DE556466C

DE556466C - Process for reducing mutual interference in telecommunications systems

Info

Publication number: DE556466C
Application number: DE1930556466D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Lintzel
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1930-12-14
Filing date: 1930-12-14
Publication date: 1932-08-10

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
10. AUGUST 1932ISSUED ON
AUGUST 10, 1932

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVe 556466 KLASSE 21a² GRUPPE JVe 556466 CLASS 21a ² GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Dezember 1930 abPatented in the German Empire on December 14, 1930

Die Nebensprechstörungen in Fernmeldeleitungen lassen sich bekanntlich in zwei Klassen einteilen, die man als Nebensprechen schlechthin und als Gegennebensprechen bezeichnet. Jede der beiden Klassen hat zwei Untergruppen, die Übersprechen und Mitsprechen bzw. Gegenübersprechen und Gegenmitsprechen genannt werden. Mitsprechen und Gegenmitsprechen sind diejenigen Störungen, die bei der meist üblichen Viererausnutzung zwischen den Stammkreisen und dem Viererkreis innerhalb des Vierers auftreten, während man als Übersprechen und Gegenübersprechen alle übrigen Nebensprechstörungen bezeichnet. Die Ursachen der gegenseitigen Beeinflussungen sind die Unsymmetrien der Sprechkreise, und zwar bestehen sie beim Mitsprechen und Gegenmitsprechen im wesentlichen in Kapazitäts-, Induktivitäts- und Widerstandsdifferenzen sowie gegenseitigen Induktivitäten, beim Übersprechen und Gegenübersprechen in Kapazitätsdifferenzen und gegenseitigen Induktivitäten. Durch geeignete Ausgleichsmethoden lassen sich die durch die Unsymmetrien hervorgerufenen Nebensprechstörungen beim Zusammenbau der Anlagen sowohl bezüglich des Nebensprechens als auch des Gegennebensprechens gleichzeitig beseitigen oder auf das im Betriebe zulässige Maß herabmindern. Daneben gibt es jedoch Fälle, in denen bei fertigen Anlagen zwischen je zwei Sprechkreisen überwiegend nur die eine Klasse dieser Störungen auftritt, ferner Fälle, in denen beide Klassen der Störungen auftreten, ohne die gleiche Ursache zu haben, so daß jede Störung getrennt für sich beseitigt werden muß. Diese Fälle können bei Reparaturen von fertigen Anlagen sowie bei der Verlegung von langen zusammenhängenden Kabeistrecken, z. B. von Seekabeln, eintreten. Es war bisher nicht möglich, mit den bereits bekannten Verfahren die Nebensprechstörungen einer Klasse zu beseitigen, ohne gleichzeitig die Störung der anderen Klasse hervorzurufen. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Nebensprechen auszugleichen, ohne das Gegennebensprechen merklich zu beeinflussen, und umgekehrt das Gegennebensprechen auszugleichen, ohne das Nebensprechen merklich zu beeinflussen.As is well known, crosstalk interference in telecommunications lines can be divided into two Divide classes that are known as crosstalk per se and as cross-talk. Each of the two classes has two sub-groups, crosstalk and talk-in and counter-talk and talk-in to be named. Participation and counter-participation are those disturbances that occur in the mostly usual four-person exploitation between the parent circles and the quadruple occur within the foursome, while being referred to as crosstalk and cross-talk all other crosstalk interference denotes. The causes of the mutual influences are the asymmetries of the speaking groups, and they exist in speaking and counter-speaking in essential in capacitance, inductance and resistance differences as well as mutual Inductivities, in crosstalk and cross-talk in capacitance differences and mutual inductances. The asymmetries caused by the asymmetries can be eliminated using suitable compensation methods Cross-talk interference when assembling the systems, both with regard to the Eliminate crosstalk and cross-talk at the same time or to the Reduce the permissible level in the company. However, there are also cases in which produce systems between each two speaking groups predominantly only one class of this Interference occurs, furthermore cases in which both classes of interference occur without to have the same cause, so that each disturbance can be eliminated separately got to. These cases can occur during repairs to finished systems as well as during laying of long contiguous cable routes, e.g. B. submarine cables occur. It wasn't possible before with that already known method to eliminate the crosstalk interference of a class without simultaneously to cause the disturbance of the other class. The invention is now based on the object of compensating for the crosstalk, without noticeably influencing the cross-talk and, conversely, compensating for the cross-talk without that Noticeably affecting crosstalk.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man die vorhandene Störung genau oder annähernd zur einen Hälfte durch ein Kopplungselement oder eine Kornbination von Kopplungselementen beseitigt, deren charakteristische Wirkung im Aufdrücken einer äußeren Spannung auf den gestörten Kreis besteht und genau oder annähernd zur anderen Hälfte durch ein Kopplungselement oder eine Kombination von Kopplungselementen beseitigt, deren charak-This object is achieved according to the invention in that the existing disturbance exactly or approximately half by a coupling element or a combination eliminated by coupling elements, their characteristic effect in the pressing of an external tension on the disturbed Circle consists and exactly or approximately to the other half by a coupling element or a combination of coupling elements, the characteristics of which

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Hermann Lintzel in Berlin-Siemensstadt.Dipl.-Ing. Hermann Lintzel in Berlin-Siemensstadt.

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teristische Wirkung im Induzieren einer inneren elektromotorischen Kraft in dem gestörten Kreis besteht.teristic effect in inducing an internal electromotive force in the disturbed Circle consists.

Die dem Verfahren gemäß der Erfindung zugrunde liegenden physikalischen Verhältnisse sollen im folgenden an einem Beispiel erläutert werden: Eine zwischen zwei Sprechkreisen A-B und C-D, deren Wellenwiderstände Z^e-j-ψχ und Ζ₂-β-]'-φ₂ seien, bestehende, in Abb. ι durch einen Kondensator k angedeutete kapazitive Kopplung bewirkt, wenn der Kreis A-B bei A von einer Wechselstromquelle gespeist wird, die Induzierung einer Spannung V₂ /( ^lm Kreis C-D, die sich in der in Abb. 1 angedeuteten Weise über die Scheinwiderstände rechts und links vom Querschnitt X, im Betriebsfalle also über die Wellenwiderstände, schließt und die Störströme / / und Jr verursapht. Das Charakteristische der Störwirkung dieser kapazitiven Kopplung ist das Aufdrücken einer äußeren Spannung V_iK auf die gestörte Leitung. The physical relationships on which the method according to the invention is based will be explained in the following using an example: An existing between two speech circuits AB and CD, the wave resistances of which are Z ^ ej-ψχ and Ζ ₂ -β -] '- φ ₂ , in Fig. Ι by a capacitor k indicated capacitive coupling causes, when the circuit AB at A is fed by an alternating current source, the induction of a voltage V ₂ / ( ^lm circuit CD, which is in the manner indicated in Fig. 1 via the apparent resistances on the right and to the left of cross-section X, i.e. via the wave resistances, closes and causes the interference currents / / and Jr. The characteristic of the interference effect of this capacitive coupling is the application of an external voltage V _iK to the disturbed line.

Betrachtet man in Abb. 2 die Wirkung einer durch Koppelschleifen angedeuteten magnetischen Kopplung m, so besteht diese in der Induzierung einer Spannung V_2m, die als innere elektromotorische Kraft in der in Abb. 2 angedeuteten Weise wirkt und den Störstrom Jm hervorruft. Das Charakteristische der Störwirkung dieser magnetischen Kopplung ist das Induzieren einer inneren elektromotorischen Kraft V₂ m i^m Kreis C-D. If one considers the effect of a magnetic coupling m indicated by coupling loops in Fig. 2, this consists in the induction of a voltage V _2m , which acts as an internal electromotive force in the manner indicated in Fig. 2 and causes the interference current Jm. The characteristic of this disturbance magnetic coupling is to induce an internal electromotive force V ₂ m i ^m circuit CD.

Läßt man nun kapazitive und magnetische Kopplung gleichzeitig wirken, wobei angenommen wird, daß jede der beiden Kopplungen für sich Störströme von dem gleichen Betrage am Ende C hervorruft, so fließen die in Abb. 3 eingezeichneten Störströme. Es ist nun bekannt (Küpfmüller, Archiv für Elektrotechnik, XII. Bd. 2. Heft), daß die von diesen beiden Kopplungen hervorgerufenen Störströme sich in ihrer Phase nur um die Summe . der Winkel der Wellenwiderstände der beiden Leitungen, also um ψι Ί~ (pz, oder aber, bei Umkehrung des Vorzeichens einer der beiden Kopplungen, um i8o° — (g?! + ψϊ) unterscheiden. Diese Winkel sind nun bei den gebräuchlichen belasteten Leitungen in dem für das Nebensprechen besonders ausschlaggebenden mittleren und oberen Frequenzbereich klein. Infolgedessen kann man die von den beiden Kopplungsarten herrührenden Störströme in erster Annäherung als in Phase oder in der Phase um i8o° verschoben betrachten. Dann ergibt sich aber bei Betrachtung von Abb. 3, daß unter den gemachten Voraussetzungen die Störströme, die über den Punkt D fließen, sich aufheben, während die über den Punkt C fließenden Störströme sich unterstützen, d. h.If capacitive and magnetic coupling are now allowed to act simultaneously, assuming that each of the two couplings causes interference currents of the same magnitude at end C , the interference currents shown in Fig. 3 will flow. It is now known (Küpfmüller, Archiv für Elektrotechnik, XII. Vol. 2nd Issue) that the phase of the interference currents caused by these two couplings is only about the sum. the angle of the wave resistance of the two lines, so differ by ψι Ί ~ (pz, or, if the sign of one of the two couplings is reversed, by 180 ° - (g ?! + ψϊ) . These angles are now with the usual loaded lines small in the middle and upper frequency range, which is particularly important for crosstalk. As a result, the interference currents resulting from the two types of coupling can be viewed as a first approximation as being shifted in phase or in phase by 180 °. that under the assumptions made, the interference currents flowing through point D cancel each other out, while the interference currents flowing through point C support each other, ie

es tritt Nebensprechen auf, ohne daß Gegennebensprechen erzeugt wird. Kehrt man das Vorzeichen einer der beiden Kopplungen um, so verschwindet das Nebensprechen, und am Ende D tritt Gegennebensprechen auf. Die auf diese Weise erzeugten Störströme werden nun zur Kompensation der vorhandenen benutzt, wobei, wenn Störungen beider Klassen mit verschiedenen Ursachen vorhanden sind, die Beseitigung jeder Störung für sich ohne Beeinflussung der der anderen Klasse erfolgen kann. Erfindungsgemäß besteht also das Verfahren darin, daß man das vorhandene Nebensprechen oder Gegennebensprechen zur Hälfte mit Hilfe einer kapazitiven und zur anderen Hälfte mittels einer magnetischen Kopplung beseitigt, oder allgemeiner ausgedrückt, zur Hälfte durch ein Ausgleichselement, dessen charakteristische Wirkung im Aufdrücken einer äußeren Spannung, und zur Hälfte durch ein solches, dessen charakteristische Wirkung in dem Induzieren einer inneren Spannung besteht. Dann tritt eine merkliche Nebensprechstörung der jeweiligen anderen Klasse nicht auf. Aus der allgemeineren Definition ergibt sich die Anwendung auf alle zu Beginn definierten Nebensprechstörungen. Als Ausglejchselemente für Übersprechen und Gegenübersprechen kornmen in Frage auf der einen Seite zwischen induzierenden und induziertem Sprechkreis liegende Querkondensatoren, Querwiderstände und Querinduktivitäten oder beliebige Kombinationen dieser Elemente, auf der anderen Seite gegenseitige Induktivitäten; für Mitsprechen und Gegenmitsprechen einerseits Querkondensatoren, Querinduktivitäten und Üuerwiderstände oder beliebige Kombinationen dieser Elemente, auf der anderen Seite Differenzinduktivitäten und Differenzwiderstände in den Paaren und gegenseitige Induktivitäten zwischen Paaren und Vierern. Für die Anordnung dieser Ausgleichselemente gelten die bekannten Regeln, die es ermöglichen, Übersprechen und Mitsprechen unabhängig voneinander auszugleichen. Die Besonderheiten der auszugleichenden Störungen und das Ziel, den Einfluß der Phasenwinkel der Wellenwiderstände als Ursache der geringen Phasenverschiebung der Ausgleichsströme zu verringern, ferner die Berücksichtigung von Reststörströmen können es erforderlich machen, die beiden zu einem Ausgleich gehörenden Kopplungselemente oder Kombinationen von Kopplungselementen der beiden charakteristischen Kategorien nicht genau an der gleichen Stelle anzubringen, ferner die Störung nur annähernd je zur Hälfte durch die Elemente oder Elementekombinationen der beiden Kategorien zu beseitigen.crosstalk occurs without generating cross-talk. If the sign of one of the two couplings is reversed, the crosstalk disappears and at the end D cross-talk occurs. The interference currents generated in this way are now used to compensate for the existing ones, and if there are interferences in both classes with different causes, each interference can be eliminated independently without influencing that of the other class. According to the invention, the method consists in that the existing crosstalk or mutual crosstalk is eliminated half by means of a capacitive coupling and the other half by means of a magnetic coupling, or more generally, half by a compensation element, the characteristic effect of which is to apply an external voltage, and half by one whose characteristic effect consists in inducing an internal tension. Then a noticeable crosstalk interference of the respective other class does not occur. The more general definition results in the application to all crosstalk disturbances defined at the beginning. As compensation elements for crosstalk and crosstalk, on the one hand transverse capacitors, transverse resistances and transverse inductances or any combination of these elements between the inducing and induced speech circuit, or any combination of these elements, on the other, mutual inductances; for speaking and counter-speaking, on the one hand, shunt capacitors, shunt inductances and Üuerwideristors or any combination of these elements, on the other hand differential inductances and differential resistances in the pairs and mutual inductances between pairs and quads. For the arrangement of these compensation elements, the known rules apply, which make it possible to compensate for crosstalk and co-determination independently of one another. The peculiarities of the disturbances to be compensated and the aim of reducing the influence of the phase angle of the wave impedance as the cause of the slight phase shift of the compensating currents, as well as the consideration of residual interference currents, may make it necessary to use the two coupling elements or combinations of coupling elements belonging to the two characteristic categories not to be attached in exactly the same place, furthermore the disturbance can only be remedied approximately half by the elements or element combinations of the two categories.

Es kann weiter erforderlich sein, die EIe-It may also be necessary to

mente oder Elementekombinationen je einer oder beider Kategorien aufzuteilen und teilweise oder sämtlich an denselben oder verschiedenen Stellen der Leitungen anzubringen, so daß die Summe der Wirkungen der einen Kategorie genau oder annähernd gleich der Summe der Wirkungen der anderen Kategorie ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann man mit besonderem Vorteil in Fernmeldeanlagen sowohl innerhalb der Kabel und Freileitungen als auch der Verstärkungseinrichtungen anwenden.elements or combinations of elements in each of one or both categories and partially or to install all of them at the same or different points on the lines, so that the sum of the effects of one category is exactly or approximately equal to the sum of the effects of the other category is. The method according to the invention can be used with particular advantage in telecommunications systems both within the cable and overhead lines as well as the reinforcement facilities.

Claims

Patent claims:

i. Procedure for reducing mutual interference in telecommunications systems, characterized in that the existing disturbance is exactly or approximately half through eliminates a coupling element or a combination of coupling elements, their characteristic effect when pressed there is an external tension on the disturbed circle and exactly or approximately to the other half through one Coupling element or a combination of coupling elements eliminated, their characteristic effect in inducing an internal electromotive force in the disturbed circle exists.

2. The method according to claim 1, characterized in that one attaches the coupling elements or the combinations of coupling elements to compensate for the two halves of the disturbances at exactly or approximately the same points of the telecommunications system.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Coupling elements or combinations of the coupling elements that serve to compensate for the two halves of the disturbances, partially or all divided and partially or all at the same or different points of the telecommunications system arranged so that the sum of the effects of the coupling elements or combinations of elements necessary to eliminate serve one half of the disturbances, exactly or approximately equal to the sum of the effects of the coupling elements or combinations of elements that are used to eliminate the other half of the disturbances.

1 sheet of drawings