DE610279C

DE610279C - Method for the simultaneous equalization of cross-talk and cross-talk between neighboring speech circuits in telecommunications cables

Info

Publication number: DE610279C
Application number: DEA66475D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann Staebler
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-07-03
Filing date: 1932-07-03
Publication date: 1935-03-11

Description

. Die einzelnen Sprechkreise eines. Fernmeldekabels beeinflussen sich bekanntlich gegenseitig, und zwar infolge der Kopplungen, die zwischen ihnen bestehen. Diese Kopplungen lassen sich in zwei Gruppen unterteilen, die sich in ihrer Auswirkung auf das zwischen zwei Kreisen herrschende Nebensprechen bzw. Gegennebensprechen grundsätzlich unterscheiden, nämlich die sog. Längskopplungen und ίο die sog. Ouerkopplungen. Unter Längskopplungen versteht man dabei diejenigen, über die in dem beeinflußten Kreis eine Längsspannung oder anders ausgedrückt eine Umlaufspannung induziert wird, die- also auf den Serienwiderstand des beeinflußten Kreises arbeiten, während unter Querkopplung diejenigen verstanden werden, die an der Kopplungsstelle eine Querspannung, d. h. eine Spannung zwischen den beiden Leitern des beeinao flußten Kreises, zur Folge haben, die also auf den Parallelwiderstand der beiden Leitungsschleifen rechts und links vom Ort der Kopplung arbeiten. In Fernsprechkabeln sind die Längskopplungen vorwiegend magnetischer und die Querkopplung vorwiegend kapazitiver Art. Besteht nun zwischen zwei Stromkreisen sowohl eine Längskopplung als auch eine Querkopplung, so haben diese in dem beeinflußten Kreis zwei Störströme zur Folge, die sich, vom Ort. The individual speaking groups of one. Communication cable are known to influence each other, as a result of the couplings that exist between them. These couplings can be divided into two groups, which differ in their effect on the between fundamentally differentiate between two circles prevailing crosstalk or two-way crosstalk, namely the so-called longitudinal couplings and ίο the so-called cross couplings. Under longitudinal couplings one understands thereby those over which a longitudinal tension in the influenced circle or, in other words, a circulating voltage is induced, ie on the Series resistance of the affected circuit work while those under cross coupling be understood that a transverse voltage at the coupling point, d. H. a tension between the two heads of the circle that is flowing in, that is to say, on the parallel resistance of the two line loops to the right and left of the point of coupling work. In telephone cables, the line couplings are predominantly more magnetic and the cross coupling is predominantly of a capacitive nature. It now exists between two circuits both a longitudinal coupling as well as a transverse coupling, then these have in the affected circle result in two interference currents, which, from the location

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

Dipl.-Ing. Hermann Stäbler in Berlin-Obersch'onewtide.Dipl.-Ing. Hermann Stäbler in Berlin-Obersch'onewtide.

der Kopplung aus gesehen, in bekannter Weise in der einen Richtung unterstützen und in der anderen Richtung entgegenwirken oder anders ausgedrückt, die sich für das Nebensprechen addieren und für das Gegennebensprechen subtrahieren bzw. umgekehrt.seen from the coupling, support in a known manner in one direction and in the counteract other direction or, in other words, favor the crosstalk add and subtract for the cross talk or vice versa.

■ Für kurze Leitungslängen läßt sich der formelmäßige Zusammenhang wie folgt ableiten :■ For short cable lengths, the formulaic relationship can be derived as follows :

Über die vorwiegend kapazitive Querkopplung C₁₂ tritt von der Doppelleitung I ein Strom in die Doppelleitung JI ein von der Größe j ω C₁₂ V₀, worin V₀ die störende Spannung bedeutet, die wegen der Kürze der Leitungen als überall gleich groß angenommen werden kann. Dieser Strom teilt sich von der Eintrittsstelle aus nach beiden Seiten, so daß der Anfang und das Ende der Leitung unter dem Einfluß der Querkopplung von zwei Strömen von der Größe ^χ/₈ /α> C₁₂ F₀ in gleicher Richtung durchflossen werden.Via the predominantly capacitive cross-coupling C ₁₂ , a current of the size j ω C ₁₂ V _{0 flows} from the double line I into the double line JI , where V _{0 means} the interfering voltage, which can be assumed to be the same everywhere due to the shortness of the lines . This current divides from the entry point to both sides, so that the beginning and the end of the line are traversed in the same direction ^{under the influence of the cross coupling of two currents of the size χ} / ₈ / α> C ₁₂ F _0.

Über die vorliegend magnetische Längskopplung W₁₂ wird in der Leitung II eine Spannung induziert von der Größe J(MWi₁₂J₀, worin /₀ den Strom in der störenden Doppelleitung bedeutet. Diese Spannung hat in der gestörten Leitung einen Strom von der GrößeA voltage of the size J (MWi ₁₂ J ₀ , where / _{0 means} the current in the disturbing double line. This voltage has a current of the size in the disturbed line is induced in the line II via the present magnetic series coupling W ₁₂

——*- zur Folge, der Anfang und Ende—— * - result in the beginning and end

in entgegengesetzter -Richtung durchfließt. Der Summenstrom ist also, wenn man noch /₀ durchflows through in the opposite direction. So the total current is if you still have / ₀ through

^⁰ ersetzt:^ ⁰ replaces:

_L_L

Q Q₁ QQ ₁

¹ ^² ~ ¹ ^ ² ~

Dieser Strom muß bei der Nebensprechmessung dem Betrage nach gleich sein einemIn the crosstalk measurement, the amount of this current must be equal to one

ίο Strom, der am Ende der Eichleitung mit der Dämpfung b und einem Scheinwiderstand §₂ auftritt. Es muß also geltenίο Current that occurs at the end of the attenuator with attenuation b and an impedance § ₂ . So it must apply

__b ω . _{o o} . _ _b ω. _oo .

■Ϊ5ΐ■ Ϊ5ΐ

Das eine Vorzeichen unter der Klammer gilt dabei für das Nebensprechen, das andere für das Gegennebensprechen.One sign under the brackets applies to crosstalk, the other to the cross talk.

Dieser Zusammenhang zwischen Längs- und Querkopplungen hat nun bekanntlich zur Folge, daß durch einen Ausgleich der Kopphingen nur mit Hilfe von Kondensatoren in keinem Fall gleichzeitig das Nebensprechen und das Gegennebensprechen beseitigt werden kann. Man pflegt sich daher so zu helfen, daß man z. B. bei Pupinkabelanlagen zunächst die kapazitiven Kopplungen mit Hilfe einer Kopplungsmessung mißt und hierauf ausgleicht und nachher beim Zusammenschalten der Strecke auf möglichst hohe Nebensprech- und Gegennebensprechdämpfungswerte auskreuzt.This relationship between longitudinal and transverse couplings is now known to The result is that by balancing the coupling rings only with the help of capacitors in In no case the crosstalk and the two-way crosstalk are eliminated at the same time can. It is therefore customary to help oneself in such a way that one z. B. in Pupinkabelanlagen first the measures capacitive couplings with the help of a coupling measurement and then compensates and afterwards when connecting the line to the highest possible crosstalk and cross-talk attenuation values outcrosses.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum gleichzeitigen Ausgleich sowohl des Nebensprechens als auch des Gegennebensprechens. Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß sich bei Kenntnis der Nebensprechdämpfung und der Gegennebensprechdämpfung aus dem Zusammenhang zwischen beiden diejenigen Kopplungen ermitteln lassen, mit Hilfe deren sich gleichzeitig das Nebensprechen und das Gegennebensprechen beseitigen lassen. Gemaß der Erfindung wird daher der Ausgleich zwischen zwei Sprechkreisen durch Einfügen einer Längskopplung und einer Querkopplung solcher Größe vorgenommen, daß die Be-The invention is now a method for simultaneous equalization both of crosstalk as well as cross-talk. The invention is based on the knowledge that with knowledge of the crosstalk attenuation and the cross-talk attenuation from the relationship between the two those Determine couplings with the help of which the crosstalk and eliminate the cross talk. According to the invention, therefore, the balance between two speech circles by inserting a longitudinal coupling and a cross coupling made of such a size that the

Ziehung e Drawing e

~^b ~ ^b

(C₁₂ S₁ g₂ ± m₁₂) sowohl(C ₁₂ S ₁ g ₂ ± m ₁₂ ) both

^^

für die durch Messung ermittelte Nebensprechdämpfung O₁ als auch für die durch Messung ermittelte Gegennebensprechdämpfung ö₂ mit praktisch hinreichender Genauigkeit erfüllt ist. Die Größe der Genauigkeit hängt von der Art der auszugleichenden Leitungen ab. Bei hochwertigen Leitungen, wie z. B. langen Seekabeln, wird man ihn zweckmäßig so hoch wie irgendmöglich treiben, wahrend man bei geringwertigen Leitungen, wie etwa Leitungen in Ortsnetzen, nur so weit gehen wird, wie es unbedingt notwendig ist.for the crosstalk attenuation O ₁ _{determined by measurement and for the crosstalk attenuation ö 2} determined by measurement is met with practically sufficient accuracy. The level of accuracy depends on the type of lines to be compensated. In the case of high-quality cables, such as B. long submarine cables, it will expediently be driven as high as possible, while with low-value lines, such as lines in local networks, you will only go as far as is absolutely necessary.

Für die Ermittlung der Kopplungen bedient man sich am einfachsten . der graphischen Methode. Trägt man nämlich, wie in der Zeichnung dargestellt, in einem Koordinatensystem beispielsweise als Abszissen die magnetischen Kopplungen und als Ordinaten die zweckmäßig schon mit Q₁Q₂ multiplizierten kapazitiven Kopplungen auf, am einfachsten in logarithmischem Maßstab, und verbindet jeweils die Punkte gleichen Nebensprechens untereinander und außerdem die Punkte gleichen Gegennebensprechens, so findet man die gesuchten Kopplungswerte als die Koordinaten des Schnittpunktes der entsprechenden Nebensprechkurve mit der entsprechenden Gegennebensprechkurve. Hat man z. B. durch Messung einen Nebensprechwert b = 9 und einen Gegennebensprechwert 10,5 ermittelt, so sind die entsprechenden Kopplungen die Koordinaten des mit einem Kreis markierten Punktes der Zeichnung.The easiest way to determine the couplings is to use. the graphic method. If, as shown in the drawing, one plots the magnetic couplings as abscissas in a coordinate system and the _{capacitive couplings expediently already multiplied by Q 1} Q ₂ as ordinates, easiest on a logarithmic scale, and connects the points of the same crosstalk with each other and in addition, if the points of the same cross-talk are found, the coupling values sought are found as the coordinates of the point of intersection of the corresponding cross-talk curve with the corresponding cross-talk curve. Has one z. B. determined by measuring a crosstalk value b = 9 and a cross talk value 10.5, the corresponding couplings are the coordinates of the point marked with a circle in the drawing.

Die Messung der Nebensprechdämpfung und der Gegennebensprechdämpfung erfolgt in bekannter Weise mit Hilfe eines Leitungsabschlusses, dessen Widerstand gleich oder nahezu gleich dem Wellenwiderstand der Leitung ist. Der Ausgleich erfolgt zweckmäßig in gegenüber der Wellenlänge kurzen Abschnitten. Es ist jedoch dabei nicht erforderlich, daß die einzelnen Ausgleichsabschnitte galvanisch getrennt voneinander gemessen werden, vielmehr kann Messung und Ausgleich von einem Punkt an fortschreitend durchgeführt werden, indem nach jedem Ausgleich ein neuer unausgeglichener Abschnitt, beispielsweise ein Spulenfeld, zugeschaltet wird und so die Strecke unter fortschreitendem Zusammenbau ausgeglichen wird. Der ausgeglichene Teil der Strecke bildet dabei einen Teil des Leitungsabschlusses. Dieses Verfahren hat nun gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem ebenfalls der Ausgleich unter fortschreitendem Zusammenbau vorgenommen wird, jedoch nur durch Messung der kapazitiven Unsymmetrie und Einschalten von Ausgleichskondensatoren, den großen Vorteil, daß sowohl das Nebensprechen als auch das Gegennebensprechen vollkommen beseitigt no werden kann. Da nämlich bei den bekannten Verfahren etwaige magnetische Kopplungen, insbesondere der Pupinspulen, ebenfalls durch Kondensatoren ausgeglichen werden, so kann dadurch zwar das Nebensprechen ausgeglichen u$ werden, nicht aber das Gegennebensprechen, bzw. umgekehrt. Demgegenüber können mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung sowohl die kapazitiven als auch die magnetischen Kopplungen von Kabel und Spulen einwandfrei ausgeglichen werden'. ' " " *' Der Einbau der Ausgleichselemente kann inThe crosstalk attenuation and the crosstalk attenuation are measured in a known manner with the aid of a line termination, the resistance of which is equal to or almost equal to the characteristic impedance of the line. The compensation is expediently carried out in sections that are shorter than the wavelength. However, it is not necessary that the individual compensation sections are measured galvanically separated from each other, rather the measurement and compensation can be carried out progressively from one point onwards by connecting a new unbalanced section, for example a coil field, after each compensation and thus the distance below is compensated for as the assembly progresses. The balanced part of the route forms part of the line termination. This method has the great advantage over the known method, in which the equalization is also carried out with progressive assembly, but only by measuring the capacitive asymmetry and switching on equalizing capacitors, that both the crosstalk and the two-way crosstalk can be completely eliminated. Namely, since in the known methods, any magnetic couplings, especially the loading coils are compensated also by capacitors, so characterized can Although the crosstalk compensated u $ are, but not the counterpart crosstalk, or vice versa. In contrast, with the aid of the method according to the invention, both the capacitive and the magnetic couplings of cables and coils can be perfectly balanced. '""*' The installation of the compensation elements can be done in

beliebiger an sich bekannter Weise erfolgen. Es können für beide Kopplungswerte getrennte Ausgleichselemente verwendet werden (Ausgleichskondensatoren und Ausgleichsspulen), oder es können beide Ausgleichselemente in an sich bekannter Weise zusammengefaßt werden, so daß gleichzeitig ein Ausgleich der kapazitiven und der magnetischen Kopplungen erfolgt, indem z. B. zwei Adern ίο oder bei Phantomkopplungen drei Adern verschiedener Sprechkreise über eine bestimmte Strecke gemeinsam mit einer Metallhülse aus magnetischem, vorzugsweise hochpermeablem Material umgeben werden. Als Ort des Einbaus wird, sofern es sich um Pupinkabel handelt, zweckmäßig die Spulenfeldmitte gewählt, jedoch kann es auch zweckmäßig sein, die magnetischen Ausgleichselemente an den Spulenpunkten einzuschalten, sofern nämlich der Ort der magnetischen Kopplungen in erster Linie die Spulen sind. Dadurch erreicht man nicht nur eine Beseitigung sowohl des Nebensprechens und Gegennebensprechens, sondern auch des Nebensprechens von beiden Enden der Strecke aus, was bei den bekannten Verfahren nicht möglich war. Sollten sich trotzdem noch irgendwelche Unterschiede in der Güte des Ausgleichs für das Nebensprechen von Anfang und Ende der Strecke aus ergeben, so kann man natürlich auch bei diesem Verfahren in bekannter Weise mit dem Ausgleich, in der Mitte der Strecke beginnen und nach beiden Seiten hin fortschreiten.take place in any manner known per se. Separate coupling values can be used for both Compensation elements are used (compensation capacitors and compensation coils), or both compensation elements can be combined in a manner known per se be, so that at the same time a balance of the capacitive and magnetic couplings takes place by z. B. two wires ίο or in the case of phantom couplings, three wires from different speech circuits via a specific one Stretch together with a metal sleeve made of magnetic, preferably highly permeable Be surrounded by material. As the place of installation, if it is a pupin cable, expediently selected the coil field center, but it can also be expedient to use the turn on magnetic compensation elements at the coil points, provided namely the location of the magnetic couplings are primarily the coils. This does not achieve just an elimination of both crosstalk and cross-talk, but also that Crosstalk from both ends of the link, which is not possible with the known methods was possible. Should there still be any differences in the quality of the So you can compensate for the crosstalk from the beginning and end of the line of course also with this method in a known way with the balance in the middle start the route and proceed to both sides.

Die Erfindung wurde im vorstehenden in der Anwendung auf Pupinkabel beschrieben. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des Ausgleichsverfahrens gemäß der Erfindung auch bei Karupkabeln. Während man nämlich bisher stets darauf angewiesen war, beim Zusammenschalten der einzelnen Längen Kreuzungen vorzunehmen, gestattet das beschriebene Verfahren eine vollkommene Glattschaltung und ermöglicht daher auch für Krarupkabel alle Vorteile, die der Ausgleich mit Hilfe von Ausgleichselementen gegenüber dem Kreuzungsausgleich aufweist.The invention has been described above as applied to pupin cables. Particularly The use of the compensation method according to the invention is also advantageous for Karup cables. While you have so far was always dependent on interconnecting the individual lengths intersections make, the method described allows a perfect smoothing and therefore enables all the advantages for Krarupkabel that balancing with the help of balancing elements compared to the intersection compensation.

Für den Ausgleich verschiedener Kopplung (Stammkopplungen, Phantomkopplungen usw.) unabhängig voneinander gelten dieselben Ausgleichsregeln wie beiden bekannten Verfahren.To compensate for different couplings (trunk couplings, phantom couplings, etc.) independently of one another, the same balancing rules apply as for the two known methods.

Claims

Patent claims:

1. Method of balancing crosstalk and cross-talk at the same time between neighboring speech circles in telecommunication cables, in which the speech circles have a series coupling and are coupled via a cross coupling, characterized in that the relevant speech circuits are coupled via a longitudinal coupling and a cross coupling of such a size that the

Relationship e ~ ^h = - ~ (C ₁₂ S ₁ g ₂ + m ₁₂ ) so-

probably for the crosstalk attenuation (B ₁ ) determined by measurement and for the two-way crosstalk attenuation (δ ₂ ) is practically fulfilled.

2. The method according to claim 1, characterized in that the compensation of one point of progressing with simultaneous "interconnection of the individual Line sections takes place.

3. The method according to claim 1 and following, characterized in that at Pupin introduces the longitudinal couplings at the coil points and the cross couplings in the middle of the fields.

4. The method according to claim 1 and following, characterized in that longitudinal and cross couplings are compensated for by common compensating elements, for example by surrounding the cores concerned with sheaths made of magnetic material.

1 sheet of drawings