DE607671C - Traegerfrequenzuebertrager mit einseitigem Verstaerker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wellenübertragungsanlagen, insbesondere auf Trägerwellensysteme mit Übertragern zum Verkehr in beiden Richtungen. Sie bezweckt die Ersparnis von Impedanzeinheiten in Trägerfrequenzübertragern.

Die Verwendung von Übertragern oder Verstärkern zwischen zwei Übertragungsleitungen zwecks Erhöhung des Zeichenpegels

ίο .ist in der Trägerfrequenztechnik üblich. Cm für die Übertragung in beiden Verkehrsrichtungen einseitige Verstärker benutzen zu können, sieht man in dem Übertrager zwei parallele Stromwege vor, für jede Richtung einen. Um ferner die Zeichen jeder Richtung auf die ihnen zugeordneten Stromwege im Übertrager zu beschränken, werden den Zeichen beider Übertragungsrichtungen mit Hilfe individuell zugeteilter Trägerwellen besondere Frequenzbänder zugeordnet, und Richtfilter im Übertrager sieben dann für jede Richtung das entsprechende Zeichenfrequenzband aus. In der einen Richtung sind die Richtfilter Hochpaßfilter und sieben das obere Zeichenfrequenzband aus, in der anderen Richtung sind es Tiefpaßfilter, die das untere Zeichenfrequenzband aussieben.

Infolge von Leitungsunsymmetrien und äußeren Beeinflussungen treten in den Übertragungsleitungen Fremdströme auf, die parallel auf beiden Adern entlang fließen und ihren Rückweg über die Erde nehmen. Diese Ströme verursachen kein Störgeräusch bei der Zeichenübertragung, falls sie in den metallischen Stromkreisen keine Spannungen erzeugen können. Um zu verhindern, daß Geräusche in störendem Ausmaße in die Leitungen gelangen, müssen alle Leitungen, in denen Fremdströme auftreten, sorgfältig gegen Erde abgeglichen werden. Dies bedingt, daß auch die Richtfilter des Übertragers symmetrisch gebaut sein müssen, falls die Stromkreise des Übertragers mit den Übertragungsleitungen metallisch verbunden sind.

Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus erscheinen aber nichtabgeglichene Filter vorteilhafter, da die unsymmetrische Konstruktion weniger Impedanzelemente als die symmetrische Konstruktion erfordert. Wenn man aber unsymmetrische Filter benutzen will, so muß man den Übertrager gegen die Übertragungsleitungen mit Hilfe von Transformatoren abriegeln. Der Benutzung von Transformatoren an den Übertragerklemmen steht aber die Schwierigkeit entgegen, Transformatoren zu bauen, die zwar die Zeichenbänder übertragen, aber doch keine Modulationsprodukte in störendem Ausmaße erzeugen. Solche Modulationsprodukte, von denen die dritte Harmonische die schädlichste

ist, entstehen in dem magnetischen Kernmaterial der Transformatoren. Übertragerstationen werden im allgemeinen so berechnet, daß sie den Übertragungspegel um ungefähr 7 Neper heben. Das bedeutet, daß die Pegeldifferenz zwischen den Zeichen beider Richtungen an den Übertragerklemmen ungefähr 7 Neper beträgt. Will man also ein Übersprechen vermeiden, so muß in der ίο Regel verlangt werden, daß die Modulationsspannungen um ungefähr 7 Neper unterhalb des Pegels der Grundspannungen liegen. Diese Überlegungen ergeben also, daß die Modulationsspannungen 14 Neper unter den Spannungen liegen müssen, die sie hervorrufen. Diese Modulationsbedingung hat sich bisher in Transformatoren, die zur Übertragung von Frequenzbändern der üblichen Trägerfrequenzen dienen, als unerfüllbar erwiesen.

Die Erfindung geht nun von der Erwägung aus, daß, wenn man die Transformatoren statt an die Übertragerklemmen in die Filter legt, die Dämpfung in dem Teil der Filter, der zwischen den Transformatoren einerseits und den Übertragerklemmen andererseits liegt, es ermöglicht, die Modulationsbedingung auf einen leichter erfüllbaren Wert.zu reduzieren. Bei dieser Anordnung müssen die Filterteile, die zwischen den Übertragerklemmen und den Transformatoren liegen, symmetrisch sein, die übrigen Filter dagegen nicht. Ein weiterer Faktor, der die Modulationsbedingung bei dieser Anordnung erleichtert, besteht darin, daß die Übertragungsleitungen für die Hälfte der vom Übertrager kommenden Modulationsströme einen Kurzschluß bilden. Auch noch andere Faktoren zielen auf eine Verringerung der Modulation bei dieser Anordnung hin; diese werden weiter unten erwähnt werden.

Nachstehend soll die Erfindung an Hand

der folgenden eingehenden Beschreibung und der Abbildung näher beschrieben werden.

Die Zeichnung zeigt die Erfindung an einem Trägerfrequenzübertrager.

Der in der Abbildung dargestellte Übertrager liegt zwischen zwei Übertragungsleitungen ι und 2 und ist so geschaltet, daß er Wellen niederer Frequenz, die von Leitung 1 in die Leitung 2 fließen, und Wellen höherer Frequenz, die in der entgegengesetzten Richtung fließen, verstärkt. Die Unterscheidung zwischen den beiden Richtungen wird folgendermaßen bewerkstelligt:

An den Klemmen 3 und 4 der Leitung 1 teilt sich der Übertragerstromkreis in zwei Stromkreise, einen oberen, der einen symmetrischen Teil 6 und einen unsymmetrischen Teil 7, der mittels des abgeschirmten Transformators 8 induktiv angekoppelt ist, enthält, und einen unteren, der: einen Tiefpaßfilter 9 mit einem symmetrischen Teil 10 und einen gleichfalls durch einen Transformator 12 gekoppelten unsymmetrischen Teil 11 enthält. Der untere Stromweg verläuft zur Leitung 2 weiter über einen Hochpaßfilter 17, und der obere Stromweg setzt sich entsprechend über einen Tiefpaßfilter 20 fort. Die Filter 17 und 20 sind den Filtern 5 bzw. 9 ähnlich. Zwischen den Verbindungspunkten 13 und 14 der beiden Filter in dem oberen Sprechweg und den Verbindungspunkten 18 und 19 in dem unteren Stromweg liegt ein einseitiger Verstärker 16, dessen Eingangskreis einen passenden Transformator 15 enthält. Infolge der Siebcharakteristiken der Filter verläuft der Weg der niederfrequenten Ströme, die in den Übertrager aus Leitung 1 eintreten, über den Tiefpaßfilter 9 * im unteren Sprechweg, dann in den Verstärker 16 und von dem Ausgang des Verstärkers über den Tiefpaßfilter 20 weiter zur Leitung 2. Die Hochfrequenzströme, die aus Leitung 2 kommen, folgen dem Stromkreis, der aus dem Filter 17, dem Verstärker 16 und dem Verstärker 5 gebildet wird, zur Leitung 1. Alle Ströme passieren den Verstärker in derselben Richtung.

Aus Ersparnisgründen ist es nun zweck- go mäßig, den Verstärker 16 und seine zugehörigen Filter unsymmetrisch zu wählen und eine Seite in jedem Falle zu erden. Da die Übertragungsleitungen 1 und 2 im allgemeinen symmetrisch sind, bedingt die Verwendung eines unsymmetrischen Übertragers die Einschaltung von abgeschirmten Transformatoren zur Ankopplung an die Leitungen. Haben diese Transformatoren, wie üblich, einen Eisenkern, was zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades erforderlich ist, und liegen sie an den Enden des Übertragers, so hat sich herausgestellt, daß sie unerwünschte Ströme erzeugen, die infolge der Modulationswirkung der magnetischen Kerne ein Übersprechen verursachen. So würden beispielsweise die verstärkten Niederfrequenzströme beim Übergang in die Leitung 2 in dem Transformator hochfrequente Harmonische erzeugen, die in die Hochpaßfilter ein- no treten und sich mit den normalen Hochfrequenzwellen mischen können. Bei den Filtern verwendet man zweckmäßig Induktionsspulen mit unmagnetischen Kernen, damit diese nicht auch selbst Quellen von n₅ Modulationsströmen werden. Da die Induktanzwerte gewöhnlich Idein sind, ist dies auch durchaus wirtschaftlich.

Um nun die Erzeugung von Übersprechströmen in dem Transformator zu verhindern, werden die Filter entsprechend der Erfindung in zwei Teile geteilt: Der eine ist symme-

irisch, der andere unsymmetrisch, und zwischen diese beiden Teile werden die abgeschirmten Transformatoren gelegt. Die unsymmetrischen Teile kommen auf die Verstärkerseite, und die symmetrischen Teile werden mit den ebenfalls symmetrischen Leitungen verbunden. So besteht z. B. der Filter 5 aus einem unsymmetrischen Teil 7 und einem symmetrischen Teil 6, die über den abgeschirmten Transformator 8 miteinander gekoppelt sind, und der Filter 9 aus dem unsymmetrischen Teil 11 und dem symmetrischen Teil 10, die entsprechend durch den abgeschirmten Transformator 12 gekoppelt sind. Filter 17 und 20 enthalten ähnliche Teile, die ihrerseits durch die abgeschirmten Transformatoren 21 und 24 miteinander gekoppelt sind.

Wenn die Transformatoren, wie oben beschrieben, innerhalb der Filter liegen, so unterliegen die dort erzeugten Modulationsprodukte der Siebwirkung der Filterendteile mit dem Ergebnis, daß diese Komponenten, deren Eintreten in den anderen Strom weg gefährlich werden könnte, derart gedämpft werden, daß ihre Störwirkung vernachlässigbar wird. Die verstärkten niederfrequenten Ströme können daher getrost unerwünschte hochfrequente Harmonische in dem Transformator2i erzeugen; bei ihrem Eintreten in den Filter 17 sind sie aber durch den symmetrischen Teil 22 des Filters 20 bereits so gedämpft, daß ihre Intensität vernachlässigbar ist. Entsprechend werden die in dem Transformator 8 durch die Modulation zweier verstärkter Hochfrequenzströme verschiedener Frequenzen erzeugten niederfrequenten Modulationsströme durch den Endteil 6 des Filters 5 derart gedämpft, daß ihre Wirkung auf den Niederfrequenzkanal vernachlässigbar ist. Da ferner die Transformatoren 12 und 24 in dem Eingangsweg mit niedrigem Pegel innerhalb der Filter liegen, werden die verstärkten Ausgangsströme von den anderen Stromwegen durch die entsprechenden Endteile 10 und 23 so gedämpft, daß sie in diese Transformatoren nicht eindringen und keine Modulationsströme erzeugen können.

Da die Modulationsströme im Verhältnis zu den -sie erzeugenden Strömen kleine Intensität aufweisen, braucht der Grad der Dämpfung in dem Filterendteil nicht sehr groß zu sein. Im allgemeinen braucht der Endteil des Filters nicht mehr als ein Viertel oder ein Fünftel der Gesamtdämpfung des Filters aufzuweisen.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt.

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Trägerfrequenzübertrager mit einseitigem Verstärker und zwei Übertragungswegen zwischen den Übertragungsleitungen für Verkehr in beiden Richtungen und in jedem der Übertragungswege vor und hinter dem Verstärker liegenden Hoch- bzw. Tiefpaßfiltern, dadurch gekennzeichnet, daß der" Übertrager über seine Filter galvanisch an die Übertragungsleitungen angeschlossen ist und jedes der Filter durch einen Transformator in einen der Übertragungsleitung zugekehrten symmetrischen und einen dem Verstärker zugekehrten unsymmetrischen Abschnitt geteilt ist.

2. Trägerfrequenzübertrager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator einen Eisenkern besitzt und abgeschirmt ist.

3. Trägerfrequenzübertrager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der symmetrische Teil der Filter eine oder mehrere Induktionsspulen mit einem Kern aus nichtmagnetischem Material enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen