DE510463C

DE510463C - Electrical transmission system

Info

Publication number: DE510463C
Application number: DES85045D
Authority: DE
Inventors: Karl Kuepfmueller
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1928-04-02
Filing date: 1928-04-03
Publication date: 1930-10-20

Description

Elektrisches Übertragungssystem Übertragungssysteme für telephonische und telegraphische Zwecke werden so gebaut, daß die Dämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz in einem gewissen Frequenzbereich möglichst konstant ist. Derartige Systeme sind z. B. die Zweidraht- und die Vierdrahtkabelverbindungen oder drahtlose Telephonverbindungen.Electrical transmission system Telephonic transmission systems and telegraphic purposes are built so that the attenuation is dependent on the frequency is as constant as possible in a certain frequency range. Such Systems are e.g. B. the two-wire and the four-wire cable connections or wireless Telephone connections.

Gemäß der Erfindung werden hinsichtlich der Dämpfung komplementäre Netzwerke dazu benutzt, die Wirkung von irgendwelchen Störströmen im Übertragungssystem auf die Signalströme herabzusetzen. Störströme sind praktisch in jedem Übertragungssystem vorhanden, sei es, daß es sich um atmosphärische Störungen handelt, sei es, daß die Störströme induktiv aus benachbarten Starkstromanlagen, aus den Stromversorgungsanlagen oder vorn Nebensprechen herrühren. Die Bedingung für Netzwerke mit komplementären Dämpfungskurven ist, daß die Dämpfung 0 bz des einen Netzwerkes gleich ist einer- _ Konstanten b, vermindert um die Dämpfung A b1 des anderen Netzwerkes : d bi -'-- 0 b2 = bo.According to the invention, networks that are complementary in terms of attenuation are used to reduce the effect of any interference currents in the transmission system on the signal currents. Interference currents are present in practically every transmission system, whether it is atmospheric interference, whether the interference currents originate inductively from neighboring high-voltage systems, from the power supply systems or from crosstalk. The condition for networks with complementary attenuation curves is that the attenuation 0 bz of one network is equal to a constant b, reduced by the attenuation A b1 of the other network: d bi -'-- 0 b2 = bo.

Die Konstante b. ist bei passiven Netzwerken positiv, bei Anwendung von Zusatzverstärkern kann sie negativ oder auch zu Null gemacht werden. Nach Anschaltung der Netzwerke hat :das gesamte System im übertragungsbereich wiederum eine frequenzunabhängige Restdämpfung. Die Anordnung geschiebt dabei in der Weise, :daß das Anfangsnetzwerk vor dem gestörten Teil des Übertragungssystems eingeschaltet wird. Das Prinzip der Erfindung soll an einem einfachem Beispiel erläutert werden.The constant b. is positive for passive networks when used it can be made negative or zero by additional amplifiers. After connection the network has: the entire system in the transmission area in turn is frequency-independent Residual damping. The arrangement shifted in such a way that: that the initial network is switched on before the disturbed part of the transmission system. The principle of The invention will be explained using a simple example.

Es handele sich um die Übertragung eines Signales, z. B. :eines Sprachlautes, ,der im wesentlichen aus zwei Komponenten besteht, nämlich einer Grundschwingung mit qoo Hz und einem Oberton von iooo Hz mit den Amplituden i,o und o, i, bezogen auf einen Normalpegel, wie es Abb. i veranschaulicht. Die Maximalamplitude des Signales sei also i,o -E- o,i = i,i. Das Übertragungssystem enthält eine Störschwingung, die mit der Frequenz des Obertones ganz oder nahezu zusammenfällt. Die Störschwingung besitze beispielsweise eine Frequenz von i ioo H"!. und eine: Amplitude von o,d., bezogen auf den gleichen Pegel. Der zu übertragende Oberton von iooo Hz- wird also durch eine in der Frequenz nahe benachbarte Schwingung von vierfacher Stärke übertönt, die Übertragung daher stark beeinträchtigt.It is about the transmission of a signal, e.g. B.: a speech sound, , which essentially consists of two components, namely a fundamental oscillation with qoo Hz and an overtone of 100 Hz with the amplitudes i, o and o, i to a normal level, as illustrated in Fig. i. The maximum amplitude of the signal So let i, o -E- o, i = i, i. The transmission system contains an interfering oscillation, which coincides entirely or almost with the frequency of the overtone. The parasitic oscillation have for example a frequency of ioo H "!. and an: amplitude of o, d., based on the same level. The overtone to be transmitted is 100 Hz- drowned out by an oscillation of four times its strength, which is close in frequency, the transmission is therefore severely impaired.

Nach der Erfindung wird nun ein Anfangsnetzwerk angewendet, das beispielsweise für die Frequenz 400 die Amplitude auf das o,5fache, für iooo Hz auf das 6fache bringt und für iioo Hz auf das 8fache bringen würde. Am Ende des Übertragungssystems befindet sich das komplementäre Netzwerk, das also für 4oo Hz die.Amplitude verdoppelt, für iooo Hz auf % und für iioo Hz auf % herabsetzt.According to the invention, an initial network is now used, for example for frequency 400 the amplitude to 0.5 times, for iooo Hz to 6 times brings and for iioo Hz would bring to the 8-fold. At the end of the transmission system is the complementary network, This is the amplitude for 4oo Hz doubled, for iooo Hz to% and for iioo Hz to%.

Die Amplituden des zu übertragenden Signals im Netzwerk vor dem Übertragungssystem besitzen die in Abb. i gezeigte Größe. Hinter dem Anfangsnetzwerk kommen die Signale mit den in Abb. 2 gezeigten Amplituden auf das Übertragungssystem, d. h. die Frequenz 400 mit der Amplitude o,5 und die Frequenz iooo mit der Amplitude o,6. Außerdem treten noch im Übertragungssystem, wie in Abb. 2 gezeigt, die Störströme mit einer Frequenz von i ioo und einer Amplitude von 0,4 hinzu. Nach Durchgang durch das komplementäre Netzwerk am Ende des Übertragungssystems gelangen die Signalströme und .die Störströme mit den in Abb. 3 gezeigten Amplituden in die Empfangsanordnung. Während das Signal selbst verzerrungsfrei, also in der ausgesandten Form, eintrifft, ist die Störamplitude nur noch halb so groß wie der gestörte Oberton.The amplitudes of the signal to be transmitted in the network in front of the transmission system have the size shown in Fig. i. The signals come after the initial network with the amplitudes shown in Fig. 2 on the transmission system, i. H. the frequency 400 with the amplitude o.5 and the frequency iooo with the amplitude o.6. aside from that In the transmission system, as shown in Fig. 2, the interference currents occur with a Frequency of i ioo and an amplitude of 0.4. After going through the complementary The signal currents and the interference currents arrive at the end of the transmission system with the amplitudes shown in Fig. 3 into the receiving arrangement. During the signal itself arrives without distortion, i.e. in the form sent, is the interference amplitude only half the size of the disturbed overtone.

Im genannten Ausführungsbeispiel sind die Frequenzen des Obertones und des Störstromes voneinander verschieden angenommen worden. Das ist aber durchaus nicht nötig; der Oberton kann die gleiche Frequenz wie der Störstrom, also etwa iiooHz, besitzen. In diesem Falle ist die Anwendung der genannten Netzwerke von besonderem Vorteil, weil ein Störstrom in diesem Falle durch andere Mittel, wie z. B. Filter, nicht von der Empfangsanordnung ferngehalten werden könnte, da damit auch die zum Signal gehörigen Obertöne unterdrückt würden. Aber auch in dem Falle, daß die Störströme nur in der unmittelbaren Nachbarschaft eines Teiles der Signalströme liegen, besitzt das Netzwerk gemäß der Erfindung gegenüber Filteranordnungen große Vorteile, da die Trennung nahe benachbarter Frequenzen durch Siebe nur mit größerem Aufwand möglich wäre.In the exemplary embodiment mentioned, the frequencies are the overtone and the interference current have been assumed to be different from each other. But that is definitely not necessary; the overtone can have the same frequency as the interference current, so about iiooHz, own. In this case, the use of the networks mentioned is of particular advantage, because a disturbance current in this case by other means, such as z. B. filter, could not be kept away from the receiving arrangement, as so the overtones associated with the signal would also be suppressed. But also in the case that the interference currents only in the immediate vicinity of a part of the signal currents lie, the network according to the invention has large compared to filter arrangements Advantages, since the separation of nearby frequencies by sieves is only possible with a larger one Effort would be possible.

Es ist in den meisten Fällen erwünscht, daß die Gesamtamplitude auf dem Übertragungssystem einen gewissen Wert nicht überschreitet, beispielsweise wegen ,der Beanspruchung von Spulen im Übertragungssystem. Durch Wahl des Anfangsnetzwerkes und der Verstärkung ist das praktisch immer zu erreichen. Dias Anfangsnetzwerk wird dabei so gewählt, daß im Frequenzgebiet der Störströme nur eine geringe Dämpfung vorhanden ist, so daß die Signalströme in diesem Frequenzgebiet mit großer Amplitude auf das Übertragungssystem gelangen. Um die maximale Stromstärke unter einem gewissen Betrag zu halten, werden nun im Anfangsnetzwerk die Signalfrequenzen, die von den Störfrequenzen entfernt liegen, stärker gedämpft.In most cases it is desirable for the overall amplitude to be the transmission system does not exceed a certain value, for example because of , the stress on coils in the transmission system. By choosing the initial network and the reinforcement is practically always achievable. The initial network becomes chosen so that in the frequency range of the interference currents only a slight attenuation is present, so that the signal currents in this frequency range with a large amplitude get onto the transmission system. To the maximum amperage under a certain amount To keep the amount, the signal frequencies that are used by the Interfering frequencies are distant, more attenuated.

In dem angeführten und in den Abb. i bis 3 gezeigten Beispiel ist das 'Anfangsnetzwerk so gewählt, daß die Summe der Amplituden der Signalströme, was der maximalen Amplitude entspricht, vor dem Netzwerk (u4bb. i ) i,i betrage und hinter dem Anfangsnetzwerk ebenfalls. Es könnte natürlich ebensogut die Dämpfung für die Frequenz 400 im Anfangsnetzwerk so gewählt werden, daß die Amplitude von i,o auf o,2 herabgesetzt wird. Das Netzwerk am Ende des Übertragungssystems müßte dann entsprechend, die Amplitude wieder auf i,o, im entsprechenden Pegel gemessen, vergrößern. In diesem Falle würde also die Maximalamplitude der Signalströme im Übertragungssystem o,8 betragen, würde also unter dem noch zulässigen Wert i,i liegen.In the example given and shown in Figs the 'initial network is chosen so that the sum of the amplitudes of the signal currents, which corresponds to the maximum amplitude, in front of the network (u4bb. i) i, i amount and behind the initial network as well. It could of course just as well be the damping for the frequency 400 in the initial network can be chosen so that the amplitude of i, o is reduced to o, 2. The network would have to be at the end of the transmission system then correspondingly, the amplitude back to i, o, measured at the corresponding level, enlarge. In this case, the maximum amplitude of the signal currents would be im Transmission system would be 0.8, would therefore be below the still permissible value i, i.

Bei dieser Dämpfung der Frequenz 400 im Anfangsnetzwerk wäre es also ökonomischer, um nicht eine unnötige Dämpfung in das System einzuführen, die durch Verstärker wieder wettgemacht werden müßte, die Frequenz iooo im Anfangsnetzwerk weniger zu dämpfen, so daß auf das Übertragungssystem etwa nur .der Wert der Amplitude von o,9 käme. Im komplementären Netzwerk am Ende des Übertragungssystems würde dann die Frequenz iooo auf 1./,, herabgesetzt und entsprechend die Amplitude der Störströme noch mehr, etwa auf %. hei ähnlichem Dämpfungsv:erlauf der Netzwerke wie im früher besprochenen Falle.With this attenuation of the frequency 400 in the initial network, it would be more economical, so as not to introduce unnecessary attenuation into the system Amplifier would have to be made up for, the frequency iooo in the initial network to attenuate less, so that on the transmission system only about .the value of the amplitude from o.9 would come. In the complementary network at the end of the transmission system would then the frequency iooo is reduced to 1. / ,, and the amplitude of the interference currents accordingly even more, roughly to%. that is, a similar attenuation curve of the networks as in earlier discussed case.

Allgemein ist das Verfahren um so wirksamer, je mehr ,die Frequenzabhängigkeit der Amplituden der Signalströme verschieden ist von der Frequenzabhängigkeit der Amplituden der Störströme. Sind die Frequenzspektren von Signalstrom und Störstrom bekannt, z. B. durch :Messung in bekannter Weise ermittelt worden, so läßt sich durch Rechnung die notwendige Verzerrung der Endnetzwerke bestimmen, damit z. B. das Verhältnis von Störstromarnplitude zu Signalstromamplitude für alle Frequenzen im Mittel konstant ist. Die Netzwerke selbst werden in bekannter Weise aus Spulen, Kondensatoren und Widerständen hergestellt. Eine die Störungen verringernde Verzerrung läßt sich auch unmittelbar dadurch bestimmen, daß man verschiedene Typen von komplementären Endnetzwerken mit verschiedener Fr equenzabhängigkeit der Dämpfung versuchsweise an .das Übertragungssystem anschließt und die Wirkung auf die Übertragungsgüte beobachtet. Man kann z. B. die in Abb. q. dargestellten vier Typen von Verzerrungen für das Anfangsnetzwerk benutzen. Die Bemessung des Endnetzwerkes ergibt sich dann mit Hilfe der Gleichung i. Es wird schließlich das Netzwerk ausgewählt, das die geringste Störwirkung ergibt.In general, the more effective the method, the more the frequency dependence the amplitudes of the signal currents is different from the frequency dependence of the Amplitudes of the interference currents. Are the frequency spectra of signal current and interference current known, e.g. B. has been determined by: measurement in a known manner, so can determine the necessary distortion of the end networks by calculation so that z. B. the ratio of the interference current amplitude to the signal current amplitude for all frequencies is constant on average. The networks themselves are made up in a known manner from coils, Capacitors and resistors made. Distortion reducing the interference can also be determined directly by looking at different types of complementary End networks with different frequency dependencies of the attenuation on a trial basis connected to the transmission system and observed the effect on the transmission quality. You can z. B. the one in Fig. Q. shown four types of distortion for the Use the initial network. The dimensioning of the end network is then obtained with the help the equation i. Finally, the network that has the least is selected Disruptive effect results.

Die Anfangs- und Endnetzwerke können natürlich gegebenenfalls mit bereits vorhandenen Sende- und Empfangsverstärkern verbunden werden, z. B. so, daß deren Verzerrungen in dem durch Gleichung z bestimmten Verhältnis stehen.The start and end networks can of course with already existing Transmit and receive amplifiers are connected, z. B. so that their distortions in the ratio determined by equation z stand.

Claims

PATRXIT AN SPRUCH Electrical transmission system, characterized in that that at, beginning and end of the system with regard to the attenuation complementary networks from coils, capacitors and resistors are connected, their attenuation distortion is so dimensioned that the effect of the in the transmission system between the two Interference currents occurring in the networks are reduced.