DE675679C - Roehrenzwischenverstaerker fuer Fernsprechseekabelanlagen - Google Patents

Roehrenzwischenverstaerker fuer Fernsprechseekabelanlagen

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DE675679C
DE675679C DEE45528D DEE0045528D DE675679C DE 675679 C DE675679 C DE 675679C DE E45528 D DEE45528 D DE E45528D DE E0045528 D DEE0045528 D DE E0045528D DE 675679 C DE675679 C DE 675679C
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    • H04B3/36Repeater circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

  • Röhrenzwischenverstärker für Fernsprechseekabelanlagen Die Erfindung bezieht sich ;inf Nachrichtenübermittlung durch Draht über große Entfernungen, insbesondere über große, schlecht zugänglicheStrecken, wie dieOzeaue. Die Erfindung soll hier in Verbindung mit einer Tiefseekabelanlage beschrieben werden, die beispielsweise dem Fernsprechverkehr zwischen Amerika und Europa dienen oder für Übertragungen anderer Art benutzt werden kann.
  • Die Erfindung bezweckt die Schaffung von Verfahren und Mitteln zur Verstärkung der Signalenergie längs eines Übertragungsweges, beispielsweise eines Tiefseekabels, das für Übertragung über eine lange Strecke besonders geeignet ist.
  • Die vorteilhafteste Verstärkervorrichtung für Fernsprechsysteme und verwandte Übertragungssystenie ist die Elektronenröhre. Diese Apparate wurden immer als einpfindlieh und wenig dauerhaft angesehen. Selbst wenn einzelne Röhren mehrere Jahre verwendungsfähig blieben, kam es vor, daß andere Röhren von demselben Typ eine Lebensdauer von noch nicht einem Jahr aufwiesen. Wenn Röhrenverstärker zwischen den Endstellen eines Tiefseekabels angebracht werden sollen, hat man es bisher für notwendig gehalten, die Röhren an Stellen unterzubringen, an denen sie zwecks Bedienung und Ausbesserung leicht zugänglich sind, beispielsweise auf natürlichen oder künstlichen Inseln, auf - Bojen oder in Aufhängungssysteinen anderer Art. Bei allen derartigen Einrichtungen ging man von dem Gedanken aus, daß es später notwendig werden würde, in Zwischenräumen von einem Jahr oder weniger eine Überprüfung der Anlage vorzunehmen und gegebenenfalls Batterien oder Röhren auszuwechseln.
  • Da Anlagen der beschriebenen Art häufig überprüft und ausgebessert werden müssen, war man bisher bestrebt, die Anzahl der Verstärkerstationen so gering wie möglich zu machen. Bei der Anlage derartiger Verstärkersy5teme ging man ferner von der Voraussetzung aus, daß es zweckmäßig sei, eine möglichst geringe Anzahl Röhren zu verwenden, denn je geringer die Röhrenzahl ist, desto weniger wahrscheinlich ist es, daß eine der Röhren versagen wird. Die bisher verwendeten Nachrichtenübermittlungssysterne wurden deshalb mit der kleinstmöglichen Anzahl von Verstärkerstationen ausgestattet, so daß jeder Verstärker eine so hohe Verstärkung liefern mußte, wie es mit den anderen an die Anlage gestellten Anforderungen vereinbar war. - Vorliegende Erfindung stellt eine grundsätzliche Abkehr von dem bisher Bekannten dar. Die Erfindung beruht zum Teil auf der Wahrnehmung, daß die kurze Lebensdauer einer Vakuumröhre zu einem großen Teil darauf zurückzuführen ist, daß die Röhre derart betrieben wird, daß sie Beine ver-'hältnismäßig große Ausgangsleistung liefiert. Es wurde nun gefunden, daß die Lehensdauer der Röhren stark erhöht wer den kann, wenn die Heizfadentemperaturell und die Ausgangsenergien voll geringer'ei'I-, Größenordnung als üblich sind. Hieraus ergibt sich wieder folgende wichtige Tatsache: i. Die von Zeit zu Zeit erforderliche Überprüfung von Verstärkerstationen kann stark eingeschränkt oder für die gesamte Lebensdauer eines Kabels aufgehoben werden. 2. Eine Zunahme der Anzahl von Verstärkerstationen in einer Kabelanlage bedeutet keineswegs eine unerwünschte Zunahme der Störmöglichkeiten, denn wenn die Lebensda#uer der Röhren durch die oben beschriebene Betriebsweise verlängert wird, arbeitet auch jede einzelne Röhre zuverlässiger als bisher. Es ist deshalb keineswegs unvorteilhaft, eine große Anzahl von Verstärkern zu verwenden, die eine geringe Leistung abgeben. Außerdem können die Verstärker so einfach gestaltet werden, daß sie mit dem Kabel verlegt und aufgenommen werden können. Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, die Verstärker zu einem Teil des Kabels zu gestalten. Bei bewehrten Kabeln wird gemäß der Erfindung der Verstärker auf der Innenseite der Bewehrung untergebrächt.
  • Die Erfindung umfaßt ferner die Verwendung von einfachen Verstärkern, die beispielsweise aus einer oder zwei Röhren bestehen und nicht weiter voneinander entfernt sind, als daß ihre Verstärkung genügt, um die Dämpfung eines benachbarten Kabelabschnittes annähernd auszugleichen. Wenn ein Röhrenverstärker mit geeigneten Eingangs-und Ausgangstransformatoren und Entzerrern ausgestattet ist, kann derselbe mit einer Eingangsenergie betrieben werden, deren Höhe durch thermische Einflüsse, Bandbreite, Verstärkerzahl und den erwünschten Abstand zwischen Signal- und Geräuschpegel begrenzt wird. Bei einem zweckmäßigen Verstärkungsgrad und unter Berücksichtigung der während des Betriebes eintretenden Abweichungen von den anfänglichen Arbeitsbedingungen kann die erforderliche Ausgangleistung eines Verstärkers gemäß der Erfindung in der Höhe von io --- 5 oder io-6 Watt liegen. Eine passende Verstärkung ohne Modulation kann erzielt werden, wenn die der Anode zugeführte Leistung etwa la-' oder io-2 Watt beträgt. Es ist zweckmäßig, diese Leistung bei einer verhältnismäßig niedrigen Spannung zuzuführen, da sich hierdurch die Frage der Speisung vereinfacht. Witd beispielsweise angenommen, daß 30 Volt die richtige Spannung für den Anodenstromkreis ist, so würde ein Anodenstrom in der Größenordnung von io-4Amp. benötigt werden. Wenn der Anodenstrom so niedrig ist, kann man mit einer verhältnismäßig niedrigen #i*leizfadentemperatur auskommen. Die Ver->#rendung eines geringen Anodenstromes be -#e##kt auch, zum mindesten, wenn es sich um Heizfäden mit besonders aufgebrachter emittierender Schicht handelt, daß die Lebensdauer der Röhren verlängert -wird, wenn sie mit einem Anodenstrom betrieben werden, der so gering ist, daß -der je Längeneinheit des Heizfadens fließende Elektronenstroin klein ist. Durch niedrige Heizfadentemperatur und geringen Anodenstrom werden auch verschiedene andere Vorteile erzielt, indem beispielsweise die Neigung zur Gasbildung in der Röhre abnimmt und die Oberfläche der Röhrenteile geringere Alterungsveränderungen zeigt. Dies bewirkt wieder, daß die Röhrenkennlinien für längere Zeiträume als bisher unveränderlich bleiben.
  • Die Lebensdauer der Röhren kann noch weiter verlängert werden, wenn die Röhrenkathoden so hergestellt und behandelt werden, daß sie einen großen Vorrat des Materials enthalten, das die dauernde Kathodenemission erzeugt.
  • Eines dieser bekannten Verfahren besteht darin, Heizfäden mit Oxydiiberzug durch Reduktion in einem Kohlenwasserstoffgas, z. B. Methan, zu aktivieren. Nach einem anderen Verfahren wird der Heizfaden mit einem Stoff überzogen, der Barium, Strontiuni und Nickelcarbonate enthält. Das Barium und das Strontium werden in Oxyde und das Nickelcarbonat wird in freies Nickel umgewandelt. In beiden Fällen nimmt die Menge des in der Kathode aufgespeicherten emittierenden Materials (d. h. des Bariums) zu. Eine Röhre, die nach den erwähnten Verfahren hergestellt ist und mit niedriger Heizfadentemperatur und geringer Anodenspannung betrieben wird, kann eine Lebensdauer von 2o Jahren oder mehr erreichen. Die Röhren sind von einfacher Konstruktion und besitzen eine große mechanischeWiderstandsfähigkeit. Die Anzahl der Schweißstellen wird so gering wie möglich gehalten. Die Röhrenhülle, die aus Metall oder einem anderen zweckmäßigen Material besteht, ist von geringen Abmessungen und kann kugelförmig, zylindrisch oder von einer anderen, durch die Raumverhältnisse bedingten Form sein.
  • Wenn Verstärker mit geringer Ausgangsleistung benutzt werden, die kleine Röhren und Spulen besitzen, kann man ein Gehäuse verwenden, dessen Umfang viel kleiner ist als der Umfang der Gehäuse, die bei Verstärkern mit hoher Ausgangsenergk benutzt werden, Es wurde nach Durchführung zahlreicher Versuche gefunden, daß der Verstärker so klein gemacht werden kann, daß das ganze Gehäuse derart im Kabel untergebracht werden kann, daß das Kabel mittels der üblichen Verlegungsmaschinen verlegt und wieder gehoben werden kann.
  • Das Übertragergehäuse kann beispielsweise aus einem Stahlzylinder bestehen, dessen Innendurchraesser etwa 5 crn, dessen Länge etwa 45,7 und dessen Wandstärke etwa 1,27 cm beträgt, so daß der Außendurchinesser etwa 7,6 cm ist. Die Leitungen, die an die Zylinderenden angeschlossen sind, können die Form einps gewöhnlichen Kabelkerns haben. Die Einführungsdrähte sind in zweckmäßiger Weise isoliert, um zu verhindern, daß Feuchtigkeit in den Behälter hineindringt. Das Verstärkergehäuse ist von einem geeigneten Fülltnaterial umgeben, das sich über einen KabelabScbnitt erstreckt, dessen Länge _ etwa i m beträgt, und ein glattes, biegsames, sich verjüngendes Gebilde darstellt, welches den Kern schützt. Eine aus dem Verstärkergehäuse mit zugehörigen Anschlußdrähten und Füllkörper bestehende Einheit wird zwischen zwei Kabelabschnitten in derselben Weise eingefügt, wie Kabelabschnitte miteinander gespleißt werden, wobei die Bewehrung von jedem Kabelabschnitt über das Verstärkergehäuse gelegt und auf der entgegengesetzten Seite mit dem Kabel verbunden wird. Hierdurch' erhalten die Verstärkerstellen eine doppelte Bewehrung, und das ganze Kabel mit eingelegten Verstärkern kann wie gewöhnliche Kabel behandelt werden.
  • Es sollen hier keine Grenzwerte für die Größe des Kabels oder andere Dimensionen angegeben werden, da dieseWerte sich selbstverständlich nach den jeweiligen Verhältnissen richten müssen. Als Beispiel soll jedoch ein Kabel in Betrachtung gezogen werden, das einem Länge von 4000 km hat. Das Kabel kann beispielsweise dieselben Abmessungen wie das neue Key-West-Havana-Kabel haben. Dieses Kabel hat einen Gleichstromwider-#,tand von ij Ohm je Kilometer und bei 4o ooo Hertz eine Dämpfung von o,o5 Neper je Kilometer. Nimmt man für jeden Verstärkerabschnitt mit Ausnahme des ersten eine Dämpfung von 3,4 Neper an, so benötigt man 56 Verstärker, von denen der erste etwa 200 kn1 von der Küste liegt und die übrigen in Zwischenräumen von 68 km folgen müßten.
  • Selbst bei der Annahme eines Speisestromes von o,2 Amp. im Kabel beträgt der gesamte von diesem Strom hervorgerufene Spannungsabfall im Kabel nur etwa 4ooo - i, i - o,2 = 88o Volt. Berechnet man unter Berücksichtigung der Heizfaden- und der Anodenspannung einen Spannungsabfall von 30 Volt für jeden Verstärker, so erhält man für sämtliche Verstärker einen Spannungsabfall von 30 - 56 = 168o Volt. Der gesamte Spannungsabfall der Anlage beträgt somit 256o Volt. Wenn an jedem Ende die Hälfte dieserSpannung aufgedrückt wird, erhältmaneineHöchstspannungzwischen Kabelleiter und Erde -von i28o Volt. Diese Spannung ist nur an den Enden des Kabels vorhanden und sinkt gegen die Kabeltnitte zu bis auf Null ab. Eine Spannung dieser Größe ist für ein zweckmäßig konstruiertes Kabel unbedenklich.
  • Zwei Kabel von diesem Typ können zur Aufnahme von mehreren Fernsprechstromkreisen benutzt werden, die nach dem Trägerfrequenzsystem betrieben werden. In diesem Falle kann das eine Kabel für Cbertragung in einer Richtung und das zweite Kabel für Ob#ertragung in der entgegengesetzten Richtung benutzt werden. Beliebige Teile des Frequenzbereiches können zur Übermittlung von- telegraphischen Zeichen, Rundfunkdarbietungen, Bildern oder anderen Nachrichten bzw. Signalen benutzt werden. Wie in der folgenden Beschreibung dargelegt, kann ein riach dem Trägerfrequenzsystern betriebenes Kabel mehrere Vierdrahtfernsprechstromkreise umfassen. - Das Kabel kann mit Belastung versehen werden, aber eine Belastung ist an sich nicht erforderlich. Wenn Belastung benutzt wird und das Kabel zur Übertragung der in der Mehrfachträgerfrequenztelephonie zur Verwendung kommenden hohen Frequenzen benutzt wird, muß die Belastung sehr leicht gehalten werden. In Fällen, in denen es vorteilhaft ist, Belastung zu verwenden, bringt die -geringe Höhe der Übertragungsenergie auch den Vorteil mit sich, daß nur eine geringe Modulation im Belastungsmaterial entsteht. Geeignete Belastungsmaterialien sind beispielsweise Nickel - Eisen - Legierungen, Eisen- oder Nickel-Eisen-Verbindungen, die ein drittes oder mehrere andere Metalle enthalten, und andere Legierungen.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen scheinatisch dargestellt.
  • Fig. i zeigt die Hauptteile eines Einwegekabels mit Verstärkern und Teilen der Endstellenstromkreise gemäß der Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt die Schaltung eines Verstärkers, der in Verbindung mit den Kabeln gemäß der Fig. i benutzt werden kann.
  • Fig. 3 zeigt zum Teil im Schnitt den mechanischen Aufbau des Kabels gemäß Fig. 2. Fig. 4 zeigt in kleinerem Maßstabe die Lage eines Verstärkers im Kabelkörper.
  • Fig. 5 zeigt, wie ein Verstärker in einer Reihe von Behältern untergebracht werden kann, die innerhalb einer Kabelarmierung gelagert sind.
  • Gemäß Fig. i ist das Tiefseekabel io mit mehreren Einwegeverstärkern RI-RN ver- sehen, die von der Kabelbewehrung umgeben sind. An dem westlichen Ende des Kabels (auf der linken Seite der Abbildung) ist das Kabel über eine Kapazität i und die Sekundärwicklung eines Sendetransformators 2 an den Rückleiter 16 angeschlossen. Die Beschaffenheit der mit der Primärwicklung des TransformatorS2 verbundenen Sendestromkreise ist nicht gezeichnet.
  • Die Ostendstelle des Kabels (auf der rechten Seite der Abbildung) ist von ähnlicher Beschaffenheit wie die Westendstelle und enthält eine Kapazität 4, die in Reihe'mit der Primärwicklung des Empfängstransformators 5 geschaltet ist, dessen Sekundärwicklung mit den Ernpfangsleitungen' verbunden ist.
  • Zwischen deni Kabelkern und dem Rückleiter 16 in der Weststation liegt eine Gleichstromquelle, die hier aus einer Batterie 7 besteht und in Reihe mit einem Filter 8 und einem Regelwiderstand 9 geschaltet ist. Der negative Pol der Stromquelle 7 ist an den Kabelkern angeschlossen.
  • An der Oststation ist zwischen dem Kabelkern und dem Rückleiter 16 eine ähnliche Spannungsquelle 13 angeordnet, deren positiver Pol an den Kabelkern angeschlossen ist, so daß sie in Reihe mit der Quelle 7 liegt und diese unterstützt. In 6m Stromkreis dieser Quelle7 ist ebenfalls ein Filter 14 und ein Regelwiderstand 15 vorhanden. Die Filter 8 und 14 verhindern das Eindringen von Signalströmen in die Gleichstromspeiseleitung. Die Signale müssen den Weg über die Kondensatoren i und 4, die Wicklungen der Endstellentransformatoren:2 und 5 und über den Innenleiter und Aden Rückleiter 16 nehmen.
  • Wenn das in Fig. i gezeigte System in Tätigkeit tritt, fließt der Strom von den beiden in Reihe geschalteten Stromquellen 7 und 13 über das Kabel io, und in jedem Verstärkerpunkt RI-RN werden die Verstärkerröhren in einer noch zu beschreibenden Weise mit Heizstrom und Anbdenspannung versehen. Mittels der Regelwiderstände 9 und 15 kann dieser Strom konstant auf der für die Röhre vorteilhaftesten Höhe gehalten oder geändert werden, wenn die Betriebsverhältnisse im Kabel sich ändern. Diese Widerstände können zur Regelung des Verstärkungsgrades dienen, da die auf das Kabel aufgedrückteSpannung dieHeizfadentemperatur, die Anodenspannung und die Gitterspannung bestimmt. Falls erwünscht, kann der Strom automatisch konstant gehalten werden. Dies kann- beispielsweise dadurch herbeigeführt werden, daß an Stelle des veränderbaren Reihenwiderstandes 9 oder 15 eine Dreielektrodenröhre derart im Stromkreis angeordnet wird, daß Stromveränderungen in bekannter Weise entsprechende Änderungen des Gitterpotentials der Vorrichtung hervorrufen.
  • Wechselströme, die über das Kabel gesandt werden sollen, werden der Primärwicklung des Sendetransformators:2 aufgedrückt. Diese Ströme können Sprechströme, Trägerfrequenztelephonieströrne, Trägerfrequenztelegraphieströme, Fernsehsignale oder beliebige andere Ströme für Nachricht#nübermittlung sein. Wenn diese Ströme eine genügende Anfangsverstärkung erhalten, kann der erste VerstärkerR, in einem beträchtlichen Abstande von dem Ufer angeordnet werden, beispielsweise in einem Abstand, der mehrere Male sogroß ist wie der Abstand zwischen benachbarten Verstärkern R,-R". Die am Ostende des Systems empfangenen Ströme gelangen über die Primärwicklung des Empfangstransfor=tors 5 in einen Empfangsstromkreis geeigneter Art. In Abschnitten, in denen das Kabel äußeren Einflüssen ausgesetzt ist, beispielsweise in seichtem Wasser, können die Verstärker eine höhere Ausgangsleistung abgeben, damit der Nutzpegel in genügender Höhe über dem Geräuschpegel liegt. Der letzte. Verstärker bzw. einige der letzten Verstärker vor einem derartigen Abschnitt können ebenfalls eine höher'e Ausgangsleistung und einen höheren Verstärkungsgrad habim oder (und) dichter nebeneinanderliegen. Derartige Anordnungen werden insbesondere am Empfangsende in der Nähe des Ufers verwendet. In dem außerhalb eines beeinflußten, Abschnittes liegenden Teil des Kabels kann der nächste Verstärkerabschnitt bedeutend länger sein als der Seichtwasserabschnitt.
  • In der Praxis werden gewöhnlich ein nach Ost verlaufender Stromkreis und ein nach West verlaufender Stromkreis verwendet, damit Vierdrahtübertragung stattfinden kann. Die entgegengesetzt gerichteten Stromkreise können aus zwei voneinander getrennten Kabeln bestehen, von denen jedes Einwegeverstärker enthält.
  • Das Schaltschema gemäß Fig.:2 zeigt eine S,chaltung, die bei jedem Verstärker, beispielsweise RI, benutzt werden kann. Die Schaltung besteht aus einer einzigen Verstärkerröhre40 mit einem Eingangstransformator 41 und einem Ausgangstransformator 42. Diese Transformatoren verbinden die Röhre mit zwei Abschnitten des Kabels io-io. Der Signalstromweg für die Priniärwicklung des Transformators 41 führt über den Kondensator 43 zum Rückleiter. In ähnlicher Weise enthält der Ausgangs- oder Sekundärstromkreis des Transformators 42 für Sprech' oder Signalströrne den Kondensator 51 und den Rückleiter. Zwischen den beiden Ab- schnitten des Kabels io verläuft ein Gleichstromweg über eine Reihenschaltung von Drosselspule-14, die als Drossellmpedanz für die Signaiströme wirkt, Gittervorspannungswiderstand 45, Heizfaden der Röhre 40, Widerstand 47 und SignaldrosselsPule 49, die von derselben Beschaffenheit wie die Spule -1-1 sein kann. Gleichstrom von den Stromquellen an den Endstellen durchfließt den soeben beschriebenen Stromkreis und liefert Heizstrom für die Kathode der Röhre40 und Anodenspannung auf Grund des Spannungsabfalls über den Widerstand 47. Der Gleichstrom liefert ferner Gittervorspannung für die Röhre auf Grund des Spannungsabfalls über den mit einem Nebenschlußkondensator -16 versehenen Widerstand 4.5. Bei geringen Eingangssignalamplituden können in einigen Fällen derGittervorspannungswiderstand und der Kondensator 46 fortgelassen werden. Der Nebenschlußkondensator 48 des Widerstandes 47 bildet einen Weg niedriger Impedanz für die Signalströme, die verstärkt werden. Zwischen der Kathode und dem Rückleiter ist ein Kondensator 5o angeordnet, der einen Weg niedriger Impedanz für den Teil der verstärkten Signalströme bildet, der durch die Spule 49 fließt. Hierdurch wird die Kopplung zwischen den Ausgangs- und Eingangsstromkreisen des Verstärkers verringert.
  • Fig. 3 zeigt, wie die Teile der Schaltung gemäß Fig. 2 auf der Innenseite der Bewehrung mit dem Kabel verbunden sind. Die verschiedenen Teile haben in Fig. 3 dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2. Die genaue mechanische Konstruktion der Teile ist in Fig. 3 nicht dargestellt, da dieselbe innerhalb weiter Grenzen wechseln kann. Fig. 3 Soll nur als Beispiel für die Anordnung der Verstärkerteile dienen. Der Einfachheit halber sind die Haltevorrichtungen für die verschiedenen Teile nicht dargestellt. Tragvorrichtungen verschiedener Art, beispielsweise Blöcke oder Scheiben aus nachgiebigem Material, können für die Röhre40 und gegebenenfalls auch für gewisse andere Elemente benutzt werden, und außerdem können Mittel vorgesehen sein, um die verschiedenen Teile am Stahlzylinder 54 festzuhalten und Verschiebungen zu verhindern, wenn die Isolation angebracht wird. Die Bewehrung ist bei 53 angedeutet, und zwischen der Biewehrung und der Metal-Ihülse 54 ist eine Füllung 52 aus Jute oder einem anderen für Seekabel geeigneten Material sowie eine oder mehrere Schichten aus Blei - oder einem anderen undurchdringlichen Material vorgesehen. Zwischen den Verstärkerpunkten können die Abmessungen und die allgemeine Konstruktion des Kabels von üblicher Art sein.
  • In Fig. 3 sind der Widerstand 45 und der Nebenschlußkondensator 46 fortgelassen, da7 sie, wie schon erwähnt, nicht in allen Fällen notwendig sind. Diese Teile können aber auch in ähnlicher Weise wie die übrigen Ele~ mente untergebracht werden.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzt der Stahlzylinder 54 verjüngte Endteile, durch die der Kabelkern durchgeführt ist. In diesen Endteilen sind zweckmäßige Dichtungsmittel, beispielsweise Stopfbüchsen u. dgl., angeordnet, um das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse zu verhindern. Die gesamte Außenfläche des Gehäuses ist vorzugsweise von einer Hülle aus Blei 70 umgeben, die sich auf beiden Seiten des Verstärkers über eine Strecke von mehreren Metern Länge über den Kabelkern io und dessen Isolation 71 (aus Paragutta o. dgl.) hinaus erstreckt. Diese Schicht ist wasserundurchlässig. Wie an dem im Schnitt gezeichneten Teil am einen Ende des Gehäuses angedeutet, ragt die Paraguttaisolation weit in den Endteil des Gehäuses hinein und bildet eine Trennwand zwischen dem Kern und dem Gehäuse- bis zu dem Punkt, in dem die erwähnten Stopfbüchsen oder Packungen untergebracht sind, Die Konstruktion ist derart gestaltet, daß Feuchtigkeit, um in das Gehäuse eindringen zu können, zuerst unterhalb der Bleihülle 7o eine weite Strecke längs des Kabels vordringen und darauf die Packungen in den Endteilen des Gehäuses durchdringen muß. Diese Konstruktion bietet in hohem Maße Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit.
  • Zwischen der Bleihülle 7o und der Bewehrung 53 können eine Moder mehrere Schichten aus geeignetem Material, beispielsweise Jute 5:2, vorgesehen sein. Dieses Material füllt den Zwischenraum zwischen der Hülle und der Bewehrung so aus, daß der Außendurchmesser des Kabels auf beiden Seiten des Verstärkers über eine weite Strecke sich sehr langsam verringert (s. Fig. 4).
  • Vorzugsweise wird ein Kupferstreifen oder ein anderer Rückleiter verwendet. Dieser Leiter kann die Paraguttaisolation umgeben und sich beispielsweise bis zu dem Punkt erstrecken, in dem, in der Nähe eines jeden Verstärkers, die Bleihülle 70 anfängt. Die Bleihülle kann dann in der Nähe des Verstärkers die Fortsetzung des Rückleiters bilden. Falls erwünscht, kann sich jedoch der eigentliche Rückleiter auch bis züi dem Verstärker erstrecken.
  • Um das Innere des Zylinders in Kammern zu unterteilen, kann der Zylinder mit einer oder mehreren wärmeisolierenden Tiennwänden versehen sein. In Fig. 3 könnte beispielsweise eine derartige Trennwand (nicht dargestellt) zwischen dem Widerstand 47 und der Spule 42 untergebracht sein, uni die Spule 4:2 und andere rechts vor derselben liegende Elemente gegen die im Widerstand 47 entwickelte Wärme zu schützen. Andere Zwischen- oder Trennwände können an Stellen untergebracht werden, an denen sie erforderlich sind.
  • Die oben beschriebene und in Fig- 3 gezeigte Konstruktion kann selbstverständlich in verschiedener Weise abgeändert werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung überschritten wird.
  • Die im Kabel vorhandenen Verstärker können Entzerrer enthalten und außerdem derart eingerichtet sein, daß sie selbst innerhalb des übermittelten Frequenzbereiches entzerren. Dies kann beispiels " weise derart herbeigeführt werden, daß jedes frequenzabhängige Verstärkerelement so eingerichtet wird, daß es zur Entzerrung beiträgt. Die Kondensatoren 43 und 5 1, die Übersetzungsverhältnisse der Transformatoren 41 und 42, die Wicklungskapazität der Eingangsspule, die effektive Eingangskapazität der Verstärkerröhre und die Induktanzen der Transformatoren 41 und 42 sind die Hauptteile bzw. -größen des Verstärkerstromkreises, die gewöhnlich zur Entzerrung mit herangezogen werden. Außerdem kann, wie schon erwähnt, eine zweckmäßige Entzerrerschaltung im Verstärkergehäuse untergebracht werden. Diese Schaltung kann in einigen Fällen von sehr einfacher Konstruktion sein. Sie kann beispielsweise aus einer Spule und einem Widerstand bestehen, die in Reihe miteinander die Primärwicklung des Eingangstransformators des Verstärkers überbrücken.
  • An Stelle des Einaderkabels nach Fig. i kann ein Kabel mit zwei gleichen Adern oder Kernen verwendet werden, die von derselben Bewehrung umgeben sind und über ihre gesamte Länge nebeneinander verlaufen. Adern von beliebiger anderer Form und in jeder zweckmäßigen Gruppierung können auch benutzt werden. Es ist beispielsweise möglich, konzentrische Leiter zu verwenden, die durch zweckmäßige Isolation voneinander getrennt und gegen Erde isoliert sind.
  • Gegebenenfalls kann auch ein Kabel mit-Verstärkern und Endstromkreisen verwendet werden, das einen Vierdrahtbetrieb über dasselbe Kabel ermöglicht. Hierzu werden zwei verschiedene Trägerfrequenzbereiche benutzt, die durch geeignete Filter an den Endstellen voneinander abgegrenzt sind. Ähnliche Filter sind zur Trennung der beiden Wege an den Verstärkern vorgesehen. Diese Wege können im Verstärker entweder ganz getrennt verlaufen, wenn jeweils zwei Verstärkerröhren verwendet werden, oder sie können auch eine gemeinsame Verstärkerröhre aufweisen und nur in den Filtern getrennt verlaufen.
  • Die Einzelteile des Verstärkers R, werden in besonderen Fällen vorteilhaft in mehr als einem Gehäuse untergebracht, um die Verwendung eines zu langen Gehäuses zu vermeiden. Wenn z. B. Filter zur Ab- grenzung. der Frequenzbänder an den Verstärkern verwendet sind, so können die Filter in besonderen Behältern getrennt von den Behältern für die Verstärker untergebracht werden.
  • Fig. 5 zeigt die Verwendung einer Reihenfolge von zylindrischen Gehäusen i i 1, 112, 113 usw. Diese Gehäuse, die von derselben Art sind wie das Gehäuse in Fig. 3, sind innerhalb der Kabelbewehrung untergebracht und in Abständen voneinander in der Längsrichtung des Kabels verlegt. Durch diese Anordnung wird die Biegsamkeit des Kabels erhöht. Einige Behälter enthalten verhältnismäßig wenige Teile, andere dagegen mehrere Elemente. Die verschiedenen Behälterzylinder können von verschiedener Länge sein. Die Leitungen, die die Teile in den verschiedenen Zylindern miteinander verbinden, können etwa in derselben Weise, wie in Fig. 3 angedeutet, durch die Zylinderwände geführt werden. Diese Leitungen müssen selbstverständlich voneinander und von Erde isoliert sein. Wenn eine Leitung von dein Apparat in einem Zylinder zu einer Vorrichtung g#eführt werden soll, die in einem nicht benachbarten Zylinder untergebracht ist, wird die Leitung vorzugsweise nicht um die zwischenliegenden Zylinder gelegt, sonderndurch diese Zylinder geführt. Über die die Elemente eines Verstärkers enthaltenden Zviinder wird eine zusammenhängende undurc#dringliche Hülle aus Blei oder einem anderen zweckmäßigen Material gelegt. Diese Hülle ist von so großen Abmessungen, daß sie sich in beiden Richtungen über einen Abstand von mehreren Metern über den Kabelkern und dessen Isolation erstreckt, wie in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben.
  • Die Einzelheiten der Hochpaß-, Tiefpaß-oder Bandpaßfilter sind nicht dargestellt, da diese Filter an sich bekannt sind -und die Beschaffenheit der Filterabschnitte sich nach den jeweiligen Verhältnissen richtet. Die Entzerrer können ebenfalls von bekannter Art sein. Die Kapazitäten und Induktivitäten, die in diesen Filtern verwendet werden, und die in den Entzerrern benutzten Spulen können jede beliebige zweckmäßige Form haben und können auch wie jene in einem oder mehreren Behältern untergebracht sein. Die geringe Leistungsabgabe dieser Verstärker begünstigt die Verwendung von Spulen mit geringen Abmessungen, da die geringe Kernmodulation die Verwendung kleiner Kerne ermöglicht. Die Kerne bestehen vorzugsweise aus Nickel-Eisen-Legierungen von hoher Permeabilität. Um kleine Kondensatoren verwenden züi können, die wenig Platz beanspruchen, kann man die Wickli-ing der Spulen anzapfen. Dies erfordert die Verwendung von höheren Induktivitäten als bei Spulen, deren Wicklung nicht angezapft ist, aber aufGrund der geringenLeistungsabgabe der Verstärker können trotzdem die Ab- messungen dieser Spulen klein gehalten werden.
  • - Durch die Verwendung von Verstärkern gemäß vorliegender Erfindung, die in Ab- ständen über ein langes Tiefseekabel verteilt sind, wird der Übertragungsbereich des Kabels vergrößert, und gleichzeitig können bei der Herstellung des Kabels Kostenersparnisse erzielt werden. Mittels eines Tiefseekabels, daseine Längte von mehreren hundert Kilometern hat und keine Verstärker besitzt, würde es in der Praxis unmöglich sein, einen Frequenzbereich zu übermitteln, der so weit ist, daß er mehrere Trägerfrequenztelephonwege umfaßt. Wenn ein Kabel mit Verstärkern gemäß vorliegender Erfindung ausgestattet wird, ist aber eine Mehrfachträgerfrequenzübermittlung ohne weiteres möglich.
  • Beim Entwerfen eines langen Tiefseekabels ohne Verstärker für die Übermittlung eines gegebenen Frequenzbandes setzt die Gesamtdämpfung im Kabel von einem Ende zum anderen eine untere Grenze für die Größe des Kabels und damit auch für die Kosten desselben, da für die zulässige Dämpfung bei der höchsten übermittelten Frequenz eine obere Grenze besteht. Bei der Verwendung von Verstärkern gemäß vorliegender Erfindung ist es aber eher die Dämpfung eines Verstärkerabschnittes als die Dämpfung des Kabels als Ganzes, die in Betracht gezogen werden muß, und dieseDämpfung kann innerhalb weiter Grenzen dadurch geregelt werden, daß man die Verstärkerabschnitte kürzer macht. Hierdurch wird es auch möglich, ein verhältnismäßig kleines Kabel von hohem Widerstand zur Übertragung eines verhältnismäßig breiten Frequenzbandes zu benutzen.

Claims (2)

1'3,N TENT AN SPR-U CI-Ir-l' i. Röhrenzwischenverstärker für Fernsprechseekabelanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß er unter Verwendung von ganz oder zum Teil bekannten Mitteln, wie z. B. niedrige Heizfadentemperattir und niedrige Anodenspannung, so aufgebaut ist, daß er unter der Bewehrung des Seekabels untergebracht werden kann.
2. Röhrenzwischenverstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodein z.B. durch Oxydüb:erzug oder durch einen Barium-Strontium- oder NickeIcarbonate enthaltenden überzug derart ausgebildet sind, daß die Lebensdauer des Verstärkers annähernd gleich derjenigen des Kabels ist. 3. Röhrenzwischenverstärker nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre mit einer Anodenverlustleistung betrieben wird, die io-2Watt nicht übersteigt, und daß die maximale Amplitu,de d#r aufgedrückten Signale derart ist, daß die Wechselstromausgangsleistung nicht höher als io-5Watt wird. 4. Röhrenzwischenverstärkernacheinem der Ansprüchei bis 3, welcher über das Kabel mit Gleichstrom gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Landstation ein veränderbarer Widerstand zur Regelung des Speisestromes vorgesehen ist. 5. Röhrenzwischenverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Widerstandes ein Stromregler beliebiger bekannter Art, z. B. eine Röhre, deren Gitter durch den Kabelstrom beeinflußt wird, verwendet ist, der indirekt durch dieStröme imKabel gesteuert wird. 6. Röhrenzwischenverstärker nach Anspruch i für Vierdrahtträgerfrequenzbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Abgrenzung der Frequenzbänder notwendigen Filter ebenso wie - der Verstärker unterhalb der Kabelbewehrung liegen und in der Längsrichtung des Kabels verteilt sind (Fig. 5). - 7. Röhrenzwischenverstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzei#Imet, daß der Kabelabschnitt zwischen zwei Verstärkern so kurz ist, daß die Dämpfung der höchsten von dein Abschnitt durchgelassenen Frequenz etwa 4 Neper beträgt.
DEE45528D 1933-07-21 1934-04-25 Roehrenzwischenverstaerker fuer Fernsprechseekabelanlagen Expired DE675679C (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1005561B (de) * 1953-04-17 1957-04-04 Int Standard Electric Corp Mehrstufiger Seekabelverstaerker
DE1034698B (de) * 1953-06-16 1958-07-24 Nederlanden Staat UEbertragungssystem fuer Traegerfrequenzfernsprechen ueber Kabel
DE1210463B (de) * 1958-10-09 1966-02-10 Philips Nv UEbertragungseinrichtung mit Transistorverstaerkern
DE1265791B (de) * 1962-03-30 1968-04-11 Siemens Ag Gleichstrom-Fernversorgung fuer Zwischenverstaerker

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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