DE517570C - Remote cable system - Google Patents

Remote cable system

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DE517570C
DE517570C DES83936D DES0083936D DE517570C DE 517570 C DE517570 C DE 517570C DE S83936 D DES83936 D DE S83936D DE S0083936 D DES0083936 D DE S0083936D DE 517570 C DE517570 C DE 517570C
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/12—Arrangements for exhibiting specific transmission characteristics

Landscapes

  • Communication Cables (AREA)

Description

Im Falle einer Vergrößerung des Verstärkerabstandes wird trotz gleichbleibender Anzahl hintereinanderliegender Verstärkerpunkte die Reichweite der Gesamtanlage erhöht. Im Falle einer Erhöhung der Grenzfrequenz läßt sich bei gleichbleibender spezifischer Dämpfung die Anzahl der Verstärkerpunkte und somit die Reichweite der Leitung ohne technische Schwierigkeiten vermehren. Die Zahl der in eine Doppelleitung einschaltbaren Zweidrahtverstärker ist bekanntlich dadurch begrenzt, daß an jedem Verstärkerpunkt eine Nachbildung der Leitung erforderlich ist und diese mit Rücksicht auf die Schwankungen des Leitungswiderstandes in Abhängigkeit von der Frequenz nur bis zu einem gewissen Grade getreu erfolgen kann. Die Erhöhung der Grenzfrequenz bedingt nun eine Herabsetzung der Schwankungen des Leitungswiderstandes und erlaubt so eine bessere Nachbildung. Beide Wege, die Streckung der Verstärkerfelder und die Erhöhung der Grenzfrequenz, geben also die Möglichkeit, die Reichweite langer Linien zu erhöhen.In the event of an increase in the distance between the amplifiers, despite the same number consecutive amplifier points increases the range of the entire system. in the If the cut-off frequency is increased, the specific damping can be maintained the number of amplifier points and thus the range of the line without technical Difficulties increase. The number of two-wire amplifiers that can be switched on in a double line is known to be limited by the fact that a simulation of the line is required at each amplifier point and this taking into account the fluctuations in the line resistance as a function of the frequency can only be true to a certain extent. The increase in The cut-off frequency now results in a reduction in the fluctuations in the line resistance and thus allows better replication. Both ways, the stretching of the amplifier fields and the increase in the cut-off frequency, so give the opportunity to increase the range of long lines.

Diese hinsichtlich der beiden vorgenannten Probleme wesentlichen technischen Fortschritte werden nun gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei Fernkabelanlagen, die mit induktiv belasteten Stamm- und Phantomkreisen und mit Zwischenverstärkern versehen sind, solche Kabel verwendet werden, bei denen je zwei Einzeladern zu einer Doppelader und je vier solcher Doppeladern zu einem Achter, der nachfolgend kurz als Doppelstern bezeichnet wird, verseilt sind. Dabei sollen die Stammkreise aus den einzelnen Doppeladern und die Phantomkreise aus je zwei im Querschnitt des Doppelsternes diagonal gegenüberliegenden Doppeladern gebildet sein.These technical advances, which are essential with regard to the two aforementioned problems are now achieved according to the invention that in long-distance cable systems that provided with inductively loaded trunk and phantom circuits and with intermediate amplifiers are, cables are used in which two single wires are used to form a twin wire and four such double cores to form a figure eight, which is hereinafter referred to as a double star is referred to, are stranded. In doing so, the trunk circles from the individual twin wires and the phantom circles from each formed two in the cross-section of the double star diagonally opposite twin cores be.

Das für die vorstehend angegebene Kombination verwendete Kabel ist an sich bereits bekannt. Es wurde jedoch die Brauchbarkeit dieser Verseilungsart der Kabeladern zu Doppelsternen für die Bildung von Phantomkreisen aus diesen Doppelsternen in ihrer Bedeutung für die eingangs genannten beiden Probleme bisher noch nicht erkannt und daher in obigem Sinne bisher weder verwendet noch auch in der Literatur vorgeschlagen. Es gelingt aber mit diesen Mitteln, das Verhältnis der Phantomkapazität zur Stammkapazität der einzelnen Viererkreise auf Werte unter 1,2 herabzumindern und damit den Vorteil der größeren Reichweite der Fernkabelanlage zu erzielen.The cable used for the above combination is in itself known. However, the usefulness of this type of stranding of the cable cores to double stars became for the formation of phantom circles from these double stars in their meaning for those mentioned at the beginning Both problems have not yet been recognized and therefore neither used nor in the literature in the above sense suggested. However, with these means, the ratio of the phantom capacity succeeds to reduce the core capacity of the individual groups of four to values below 1.2 and thus to achieve the advantage of the greater range of the long-distance cable system.

An Stelle der vorgenannten Kabel können im Sinne der Erfindung für diese auch Kabel mit Weiterbildungen oder Abarten der Doppelsternverseilung verwendet werden, sofern mit diesen das betreffende Kapazitätsverhältnis ebenfalls kleiner als 1,2 wird.Instead of the aforementioned cables, cables can also be used for these in the context of the invention can be used with further developments or variants of the double star stranding, provided with these, the relevant capacity ratio is also less than 1.2.

Der Vorteil der Doppelsternverseilungsart, daß die Phantomkapazität kaum größer ist als die Stammkapazität und dieser unter Umständen sogar gleichgemacht werden kann, ermöglicht auch, mit derselben Leiterstärke (z.B. 0,9 tnm) Zweidraht- und Vierdraht-The advantage of the double star type of stranding is that the phantom capacity is hardly greater than the trunk capacity and this can even be equalized under certain circumstances also, with the same conductor thickness (e.g. 0.9 tnm) two-wire and four-wire

leitungen mit gleichen Eigenschaften herzustellen, wie diese bisher mit zwei Leiterstärken (z.B. 0,9 und 1,4mm) gegeben sind In Dieselhorst-Martin-Kabeln sind nämlich im allgemeinen für den Zweidrahtbetrieb besondere i,4mm-Adern vorgesehen. In Doppelsternkabeln können aber für diesen Zweck infolge der günstigen Kapazitätsverhältnisse die aus 0,9 mm-Adern gebildeten Phantomkreise verwendet werden, da diese die gleiche Grenzfrequenz und Dämpfung wie die 1,4mm-Stammkreise haben.Manufacture cables with the same properties as these previously with two conductor sizes (e.g. 0.9 and 1.4mm) are given In Dieselhorst-Martin cables are namely In general, special 1.4mm wires are intended for two-wire operation. In double star cables However, due to the favorable capacitance ratios, phantom circles formed from 0.9 mm wires can be used for this purpose can be used because they have the same cut-off frequency and damping as the 1.4mm stem circles to have.

Es wird also eine Verminderung der Leitungsdämpfung zur Erhöhung der Reichweite langer Sprechverbindungen ohne die dazu bisher erforderliche Vergrößerung des Kupferquerschnitts der Kabelleiter erreicht.So there is a reduction in the line attenuation to increase the range long speech connections without the previously required enlargement of the copper cross-section the cable ladder reached.

Selbstverständlich kann auch ein Doppelsternkabel teilweise mit 1,4 mm-Adern ausgeao rüstet werden. Die Reichweite der Phantomkreise mit solchen Adern ist dann noch erheblich größer als die Reichweite der Phantomkreise mit i,4mm-Adern in Dieselhorst-Martin-Verseilung. Of course, a double star cable can also be partially equipped with 1.4 mm wires be prepared. The range of the phantom circles with such veins is then still considerable greater than the range of the phantom circles with 1.4 mm wires in Dieselhorst-Martin stranding.

Insgesamt ergibt sich, daß nach der Erfindung unter Beibehaltung der bestehenden Grundsätze für induktive Belastung und für Verstärkung durch Anwendung der Kabel mit Doppelsternverseilung an Stelle anderer Kabel eine erhebliche Verbesserung der technischen Eigenschaften der heutigen Fernkabel, außerdem aber durch Ersparnis von Kupfer und damit an Blei und Armierungsmaterial auch eine erhebliche Verminderung der für eine Fernkabelanlage aufzuwendenden Kosten erzielt wird.Overall, it follows that according to the invention while maintaining the existing Principles for inductive loading and for reinforcement by using the cables with Double star stranding instead of other cables represents a considerable technical improvement Properties of today's long-distance cables, but also by saving copper and thus a considerable reduction in lead and reinforcement material for a Remote cable system incurring costs is achieved.

Die Abbildung zeigt im Querschnitt ein Kabel, das beispielsweise aus zwölf Doppelsternen aufgebaut ist. Jeder einzelne dieser Doppelsterne enthält vier Doppeladerna, b, c und d, die aus je zwei miteinander verseilten Einzeladern bestehen und miteinander verseilt sind. Die vier Doppeladern jedes Doppelsternes bilden vier Stammkreise, von denen die beiden aus den Doppeladern« und d gebildeten Stammkreise einen und die aus den Doppeladern δ und c gebildeten Stammkreise einen weiteren Phantomkreis bilden. In jedem Doppelstern können dann noch die beiden Aderpaare α und d als Hinleitung und die beiden Aderpaare b und c als Rückleitung für einen Phantomkreis zweiter Ordnung zusammengeschaltet werden.The figure shows a cross-section of a cable made up of, for example, twelve double stars. Each of these double stars contains four double wires a, b, c and d, which each consist of two single wires stranded together and are stranded with one another. The four twin cores of each double star form four parent circles, of which the two parent circles formed from the twin cores and d form one and the parent circles formed from the twin cores δ and c form another phantom circle. In each double star, the two wire pairs α and d can then be connected together as the outgoing line and the two wire pairs b and c as the return line for a phantom circuit of the second order.

Es gelingt, mit dieser Verseilungs- und Schaltungsart das Verhältnis von, Phantomzur Stammkapazität auf Werte unter 1,2 herabzudrücken und damit die genannten Vorteile zu erreichen, wie eine Überlegung an Hand nachstehender Formeln zeigt, die für Anlagen mit Pupinspulen und mit Verstärkern gültig sind. Dabei ist zum leichteren Verständnis angenommen, daß die Phantomkapazität Cp gleich der Kapazität Cf der Stammkreise ist.With this type of stranding and connection, the ratio of phantom to trunk capacitance can be reduced to values below 1.2 and thus the advantages mentioned can be achieved, as a consideration of the following formulas shows, which are valid for systems with Pupin coils and with amplifiers. To make it easier to understand, it is assumed that the phantom capacitance Cp is equal to the capacitance Cf of the parent circuits.

Dämpfung &=:—· y-£ * (ODamping & =: - y- £ * (O

Grenzfrequenz öqCutoff frequency öq

S'VC~.~L S 'VC ~. ~ L

(2)(2)

In diesen Formern bedeuten s Spulenabstand der Anlage in Kilometer, L Induktivität der Anlage pro Kilometer, C Kapazität der Anlage pro Kilometer, /? Ohmscher Widerstand der Anlage pro Kilometer.In these formulas, s means the coil spacing of the system in kilometers, L the inductance of the system per kilometer, C the capacity of the system per kilometer, /? Ohmic resistance of the system per kilometer.

Bei der Anwendung der Formel (1) ist zu beachten, daß der Ohmsche Widerstand R der Phantomkreise nur halb so groß als derjenige der Stammkreise ist. Dann ergibt sich, aus der Formel (1), daß in den Phantomkreisen bei gleicher Dämpfung & durch Verkleinerung der Induktivität L auf den vierten Teil die Grenzfrequenz ω0 nach Formel (2) auf den doppelten Wert gebracht werden kann. Anderseits aber kann man den Phantomkreisen bei gleicher Induktivität L und gleicher Grenzfrequenz die halbe Dämpfung geben.When using formula (1) it should be noted that the ohmic resistance R of the phantom circles is only half as great as that of the parent circles. Then it follows from formula (1) that in the phantom circles with the same attenuation & by reducing the inductance L to the fourth part, the limit frequency ω 0 according to formula (2) can be doubled. On the other hand, however, the phantom circuits can be given half the attenuation with the same inductance L and the same cut-off frequency.

Im ersteren dieser beiden Fälle ist es sogar möglich, die Phantomleitungen unpupinisiert zu lassen. Sie erhalten dann unendlich hohe Grenzfrequenz und damit ideale Nachbildbarkeit. Ihre Dämpfung und Verzerrung werden dann zwar erheblich größer, die Leitungen können aber, da die Verstärker nun voll ausnutzbar sind, trotzdem noch vollkommen entdämpft und entzerrt werden.In the former of these two cases it is even possible to unpupinize the phantom lines allow. You then get an infinitely high cut-off frequency and thus ideal reproducibility. Your attenuation and distortion will then be considerably greater, the lines however, since the amplifiers can now be fully used, they can still be completely undamped and be rectified.

Werden bei der erfindungsgemäßen Fernkabelanlage die einzelnen Kabelleiter nach Krarup gleichförmig induktiv belastet, so liegen durch Wahl der Umspinnung der Einzeladern die in den Stammkreisen und Phantomkreisen wirksamen Selbstinduktionen bereits fest. Die Dämpfung der Phantomkreise ist jedoch, .unabhängig von der Selbstinduktion der Einzeladern, in jedem Falle geringer als die der Stammkreise, das Verhältnis der Phantomkreisdämpfung zur Stammkreisdämpfung beträgt etwa ο,γ. If the individual Krarup cable conductors are uniformly inductively loaded in the long-distance cable system according to the invention, the self-inductions effective in the trunk circles and phantom circles are already determined by the choice of the wrapping of the individual cores. The attenuation of the phantom circles is, however, independent of the self-induction of the individual cores, in any case less than that of the trunk circles, the ratio of the phantom circle attenuation to the trunk circle attenuation is about ο, γ.

Um die technischen Vorteile, die mit der erfindungsgemäßen Art von Fernkabeln zu erreichen sind, auch noch zahlenmäßig hervorzuheben, sind im folgenden zwei Vergleichstabellen I und II angegeben.To the technical advantages that come with the type of long-distance cables according to the invention can be achieved, also to be emphasized numerically, are in the following two comparison tables I and II indicated.

Tabelle I ist ihrem Inhalt nach einem Artikel von F. Luschen und K. Küpfmü.1-ί e r in der Zeitschrift »Europäischer Fernsprechdienst«, Heft 4, vom Jahre 1927 entnommen und zeigt .die Eigenschaften der heutigen Fernleitungen bei einer in dem Artikel als Fortschritt vorgeschlagenen neuen Normalbelastung für Dieselhorst-Martin-Kabel. Tabellell weist die entsprechenden Lei-Table I is based on an article by F. Luschen and K. Küpfmü.1-ί e r in the magazine »European Telephony Service«, Issue 4, taken from 1927 and shows the properties of the today's pipelines on a new one proposed as an advance in the article Normal load for Dieselhorst-Martin cables. Table shows the corresponding lines

tungseigenschaften aus, die beim Doppelstern- Kapazitätsverhältnis Cp zu Cf gleich 1,1 gekabel erzielt werden können. Dabei ist für rechnet worden. Der Spulenabstand ist für den Doppelstern beispielsweise mit einem beide Tabellen gleich 1,7 km vorgesehen.tion properties that can be achieved with the double star capacitance ratio C p to Cf equal to 1.1 cabel. It has been calculated for. The coil spacing is provided for the double star, for example, with both tables equal to 1.7 km.

TabelleTabel

VerbindungsartConnection type

Grenzfrequenz HertzCutoff frequency Hertz

Verstärker abstandAmplifier distance

Ader
Φ Vein
Φ

mmmm

Wellenwider
stand
ΩWave opposition
was standing
Ω

Mittlere
Verstärkerfeld
dämpfungMedium
Amplifier field
damping

Kapazitätcapacity

der Leitungthe line

«F/km«F / km

Reichweite Range

kmkm

Vierdraht, mittelstark pupinisiertFour-wire, moderately pupinized

Stamm tribe

Vierer four

Desgl. leicht pupinisiertThe same slightly pupinized

Stamm tribe

Vierer . . . v Foursome. . . v

Zweidraht, mittelstark pupinisiertTwo-wire, moderately pupinized

Stamm tribe

Vierer four

3450 43003450 4300

7 93007 9300

3400 43003400 4300

140 140140 140

140 140 0,9
o,9140 140 0.9
o, 9

0,90.9

1,4
1.41.4
1.4

1545
7851545
785

734
370734
370

1500
7601500
760

2,85
2,852.85
2.85

28
2828
28

1.4
1.41.4
1.4

0,0335 0,0540.0335 0.054

0,0335 0,0540.0335 0.054

0,0355 0,05750.0355 0.0575

1500 3 0001,500 3,000

TabelleTabel

6 0006,000

6 0006,000

700 1100700 1100

VerbindungsartConnection type

Grenzfrequenz Cutoff frequency

Hertzhertz

Verstärker abstand km AderAmplifier distance km wire

mmmm

Wellenwider
stand
ΩWave opposition
was standing
Ω

Mittlere
Verstärkerfeld
dämpfungMedium
Amplifier field
damping

Kapazitätcapacity

der Leitungthe line

«F/km«F / km

Reichrich

weiteexpanse

kmkm

Zweidraht, mittelstark pupinisiert Vierer Two-wire, moderately pupinized foursome

Vierdraht, mittelstark pupinisiertFour-wire, moderately pupinized

Stamm tribe

Desgl. leicht pupinisiertThe same slightly pupinized

Vierer four

Stamm tribe

Desgl. extra leicht pupinisiert Vierer The same extra easily pupinized foursome

345Ο345Ο

63ΟΟ 76ΟΟ63ΟΟ 76ΟΟ

I335OI335O

I40 I40I40 I40

I40 70I40 70

0,9
0,90.9
0.9

0,9
0,90.9
0.9

0,90.9

1430
15451430
1545

785
734785
734

370370

2,852.85

2,8
2,82.8
2.8

2,82.8

0,0370.037

0,03550.0355

0,037 0,03550.037 0.0355

0,0370.037

700700

ι 500ι 500

5000 60005000 6000

IO 000IO 000

Tabelle II läßt als außerordentlich bemerkenswertes Resultat erkennen, daß jene Eigen schäften der praktisch in Betracht kommenden Sprechkreise, die im Dieselhorst-Martin-Kabel nach Tabelle I nur mit zweierlei Drahtdurchmessern (o,9 und 1,4 mm) zu erzielen sind, bei Doppelsternverseilung unter ausschließlicher Verwendung nur von 0,9 mm-Adern erreicht werden können.Table II shows as an extraordinarily remarkable result that those properties the practically relevant speaking groups in the Dieselhorst-Martin-Kabel according to table I can only be achieved with two different wire diameters (o, 9 and 1.4 mm) are, with double star stranding using only 0.9 mm cores can be achieved.

Die Phantomleitungen aus 0,9 mm-Adern im Doppelsternkabel haben bei mittelstarker Belastung die gleiche Grenzfrequenz wie die i,4mm-Stammleitungen im Dieselhorst-Martin-Kabel und sind wie diese als Zweidrahtleitungen eingesetzt. Bei leichter Pupinisierung ergeben sie als Vierdrahtleitungen sogar eine noch größere Reichweite als die 1,4 mm-Phantomkreise des DM-Kabels im Zwei drahtbetrieb. The phantom lines made of 0.9 mm wires in the double star cable have medium strength Load the same cut-off frequency as the 1.4mm trunk lines in the Dieselhorst-Martin cable and like these are used as two-wire lines. With slight pupinization as four-wire lines, they provide an even greater range than the 1.4 mm phantom circles of the DM cable in two-wire operation.

Claims (5)

Patentansprüche: 11S Claims: 11 p ι . Fernkabelanlage, gekennzeichnet durch die kombinierte Anwendung von an sich bekannter gleichförmiger oder punktweiser induktiver Belastung und an sich bekannten Verstärkern in Verbindung mit einem ebenfalls an sich bekannten Kabel-ι. Long-distance cable system, characterized by the combined use of in itself known uniform or point-wise inductive loading and amplifiers known per se in connection with a cable that is also known per se aufbau, bei dem je zwei Einzeladern zu einer Doppelader und je vier solcher Doppeladern zu einem Achter (Doppelstern) verseilt sind, und bei dem die einzelnen Aderpaare die Stammkreise und je zwei diagonal gegenüberliegende Doppeladern des Achters die Pliantomkreise bilden, so daß das Verhältnis der Kapazität der Phantomkreise zu der Kapazität ihrer Stammkreise kleiner als 1,2 ist.structure in which two individual cores each are closed a twin wire and four such twin wires to form an eight (double star) are stranded, and in which the individual pairs of wires are the trunk circles and two each diagonally opposite twin wires of the figure eight form the pliantom circles, so that the ratio of the capacity of the phantom circuits to the capacity of their parent circuits is less than 1.2. 2. Fernkabelanlage mit punktförmiger Belastung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß infolge der Wahl der Selbstinduktions- und Widerstandswerte der in. die Stamm- und Phantomkreise eingeschalteten Pupinspulen die Phantomkreise bei gleicher Dämpfung die angenähert doppelte Grenzfrequenz der Stammkreise haben.2. Long-distance cable system with point loading according to claim. 1, characterized in that that as a result of the choice of self-induction and resistance values of the in. the parent and phantom circuits switched on Pupin coils the phantom circles with the same attenuation of approximately double the cutoff frequency of the trunk circles to have. 3. Fernkabelanlage mit punktförmiger3. Remote cable system with punctiform Belastung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Stammkreise pupinisiert, die Phantomkreise jedoch nicht pupinisiert sind.Load according to claim r, characterized in that that the stem circles are pupinized, but the phantom circles are not pupinized. 4. Fernkabelanlage mit punktförmiger Belastung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß infolge der Wahl der Selbstinduktions- und Widerstandswerte der in die Stamm- und Phantomkreise eingeschalteten Pupinspulen die Phantomkreise bei angenähert gleicher Grenzfrequenz die halbe Dämpfung der Stammkreise haben.4. Long-distance cable system with point loading according to claim 1, characterized in that that as a result of the choice of self-induction and resistance values of the pupin coils switched into the stem and phantom circles form the phantom circles with approximately the same cut-off frequency, half the attenuation of the base circles to have. 5. Fernkabelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzehien Kabelleiter gleichförmig nach Krarup mit Selbstinduktion belastet sind, so daß das Verhältnis der Dämpfung der Phantomkreise zu derjenigen der Stammkreise etwa 0,7 beträgt.5. Remote cable system according to claim 1, characterized in that the individual cable conductors are uniform according to Krarup are loaded with self-induction, so that the ratio of the damping of the phantom circles to that of the parent circles is about 0.7. Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings
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