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Anlage für Duplextelegraphenverkehr mit einer belasteten Leitung,
welche durch eine künstliche, aus mehreren in Reihe geschalteten Gliedern bestehende
Leitung ausgeglichen wird Die Erfindung betrifft ein Verfahren für Kabeltelegraphie,
insbesondere für Unterseekabel.
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Bei Duplexbetrieb auf Unterseekabeln oder anderen Signalleitungen
legt man an jedes Leitungsende bekanntlich außer der Sende- bzw. Empfangsapparatur
eine aus Induktanz und Kapazität bestehende künstliche Leitung. Diese hat den Zweck,
den Empfangsapparat so abzugleichen, daß die eigenen Sendeströme nicht in den Empfangsapparat
hineingelangen.
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Versuche und theoretische Untersuchungen haben ferner gezeigt, daß
es, um ein Kabel oder eine andere induktiv belastete Leitung auszugleichen, notwendig
ist, eine künstliche Leitung zu verwenden, die Induktanz, Widerstand und Kapazität
enthält. Wenn Ströme von dem Sender auf eine künstliche Leitung dieser Art aufgedrückt
werden, werden Schwingungsströme erzeugt, deren Frequenzen von den Werten der Induktanz
und der Kapazität abhängig sind. Diese Ströme werden in den Empfänger reflektiert,
und da das Kabel selbst keine ähnlichen Ströme reflektiert, werden im Empfänger
Störungen erzeugt. Die hier erzeugten Schwingungsströme sind vorübergehender Natur
und sind von der Art der Telegraphensignale abhängig, die bekanntlich aus Stromstößen
zusammengesetzt sind. Es ist vorgeschlagen worden, die künstliche Leitung aus Gliedern
in Reihenschaltung, herzustellen, wobei jedes Glied einer bestimmten Länge bzw.
einem bestimmten Abschnitt des Kabels entspricht.
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Erfindungsgemäß werden die Induktanz und die Kapazität der Glieder
derart gewählt, daß die Frequenz der Schwingungsströme, die durch die von dem örtlichen
Sender kommenden Signale erzeugt werden, auf einen solchen Wert gebracht werden,
daß die Störungen im Empfänger derselben Station auf einen sehr geringen Wert herabgesetzt
werden.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben,
hierbei stellt Abb. r die Stationsapparatur bei einem Unterseekabel dar.
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Die Abb. 2, 3 und 4 zeigen graphisch die Ströme, die in dieser Apparatur
auftreten.
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In Abb. z endigt das Unterseekabel A in der üblichen Duplexibrücke,
in welcher das Kabel eine Verzweigung bildet, während die andere Verzweigung von
der künstlichen Leitung A, L und die übrigen Verzweigungen von den Kondensatoren
K, K gebildet werden. Der Sender T liegt zwischen den Kondensatoren K, K und Ende,
und die Empfangskreise R, C liegen hinter einer Siebschaltung, die nur solche Ströme
durchläßt, auf welche die Empfangsschaltung wirklich ansprechen. soll.
In
der künstlichen Leitung werden Impedanzelemente benutzt, um die verteilte Impedanz
des Kabels nachzubilden. Da das Kabel induktiv belastet ist, enthält die künstliche
Leitung sowohl lnduktanz als Kapazität und Widerstand. Zu diesem Zweck ist die künstliche
Leitung in Glieder unterteilt. Jedes Glied enthält Kapazität und Induktanz. Wird
der eigene Sender betätigt, so wird ein verhältnismäßig großer Strom dein Kabel
und der künstlichen Leitung an der Sendestation zugeführt. Die der künstlichen Leitung
zugeführte Energie wird in :der künstlichen Leitung Schwingungen hervorrufen, deren
Frequenzen den Eigenperioden der einzelnen, die künstliche Leitung bildenden Schwingungskreise
entsprechen. Auf diese Weise entstehen, sofern keine besonderen Vorkehrungen getroffen
werden, oszillatorische Ströme durch die ganze künstliche Leitung. Da keine entsprechenden
Ströme im Kabel erzeugt werden, ist das elektrische Gleichgewicht gestört, und die
oszillatorischen Ströme fließen nach dem Empfangsapparat und machen ein etwaiges,
zu dieser Zeit eintreffendes Signal undeutlich und wirken verzerrend auf den Sendestromstoß
ein, bei dessen Einschaltung sie hervorgerufen wurden. Die Erfindung verhindert
solche Störungserscheinungen, und zwar wird dies durch die nachfolgend beschriebene
Anordnung :erreicht: Abb, z zeigt den augenblicklichen Strom, welcher dem Kabel
und der künstlichen Leitung beim Schließen der Absendetaste zugeführt wird. Abb,3
zeigt den resultierenden Strom in einem Glied der künstlichen Leitung. Dieser Strom
besteht aus, dem fast senkrecht ansteigenden Teil r und aus de%n Schwingungsteil
a. Der resultierende Störungsstrom ist in Abb. 4, dargestellt. Der Betrag der Störung,
welcher durch Unausgeglichenheit hervorgerufen wird, hängt von der Amplitude und
von der Frequenz der verschiedenen Impulse ab. Der Empfangsapparat ist gewöhnlich
stark empfidlich gegen Stromstöße von derselben Dauer' wie ein Punkt-Strich-Intervall
oder Intervalle, welche Signalkombinationen entsprechen, die aus Punkten und Strichen
zusammengesetzt sind. Der Empfangsapparat kann deshalb nicht zwischen Stromstößen
dieser Art und Stromstößen kürzerer Dauer unterscheiden. Wenn z. B. die Signalgeschwindigkeit
6o Perioden je Sekunde entspricht, so liegt der Frequenzbereich bei der Signalgebung
zwischen 6o Perioden und dem zwei- oder dreifachen Betrag dieser Frequenz, was den
evtl. noch wirksamen Harmonischen entspricht.
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Die Perioden und Amplituden der ' störenden Schwingungsströme können
durch matheasiatische Formeln ermittelt werden, aus welchen sich ergibt, daß sowohl
die Periodenzahl wie die Amplitude geringer werden, wenn die äquivalente Länge eines
Gliedes der künstlichen Leitung verringert wird. Hierbei bedeutet äquivalente Länge
eines Gliedes einer künstlichen Leitung, daß dieses Glied elektrisch gleichwertig
ist dem Abschnitt des Kabels, welchen es ausgleicht.
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Gemäß der Erfindung ist der Wert der äquivalenten Länge des Kabelabschnittes
so zu wählen, daß die Periode der Schwingungen kleiner ist wie ein vorgeschriebener
Wert, welch letzterer von der Unterscheidungsmöglichkeit des Empfangsapparates in
bezug auf die hohen Frequenzen und von der Schnelligkeit abhängt, mit welcher das
Kabel betrieben wird.
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Die Glieder der künstlichen Leitung sind so ausgebildet, .daß sie
elektrisch äquivalenten Abschnitten des Kabels entsprechen, und zwar ist die Genauigkeit
der Nachbildung dieser einzelnen Abschnitte von folgenden Gesichtspunkten abhängig.
Theoretisch am günstigsten wäre es, wenn man jeden Abschnitt des Kabels einem entsprechenden
Glied der künstlichen Leitung genau nachbilden würde. Es genügt jedoch, die Glieder
der künstlichen Leitung in zwei große Gruppen zusammenzufassen, und zwar in eine
Gruppe für feine Unterteilung und in eine Gruppe grober Unterteilung. Auf diese
Weise wird erreicht, daß jedes Glied des einen Teiles S hinsichtlich seiner Äquivalenz
zum Ka-, bel kleiner ist als diejenige des Gliedes S1.
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Es können weitere Teile zugefügt werden, welche Glieder haben von
größeren äquivalenten. Längen. Wie aus Abb. F hervorgeht, besteht jedes -Glied der
künstlichen Leitung aus zwei Teilen;, jedoch liegt die Benutzung eines einzigen;
Teiles oder einer. größeren Zahl von Teilen ebenfalls im Rahmen der Erfindung. Die
Glieder des: Teiles S bestehen aus Widerstand 12,. Induktanz L und Kapazität C.
Die entsprechenden -Elemente des Teiles S,
sind mit .I21, L1 und C1
bezeichnet. Die störende Schwingung ist die Resultante der Wirkungen infolge der
verschiedenen künstlichen Leitungskomponenten. Der Strom vom Sender T ist groß,
wenn er auf den ersten Teil S der künstlichen; Leitung aufgedrückt wird, wird jedoch,
bis er den Teil S1 erreicht, stark gedämpft, so daß die Amg'Rtude der hierin auftretenden
störenden. Schwingungen verhältnismäßig klein ist. Außerdem müssen Störungen, um
zum Empfänger zu gelangen, verschiedene Glieder der künstlichen Leitung durchfließen,
und da die Dämpfung infolge der Leitung für die in diesen Störungen vorkommenden
Frequenzen sehr groß ist, so kommen sie mit stark reduzierter Amplitude
am
Empfänger an. Aus diesem Grunde kann die äquivalente Länge eines jeden Gliedes des
Teiles S1 der künstlichen Leitung solche Größe haben, daß die hervorgerufenen Störungsströme
innerhalb des Frequenzbereiches liegen, welcher beim Empfang des Signals auftritt.
Sie sind so stark gedämpft, daß die Störung vernachlässigt werden kann. Ihre Frequenz
kann natürlich innerhalb eines Teiles des Bereiches fallen, für welchen der Empfangsapparat
nicht speziell empfänglich ist.
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Die Erfindung ist in Anwendung auf ein Unterseesignalsystem beschrieben,
ist jedoch in ihrer Verwendung nicht hierauf beschränkt.