DE528830C - Ausgleichsschaltung, welche zur Nachbildung eines Wellenleiters fuer ein gewaehltes Frequenzband dient und mehrere induktive Abschnitte aufweist - Google Patents

Description

Die Erfindung geht darauf aus, eine verbesserte künstliche Leitung für die elektrische Ausgleichung der Impedanz eines elektrischen Leiters oder Leitung, beispielsweise eines Unterseekabels, zu schaffen.

Beim Gegensprechverkehr über lange Unterseekabel wird gewöhnlich in der Sendestation ein örtlicher Wellenleiterabschnitt als künstliche Leitung verwendet. Diese künstliche

ίο Leitung ist auf der einen Seite einer Duplexbrücke angeordnet, deren andere Seite das Kabel aufnimmt. Ein örtlicher Stromerzeuger drückt beiden Seiten der Brücke Stromstöße auf, und die hierdurch entstehenden

ig elektrischen Ströme werden in zwei Teile zerlegt, von welchen der eine über die das Kabel enthaltende und der andere über die die künstliche Leitung enthaltende Seite gesandt wird. Wenn das Kabel und die das Kabel abgleichende künstliche Leitung denselben Endwiderstand und dieselbe Reaktanz für jede Frequenz aufweisen, welche bei der verwendeten Signalisierungsgeschwindigkeit von Wichtigkeit ist, so kann der Abgleich tatsächlich hergestellt werden. Es dürfte aber einleuchtend sein, daß ein Abgleich bei höheren Signalgeschwindigkeiten nicht erzielt werden kann, wenn der örtliche Wellenleiter eine gewöhnliche künstliche Leitung ist, die aus Widerständen in Reihen- und Kapazitäten in Parallelschaltung besteht, weil eine solche künstliche Leitung nichtinduktiv ist, während das Kabel eine Induktanz besitzt, deren Rückwirkung bei höheren Sendegeschwindigkeiten ein bestimmender Faktor wird. Die Einführung von Induktanz in die künstliche Leitung wird nur dann eine Verbesserung des Abgleiches herbeiführen, wenn die Induktanz und ihr Wirkwiderstand sich mit der Frequenz nach demselben Gesetz ändern wie die durchschnittliche Induktanz und der durchschnittliche Widerstand der Kabelabschnitte. In der vorliegenden Beschreibung soll dargestellt werden, in welcher Weise Regeln für die Herstellung einer derartigen induktiven künstlichen Leitung aufgestellt werden können. Die Aufstellung dieser Regeln zerfällt in zwei verschiedene Stufen. Die erste Stufe besteht aus vorbereitenden Messungen, und die zweite ist eine auf diesen Messungen beruhende mathematische Theorie, welche bestimmte mathematische Formeln ergibt, nach welchen die Leitung entworfen werden kann. Bei den Versuchen, die ausgeführt wurden, um zu dem neuen Verfahren zu gelangen, wurde gefunden, daß der durchschnittliche

effektive Widerstand und die durchschnittliche effektive Induktanz eines Unterseekabels sich so ändern, als ob jede Größe aus zwei verschiedenen Teilen bestände, von welchen der eine konstant ist, während der andere sich mit der Frequenz ändert. Hierbei nimmt der veränderliche Teil der Induktanz mit der Frequenz des aufgedrückten Stromes ab, während der veränderliche Teil des Widerstandes ίο zunimmt. Durch die Erfindung ist eine Schaltung geschaffen worden, welche aus Abschnitten zusammengesetzt ist, und jeder Abschnitt enthält zwei Induktänzen in Reihe, von welchen die eine einen nichtinduktiven t5 Nebenschlußwiderstand aufweist. Die wirksame Induktanz und der wirksame Widerstand jedes Abschnittes ändern sich mit der Frequenz des aufgedrückten Stromes in derselben oder annähernd in derselben Weise, wie die durchschnittliche wirksame Induktanz und der durchschnittliche wirksame Widerstand eines Unterseekabels sich ändern.

Durch die Erfindung ist ferner eine induktive künstliche Leitung geschaffen worden, die vorzugsweise aus gleichen, in Reihe geschalteten Abschnitten besteht, wobei die Induktanz und der Widerstand eines jeden Abschnittes sich in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen Gesetzen ändern. Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen an Hand von Beispielen schematisch dargestellt.

Abb. ι zeigt mittels der Kurven A, B und C die wirksamen Endreaktanzen und die wirksamen Widerstände eines Unterseekabels und einer abgleichenden künstlichen Leitung.

In Abb. 2 stellen die Kurven A und B für dasselbe Kabel die wirksamen Induktänzen und Widerstände je Seemeile dar. Abb. 3 zeigt die Teile eines Abschnittes der künstlichen Leitung nach der Erfindung. Abb. 4 stellt ein Unterseekabel dar, welches gemäß der Erfindung für Gegensprechverkehr abgeglichen ist.

In Abb. ι zeigen die Kurven A und B für verschiedene Frequenzen den wirksamen Endwiderstand <Z/ bzw. die wirksame Endreaktanz bf eines für die Praxis hergestellten Unterseekabels mit folgenden Konstauten:

Länge: 1 = 964,33 Seemeilen

Kapazität: C = 0,384X10-° Farad pro Seemeile, Widerstand: R = 2,45 Ohm pro Seemeile,

Angenommene
Induktanz: L = 7,4 X 10-^s Henry je Seemeile bei der Frequenz Null.

Kurve C stellt den Endwiderstand und die .Endreaktanz einer entsprechenden nicht-

induktiven künstlichen Leitung gewöhnlicher Bauart dar, welche auf der einen Seite der Duplexbrücke angeordnet ist, deren andere Seite das Kabel aufnimmt. Die Kurven wurden nach Versuchsdaten aufgestellt, die durch Messungen am Kabel und der ihm entsprechenden nichtinduktiven künstlichen Leitung mittels der Wheatstone-Brücke erhalten wurde.

Mittels der durch Versuche festgestellten Werte des Endwiderstandes ß/ und der Eudreaktanz b_f für eine beliebige gegebene Frequenz / lassen sich der wirksame Widerstand Rf und die Induktanz L_f je Seemeile für die gewählte Frequenz mit Hilfe der folgenden bekannten Gleichung bestimmen

Hier ist

P =2 w_f,

C = Kapazität je Seemeile,

Lf = WirksatneDurchschnittsinduktanz je Seemeile bei der Frequenz/,

Rf = Wirksamer Durchschnittswiderstand je Seemeile bei der Frequenz /.

Gleichung (1) ergibt

R_f := 2 p Ca_f

(2)

Die Kurven A und B in Abb. 2 wurden auf Grund der Kurven A und B in Abb. 1 mittels Gleichung (2) rechnerisch festgestellt. Die Kurven in Abb. 2, die durch Berechnungen festgelegt wurden, welche auf Versuchsergebnissen beruhen, stellen graphisch das Gesetz für die Veränderung des durchschnittliehen wirksamen Widerstandes der durchschnittlichen wirksamen Induktanz je Seemeile des Kabels dar. Nach diesen Kurven wird die induktive künstliche Leitung gemäß der Erfindung entworfen. Wenn eine künstliehe Leitung hergestellt werden kann, in welcher der wirksame Widerstand und die wirksame Induktanz je Seemeile für ein ausreichend breites Frequenzintervall dieselbe, oder annähernd dieselbe Größe haben wie bei einem Kabel, so werden die beiden Leiter für das betreffende Frequenzintervall dieselbe oder annähernd dieselbe Endimpedanz haben und können einander in der Duplexbrücke abgleichen.

Die hier beschriebene künstliche Leitung ist, wie es aus der nachfolgenden mathematischen Entwicklung hervorgehen wird, ein Gebilde der erwähnten Art. Die Leitung besteht aus mehreren Abschnitten, welche vorzugsweise die gleiche Größe; haben, und jeder Abschnitt weist zwei Induktanzspulen in

Reihe auf, von welchen die eine mit einem nichtinduktiven Nebenschluß widerstand verbunden ist. Mit jeder Stoßstelle zwischen zwei benachbarten Abschnitten ist ein geerdeter Kondensator von zweckmäßiger Kapazität verbunden. Abb. 3 stellt einen Leitungsabschnitt dar. Die beiden Induktanzspulen 3 und 4 sind in Reihe geschaltet, und ein nichtinduktiver Widerstand 7 ist im Nebenschluß zur Spule 4 angeordnet. Die gleichen Kondensatoren 5 und 6 sind mit den Stoßstellen 1 und 2 verbunden und über 8 geerdet. Wenn jeder dieser Abschnitte zehn Seemeilen des Kabels gleichkommt, so hat jeder Kondensator 5 bzw. 6 an den beiden Enden des Abschnittes eine Kapazität von 3,84 X 10-^β Farad. Die gesamte Kapazität der künstlichen Leitung soll vorzugsweise gleich der gesamten Kapazität des Kabels sein. Die Länge des einen Gebildes wird dann ein elektrisches Äquivalent für die Länge des anderen sein.

Wenn L_10S und i?_10s die wirksame Induktanz bzw. den wirksamen Widerstand der mit einem Nebenschluß verbundenen Spule für die Frequenz / = 10 s repräsentieren, so kann bewiesen werden, daß

L(i—af

I -f- S²«o

a + s^zal

(i) (2)

Es sei

R = innerer Widerstand, L = innere Induktanz der Spule (Abb.3), R₁ = Nebenschlußwiderstand derselben Spule.

H -J- JK.

2 χ 10 (1 — a) L 2 X 10 L

(i a)

(2a)

s kann eine beliebige Zahl sein. Ist deshalb .9 = 0,5, i, 1,5, 2, 2,5, 3 usw., so werden die entsprechenden Werte von 10 s = 5, 10, 15, 20, 25, 30 usw., und diese Werte gelten für die in Betracht kommenden Frequenzen. Die Gleichungen

²⁰~

L₃₀=- — af

usw.

'· ^SO⁷= (Ib) (2b)

ergeben die wirksamen Induktanzen und Widerstände für die Frequenzen 20, 30 usw. Die Werte L₂₀ usw. und R₂₀, R₃₀ usw. können gleich den durchschnittlichen wirksamen Induktanzen LJO, Lj₀, usw. und den durchschnittlichen Widerständen R^, RJ₁₀ usw. einer Kabellänge von zehn Seemeilen gemacht werden, wenn eine andere Spule mit einer bestimmten Induktanz L₀ und dem Widerstand R₀ in Reihe mit der einen Nebenschluß _g,-aufweisenden Induktanz verbunden wird (Abb.3). Mit diesem Zusatz, der unerläßlich ist, erhalten die Formeln (ib) und (2b) die folgende Form

T "

jOon ■—— — a)»

i + 9«o
R₀+ R₁ (« + 9 O

usw.

ι +405 t + 9«S

usw.

(IC) (2C)

oder allgemeiner ausgedrückt

os — L₀ -{-

L(z-a)

Es sei jetzt

ι -j- s²«s

_ τ> , ^Rl(^a + ^s2a

I + s² al

(Id) (2d)

L^₀ = 10 L^, LjO = 10 L₃₀ usw. Rg — 10 Rl₀, R& — 10 R^₀ usw.

Hier sind L^₁, L/_o usw. und Ro₀, 2?₃'₀ usw.

die wirksamen Durchschnittsinduktanzen bzw. -widerstände des Kabels je Seemeile. Diese Werte wurden auf Grund von Endimpedanzmessungen mittels der Formeln (2) berechnet und sind in den Kurven A und B in Abb. 2 graphisch dargestellt. Wenn die Formeln (ic) und (2c) Induktanzen und Widerstände darstellen, welche sich mit der Frequenz in derselben Weise ändern wie die wirksamen Durchschnittsinduktanzen und -widerstände eines Kabelstückes von zehn Seemeilen, so müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein :

τ I_{x a}\2 ho

ToLl=L_n + (3)

-'SO -^O "T ,. I ,2

ι -j- 4^0 L(i — af

ioL₃'₀=L₀+^:

JL γ" y l*Q

10 Rn = R₀ + ^'" '

90$

ι +

(4)

(5)

(6)

Deshalb

(1— a)L

₁-qL (7)

Das heißt, wenn die durch (id) und (2d) dargestellten Kurven für ein zweckmäßiges Frequenzintervall mit den Kurven- und B in Abb. 2 übereinstimmen sollen, so ist es unerläßlich, daß in den Punkten, welche den Frequenzen 20 und 30 entsprechen, Übereinstimmung vorhanden ist. Diese Frequenzen wurden gewählt, weil sie die kennzeichnenden Frequenzen bei einem Kabel sind, das mit einer Geschwindigkeit von 600 Zeichen je Minute betrieben wird. Die Werte, die mittels der mathematischen Formeln (id) und (2d) für die wirksame Induktanz und den wirksamen Widerstand bei den Frequenzen 20 und 30 errechnet wurden, werden dieselben sein wie diejenigen, die durch Versuche ermittelt werden, wenn Gleichung (7) erfüllt ist. Gleichung (7) wird erfüllt, wenn für einen zweckmäßigen Wert der Induktanz L geeignete Werte für R und R₁ gewählt werden, denn q ist eine Konstante, welche einen bestimmten, durch Messungen festgelegten Wert besitzt. Die Wahl muß jedoch derart sein, daß nicht nur Gleichung (7), sondem auch die Gleichungen (3), (4), (S) und (6) erfüllt werden. Dies kann in der folgenden Weise geschehen

gemäß (2a) und (7) (8)

Die Konstante a₀ wird wie q durch Messungen der Impedanz bei f === 20 und / = 30 bestimmt. Es soll nunmehr gezeigt werden, daß der Wert von L₀ ebenfalls durch diese Messungen festgelegt wird. Aus den Gleichungen (3) und (4) ergibt sich

10 L,'_o = L₀ _ 1
10 L₃O = L_o~ ι

400

(9)

L₀ ist hier durch die auf dem Versuchswege bestimmten Konstanten 10 L_2n, 10 L₃₀ und Ci₀ ausgedrückt. Dies bedeutet, daß die Induktanz L₀ durch die Versuchsmessungen festgelegt ist und nicht willkürlich gewählt werden kann.

Aus Gleichung (3) ergibt sich ferner, daß

(ΐ-.)_{2 =}

Dies bedeutet, daß, wenn man eine Spule mit einer zweckmäßig gewählten Induktanz L hat, dadurch der Wert der Konstante α festgesetzt ist. Ohne Rücksicht auf die Wahl des Wertes von L muß aber das Produkt L (1 — α)² einen bestimmten Wert haben. Gleichung (2a) ergibt

Ferner ist

Deshalb ist

R₁ =

2 π Χ ίο L (ι — a)

Für eine gegebene Spule mit der Induktanz L ist deshalb der Wert des Nebenschlußwiderstandes R₁ festgelegt.
Die Gleichung

ergibt

R =

R + R₁ a R₁

U, XK₁

(I₂)

Der innere Widerstand R, der mit Nebenschluß versehenen Spule ist deshalb ebenfalls bestimmt. Die einzige zurückbleibende Konstante, die bestimmt werden muß, ist R₀.

Gleichung (5) ergibt

r> _ _ z>₅ . (* + 4«o) Ri _(I3)

Dies zeigt, daß die beiden Impedanzmessungen bei den Frequenzen 20 und 30 und der gewählte Wert für L bestimmend sind für sämtliche Konstanten in den Grundgleichungen (id) und (2d). Keine Größe ist willkürlich außer dem gewählten Wert für L. Mit anderen Worten, wenn eine aus Abschnitten zusammengesetzte künstliche Leitung mit einer einen Nebenschluß aufweisenden Induktanz als Nachbildung eines Unterseekabels dienen und dieses Kabel abgleichen soll, so geben die Theorie und die Versuchsmessungen vollständige und äußerst genaue Anhaltspunkte für das Entwerfen der Leitungsabschnitte. Die folgenden Zahlenbeispiele zeigen dies mit aller Deutlichkeit.

Zahlenmäßige Berechnung der Konstanten

Die Kurven A und B (Abb. 2) ergeben 10 L₂₀ = 42,6 X 10—³ 10 .R₂O — 27,3 10 L₃O = 32,5Xio-³ 10 A₃₀ = 28,4 Deshalb ist

ffa'o — Ria __ IjI X IQ³
L_a'_o — L₃'_o ~ 10,1

Gleichung (8) ergibt

= 5 = 109 (fast genau)

109
Gleichung (9) ergibt

= 0,576, deshalb wird al = 0,33

528880

Wenn !, = 0,15 gemacht wird, so folgt aus den Gleichungen (10) und (11), daß (1 — a) =0,613.

Deshalb ist
« = 0,3865

L (1 — «)² = 56,62 mH

^R *

T₁= °'⁶³

Gleichung (12) ergibt

«ο Σ576

Deshalb ist ^ = 10,2 und R = 6,3.

Die einzige Konstante, die noch bestimmt werden muß, ist R₀. Nach Gleichung (13) ist

Es soll jetzt gezeigt werden, wie die wirksamen Induktanzen und Widerstände, welche mittels der Formeln (id) und (2d) bestimmt wurden, mit den Werten übereinstimmen, die bei den Versuchsmessungen erhalten wurden und in den Kurven A und B in Abb. 2 angegeben sind.

L (χ — α)² = 56,£ L₀ =74,92 56,62

Lr =

ι + 0,083

L — ⁵⁶'^{6z 10} """1 + 0,332

L = ⁵⁶'⁶²

¹⁵ ι + 2,25 χ 0,332

L^o —

56,62

i+4Xo,332 56,62

²⁵ ι + 6,25 X 0,332

■^•30 —:

56,62

L_An —

56,62

ι + 16 X 0,332

L — ⁵⁶'⁶²

⁵⁰ ι + 25 X 0,332 + 18,3 = 70,60 (74,00)
+ 18,3 = 60,73 (62,40)
+ 18,3 = 50,65 (50,90)
+ 18,3=42,60 (42,60)
+ 18,3=36,50 (36,50)
+ 18,3=32,45 (32,45)
+18,3 = 27,30 (28,30)
+ 18,3 = 24,40 (26,00)

Sämtliche Induktanzen sind in mH angegeben.

j? _ .,, ο. , (^O>3865 + 25 X 0,332) 10,2 _{ολοΆΙολλγ}λ R. =19,84 -\ =24,28 (24,40)

R₁₀ = 19,84 +

ι + 0,25 X 0,332 (0,3865 + 0,332) 10,2 ι + 0,332

= 25,34 (25,30)

(°>3865 + 6,25 X0,332) 10,2 __ 1 + 6,25X0,332

_ 19,84 + = _27l34

,00 (20,00) - 28,44 (28,38)

Die eingeklammerten Zahlen sind den Kurven A und B in Abb. 2 entnommen. Die durch Rechnung ermittelten Werte stimmen,

wie ersichtlich, mit den durch Messungen festgestellten, für ein Frequenzband zwischen ^=S und /=50, fast genau überein. Das

Frequenzband zwischen / — 5 und f — 50 enthält sämtliche Frequenzen, die bei gewöhnlicher Kabelsignalgebung, mit einer Geschwindigkeit von 600 Zeichen je Minute, von Wichtigkeit sind. Die durch Rechnung ermittelten punktierten Kurven in Abb. 2 stimmen mit den Kurven- und B in derselben Abbildung fast vollständig" überein. Die Abweichungen sind nur deshalb sichtbar, weil die Kurven in großem Maßstabe aufgezeichnet sind.

Wenn nach den errechneten Werten für die wirksamen Induktanzen und Widerstände . eines Abschnittes der künstlichen Leitung die Endreaktanzen und Widerstände rechnerisch bestimmt und die Kurven aufgezeichnet wer-

«10 = 247 (248), «40 ^{= I}37.4

O₁₀ = 212 (212), &₄₀ = den, so sind die Abweichungen von den Kurven A und B in Abb. 1 kaum sichtbar. Die Stufen dieser Kurven sind in der Abb. 1 mittels Punkte angedeutet. Abweichungen können durch sehr genaue Impedanzmessungen gefunden werden. Diese Abweichungen sind aber äußerst klein und können in der Nähe der Frequenz 20 nicht entdeckt werden. Diese Frequenz ist aber die kennzeichnende Frequenz bei einer Übermittlungsgeschwindigkeit von 600 Zeichen je Minute. Berechnungen zeigen, daß selbst bei den Frequenzen 5 und 50 die Abweichungen sehr gering sind. Wenn O₁₀, a_ia, a₅₀, b₁₀, b_i0, &_B0 die Endwiderstände bzw. Reaktanzen bei den Frequenzen 10, 40 und 50 sind, so erhält man

Die eingeklammerten Zahlen stellen die Werte dar, welche durch Messungen mittels der Wheatstone-Brücke erhalten wurden und in den Kurven A und B in Abb. 1 aufgezeichnet sind. Selbst bei der Frequenz / = 5 unterscheiden sich der Endwiderstand und die Reaktanz der induktiven künstlichen Leitung Tim. weniger als 1 0/0 von den Wierten, die durch Messungen am Kabel erhalten wurden.

Diese auffallende Übereinstimmung zwischen der hier entwickelten mathematischen Theorie und den vorgenommenen Messungen beweist das Vorhandensein der folgenden, bis jetzt unbekannten physikalischen Tatsache: Der wirksame Durchschnittswiderstand und¹ die wirksame Durchschnittsinduktanz der Kabelelemente eines beliebigen Unterseekabels bestehen aus zwei Teilen. Der eine Teil ist unabhängig von der Frequenz und wird von der nebenschlußlosen Spule in jedem Abschnitt der künstlichen Leitung aufgenommen; der andere Teil ändert sich mit der Frequenz nach den Kurven wie der wirksame Widerstand und die wirksame Induktanz einer mit Nebenschluß versehenen Induktanzspule und wird von der mit einem Nebenschluß verbundenen Spule in jedem Abschnitt aufgenommen. Die Kurven, welche diese physikalische Tatsache darstellen, müssen durch Messungen mittels der Wheatstone-Brücke bestimmt werden und bilden die ■ physikalische Grundlage der Erfindung. Frühere Versuchej eine induktive künstliche Leitung herzustellen, die als Nachbildung eines Kabels verwendet werden konnte, scheiterten daran, daß das obenerwähnte physikalische Gesetz nicht bekannt war und deshalb nicht berücksichtigt werden konnte.

Das hier besprochene Kabel hat im Betrieb 38), a._o = 125,3 (125),
(108,5), &50= Φ·7 (96)·

eine Länge von 974,33 Seemeilen. Seine Konstanten sind

C = 0,384 X 10—° Farad und R = 2,45 Ohm je Seemeile bei der ^8s

Frequenz Null.

Es ist deshalb einleuchtend, daß diejenigen Signalkomponenten, welche Frequenzen entsprechen, die niedriger sind als 6 Perioden je Sekunde und am Empfangsende des Kabels reflektiert werden, noch eine Wirkung ausüben, wenn sie wieder das Sendeende erreichen. Hierdurch wird der Abgleich gestört, wenn nicht zweckmäßige Vorkehrungen getroffen werden. Nachdem die induktive künstliche Leitung in der beschriebenen Weise derart eingerichtet ist, daß sie das Äquivalent einer Kabellänge von 974,33 Seemeilen bildet, müssen zusätzliche Mittel angeordnet werden, um den Niederfrequenzteil des am Empfangsende des Kabels reflektierten Signals gleich dem entsprechenden reflektierten Teil am entfernten Ende der induktiven künstlichen Leitung zu machen. Hierzu dient ein bekanntes Verfahren, welches darin besteht, daß mit dem Ende der künstlichen Leitung eine Leiterschaltung verbunden wird, welche für die niedrigen Frequenzen dieselbe Impedanz aufweist wie die no Schaltung am Empfangsende des Kabels. Diese Anordnung ist in Abb. 4 angedeutet, welche zwei Kabelstationen darstellt, die für den Gegensprechverkehr dasselbe Kabel benutzen und mit einer künstlichen Leitung gemäß vorliegender Erfindung ausgestattet sind.

Die Zahlen 1, 2, 3 usw. beziehen sich auf die Einrichtung am einen Ende, und die Zahlen i¹, 2¹, 3¹ usw. beziehen sich auf die Einrichtung am anderen Ende des Kabels. Da die Einrichtungen an beiden Kabelenden

gleich sind, soll hier nur eine Einrichtung beschrieben werden.

ι ist der Sendegenerator, und 2, 3 sind die Kondensatoren in den beiden Seiten der Wheatstone-Brücke, deren einer Arm das Kabel 7 und deren anderer Arm die künstliche Leitung aufnimmt. Die künstliche Leitung enthält die Spulen 11, 12, 13, 14 usw. und die Kondensatoren 23, 24, 25 usw. In jedem Abschnitt der induktiven künstlichen Leitung sind zwei Induktanzspulen 11, 12 usw. vorhanden, und parallel zu einer dieser Spulen ist ein nichtinduktiver Widerstand 19 usw. angeordnet. Die künstliche Leitung und der Sendegenerator sind wie gewöhnlich über See-Erdleitungen 8, 9 geerdet. In Reihe mit dem Kabel 10 ist eine Impedanz 5 angeordnet, welche die Impedanz abgleicht, die die See-Erdleitung in Reihe mit der künstlichen Leitung legt. 4 ist der Signalempfangsapparat. Am Ende der induktiven künstlichen Leitung sind eine veränderliche Kapazität 29 und ein veränderlicher Widerstand 30 angeordnet. Die Impedanz dieser Glieder kann durch Einstellung angenähert gleich der Impedanz der Schaltung gemacht werden, die in der Empfangsstation das Kabel mit der Erde verbindet. Der Empfangs apparat im Querarm 4 kann eine beliebige, aus Leitern zu-

30. sammengesetzte Curb- und Verstärkeranordnung sein, die mit örtlichen Stromquellen ausgestattet ist. Die Erfindung bezweckt in der Hauptsache, die Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen und durch einen verbesserten Abgleich den Gleichgewichtsfehler derart zu verringern, daß die auf Grund der erhöhten Geschwindigkeit verringerte Stärke des Signals die Größe des Gleichgewichtsfehlers um ein Beträchtliches übersteigt. Es ist sehr zweckmäßig, hier kräftige Röhrenverstärker zu verwenden, und die Erfindung ermöglicht die Verwendung solcher Einrichtungen mit großem Nutzen, weshalb Röhrenverstärker einen Teil der hier beschriebenen Signalanlage bilden.

Es wurde angenommen, daß die hier beschriebene induktive künstliche Leitung aus gleichen Abschnitten zusammengesetzt ist, und daß jeder Abschnitt das Äquivalent einer Kabellänge von 10 Seemeilen bildet. Diese Annahme vereinfacht die Erklärung der Einrichtung und vereinfacht ebenfalls die Herstellung derselben. Es ergibt sich aber aus der bekannten mathematischen Theorie für Wellenleiter, die aus Abschnitten zusammengesetzt sind, daß die Abschnitte bei einer Signalgeschwindigkeit von 600 Zeichen in der Minute noch bedeutend länger sein können. Es ist ebenfalls einleuchtend, daß die künstliche Leitung derart in Gruppen von Abschnitten unterteilt sein kann, daß jeder Abschnitt in einer Gruppe beispielsweise eine Kabellänge von 10 Seemeilen repräsentiert, während jeder Abschnitt in der nächsten Gruppe eine Kabellänge von 15 Seemeilen und jeder Abschnitt in der darauffolgenden Gruppe eine Kabellänge von 20 oder 30 Seemeilen darstellt. In jeder Gruppe müssen aber die Induktanzspulen in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen mathematischen Theorie eingestellt werden. Die mathematische Theorie erfordert ferner, daß die Kapazität am Sendeende der künstlichen Leitung halb so groß ist wie die übrigen Kapazitäten, d. h. daß sie in dem obigen Fall gleich 1,92 X 10—^s Farad ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ausgleichsschaltung, welche zur Nachbildung eines Wellenleiters für ein gewähltes Frequenzband dient und mehrere induktive Abschnitte aufweist, von denen jeder Induktanzen in Reihe und gegebenenfalls auch Widerstände in Reihe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Induktanzen einen nichtinduktiven Nebenschluß widerstand besitzt.

2. Verfahren zur Herstellung einer Ausgleichsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktanzspulen eines jeden Abschnittes eine wirksame Induktanz haben, die mit der Frequenz des aufgedrückten Stromes abnimmt und einen wirksamen Widerstand haben, der mit der Frequenz des aufgedrückten Stromes zunimmt.

3. Ausgleichsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Widerstände, die Induktanzen und (oder) die Kapazität in jedem Abschnitt zu ändern und dadurch Ausgleich zu schaffen für die kleinen Abweichungen zwischen den errechneten und ■ den praktisch zum vollständigen Ausgleich notwendigen Werten für diese Größen.

4. Ausgleichsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte in der Nähe des Sendeendes der künstlichen Leitung mit Mitteln zur Anderung des Widerstandes, der Induktanz und der Kapazität versehen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen