwert JiμμΡ ist, der der jeweils

μμ

angestrebten Nebensprechdämpfung entspricht, so erübrigt sich ein Kondensator für den Abgleich ¹J_n. Ist ferner der so erhaltene Wert Ji₁ größer als h {xjxF, aber kleiner als h:· · η μμΡ (»»«-Anzahl der auszugleichenden Kopplungen), so wird diese Differenz ebenfalls nicht ausgeglichen, alle anderen Kopplungen dagegen bis auf einen Betrag JiJn beseitigt. Die tatsächlich einzusetzenden Kapazitätswerte ergeben sich dann aus den in der Zeile »Summe« stehenden durch algebraische Addition der »Korrektion« —^-* · (m = 1,2

— 2 η ^v

oder 3, je nach der Zahl der Einzelwerte, aus denen sich jede Summe zusammensetzt). Für das Vorzeichen der Korrektion gilt folgende Regel:

Korrektion in Spalte:
Vorzeichen von Jt₁

D und E

Fund G

Das Einsetzen der so bestimmten Ausgleichskondensatoren geschieht nach dem im Tabellenkopf in der Zeile »Ader« gegebenen Schema. Gleiche Zusatzkapazitäten zwischen einer und zwei anderen Kabeladern werden zweckmäßig durch einen Vierfachkondensator bewirkt. Die übrigen Zusatzkapazitäten werden durch einfache Kondensatoren gebildet, nur für den Vierer/Vierer-Ausgleich ist die Verwendung von Vierfachkondensatoren ebenfalls vorteilhafter.

Ein Ausgleichschema der hier beschriebenen Art läßt sich grundsätzlich für beliebig viele Sprechkreise aufstellen, deren Kopplungen in Abhängigkeit zueinander stehen.

In dem in Abb. 10 dargestellten Meßprotokoll ist ein praktisches Beispiel wiedergegeben. Zwischen den Sprechkreisen der Vierer ¹J₁₁ seien größer als Ji die folgenden Kapazitätsdifferenzen gemessen: ¹I₁₁: -{- 500, ¹U : + 200, ²I₃ : — 140,¹Zs: + 300, ^sj,: — 100; es ist demnach 11 = 5. Beim exakten Ausgleich sämtlicher Kapazitätsdifferenzen würde für den Vierer/Vierer-Ausgleich eine Kapazitätsdifferenz von -f- 360 μμΡ verbleiben. Die zulässige Toleranz betrage Ji= 100 μμΡ. Es ist also 360/» = 72 kleiner als der Toleranzwert, und der Vierer/Vierer-Kondensator kann erspart werden. Für die Korrektion ergibt sich 36 μμΡ bzw. 72 μμΡ. Sie ist in den loo Spalten D und E positiv, in der Spalte F negativ zu nehmen. Die Zeile »einzusetzen« zeigt die Werte der einzusetzenden Ausgleichskondensatoren an. Für jede der fünf Kopplungen verbleibt ein unausgeglichener Restbetrag von J2 μμΡ.

Eine Beschränkung in der Zahl der in einem Kabel auszugleichenden Nebenviererkopplungen ergibt sich nun dadurch, daß nur die Kopplungen zwischen den Sprechkreisen von solchen Viererleitungen die allgemein zulässigen Toleranzwerte überschreiten, die im Kabelquerschnitt unmittelbar nebeneinanderliegen und parallel zueinander verlaufen. Zwischen den Sprechkreisen von Viererleitungen verschiedener Lagen oder von entfernter liegenden Viererleitungen der gleichen Lage bestehen nur geringe Kopplungen und daher auch kein merkliches Nebensprechen.

Der vorher im einzelnen beschriebene Nebenviererausgleich kann sich also in der Weise vollziehen, daß innerhalb jeder Lage

jeder Vierer gegen den nächstfolgenden und schließlich der letzte Vierer auf den Vierer derselben Lage ausgeglichen wird, bei dem der Ausgleich begann. Es wird so eine Beseitigung des Nebensprechens bis zu dem Grade der Vollkommenheit erzielt, der durch den zugelassenen Toleranzwert gegeben ist; als Toleranzwert kommt praktisch "etwa 50 bis 100 μμΐ in Frage.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beseitigung des Nebensprechens zwischen den Sprechkreisen verschiedener Viererleitungen mittels Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der Ausgleich des Nebensprechens zwischen den Kreisen benachbarter Kabelvierer und dann der Ausgleich der Nebensprechkopplungen innerhalb der Vierer erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß beim Ausgleich des Nebensprechens zwischen Kreisen verschiedener Vierer zuerst die Kopplungen Stamm/Stamm und Vierer/Stamm und dann die Kopplungen Vierer/Vierer ausgeglichen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kopplung für das Nebensprechen Vierer/Stamm und Stamm/Stamm durch zwei Kondensatoren von halber Kopplungskapazität ausgeglichen wird, die parallel zu zwei in ihrer Wirkung auf die auszugleichende Kopplung sich addierenden Teilkapazitäten geschaltet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der Kopplung Vierer/Stamm solche Teilkapazitäten gewählt werden, daß gleichzeitig die Kopplung Vierer/Vierer herabgesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.