-
Vielfachträgerfrequenzsystem über Kabel Es ist bekannt, Trägerfrequenz
als Mittel zur Belegung von Doppelleitungen, insbesondere von Kabelleitungen, mit
mehreren Nachrichtenbändern zu benutzen. Sofern es sich dabei um Sprachübertragungen
handelt, müssen zwei Gesprächsrichtungen vorgesehen werden, und es ist bekannt,
daß es große Schwierigkeiten bereitet, die Trennung der beiden Gesprächsrichtungen
einwandfrei durchzuführen. Diese Schwierigkeiten werden um so größer, je höher die
verwendete F requenzlage ist. Diese Anforderungen an geringe magnetische Kopplung,
um die nötige Nebensprechfreiheit zu erzielen, machen besondere Maßnahmen erforderlich.
-
Es ist für die Trennung der Gesprächsrichtungen ein Verfahren bekanntge-,vorden,
bei einer Doppelleitung verschiedene Frequenzen für Hin- und Rückleitung zu verwenden.
Die Trennung der beiden Richtungen erfolgt durch Filter. Dieses Verfahren hat den
Nachteil eines großen Verlustes an Frequenzbandbreite. Weiter ist es bekannt, zwei
getrennte Doppelleitungen bei Benutzung der gleichen Frequenzbänder für Hin- und
Rückleitung der Gespräche zu verwenden. Die Trennung erfolgt alsdann durch Verwendung
besonderer Kabel. Es ist auch vorgeschlagen worden, einen Schirm in der neutralen
Zone zwischen den Leiterpaaren eines Kabels anzuordnen. Letztere Verfahren haben
den Nachteil, daß entweder mehrere Kabel oder ein besonders kostspieliges Kabel
benötigt wird. Außerdem ist -es bekanntgeworden, die Sprechströme nach der einen
Übertragungsrichtung Trägerfrequenzen zu überlagern, welche unterhalb einer gewissen
Frequenz liegen und die nach der entgegengesetzten Richtung fließenden Sprechströme
Trägerfrequenzen zu überlagern, welche oberhalb dieser Frequenz liegen. Dieses System
wurde angewendet, um mehrere Gespräche über ein und denselben Verstärker senden
"zu können, es stellt jedoch ebenfalls noch keine günstige Ausnutzung des Kabels
dar.
-
Es ist weiterhin ein Vorschlag gemacht worden, ein vorhandenes Kabel
dadurch stärker auszunutzen, daß ein oder mehrere Aderpaare durch entsprechende
Umpupinisierung für eine trägerfrequente Ausnutzung in der einen Richtung bereitgestellt
werden. Die übrigen Aderpaare dienten dabei dem Verkehr der Gegenrichtung, der tonfrequent
erfolgte. Anordnungen nach diesem bekannten Vorschlag gestatten jedoch nur eine
beschränkte Mehrausnutzung bekannter Kabel. Eine größere Ausnutzung konnte man nur
dadurch erreichen, daß die Leitungen in beiden
Verkehrsrichtungen
mehrfach ausgenutzt werden. Das verbietet sich aber bei normalen Kabeln wegen der
N ebensprechanforderungen. Um eine solche Mehrfachausnutzung zu ermöglichen, mußten
besondere Schirme vorgesehen werden. -Die Weiterentwicklung erfolgte daher notwendigerweise
in der Richtung konzentrischer Leiter. Beide Verkehrsrichtungen werden dabei über
getrennte konzentrische Leiter betrieben, die nach bekannten Vorschlägen auch in
einem Kabel vereinigt werden können, um so eine Minderung des Aufwandes zu erreichen.
So sind Mehrfachträgerfrequenzsysteme bekannt geworden, die Kabel mit einer Mehrzahl
von gebündelten konzentrischen Leitern benutzten. Andere Systeme wieder benutzten
mehrere koaxiale Leiter derart, daß der innere und der mittlere Leiter für den Verkehr
in der einen Richtung und der mittlere und der äußere Leiter für den Verkehr in
der anderen Richtung angewandt wurden. Die Vereinigung der koaxialen Leiter in einem
Kabel stellt nun zwar eine gewisse Minderung des Aufwandes gegenüber der getrennten
Verlegung der koaxialen Leiter dar, ist aber andererseits in fabrikatorischer Hinsicht
äußerst ungünstig und schwierig. Um den Aufwand für eine besondere konzentrische
Leitung zu vermeiden, ist weiterhin auch schon der Vorschlag gemacht worden, ein
konzentrisches Hochfrequenzübertragungssystem ' unter Verwendung von ' Fernmeldekabeln
mit mehreren Verseillagen dadurch zu schaffen, daß die im Kabel an sich vorhandenen
leitenden Teile, wie z. B. Kernvierer, Bleimantel und äußerer Kabelmantel, zu einer
konzentrischen Hochfrequenzleitung zusammengefaßt werden.
-
Erfindungsgemäß wird ein wirtschaftlich günstiges Vielfachträgerfrequenzsystem
über Kabel, bei dem die Gespräche der einen Richtung auf Trägerfrequenzen oberhalb
und die Gespräche der anderen Richtung auf Frequenzen unterhalb einer bestimmten
Frequenz übertragen werden, dadurch ermöglicht, daß zur Übertragung ein Kabel gewählt
wird, das so gebaut ist, daß es als Herz ein konzentrisches Breitbandkabel für die
eine Richtung aller in Gruppen zusammengefaßten Gespräche enthält und dieses Herz
von einer oder mehreren Lagen von je eine Gesprächsgruppe der Rückrichtung umfassenden
Doppelleitungen umgeben ist.
-
Der Gedanke der Erfindung soll durch die Abb. z näher erläutert werden.
Die konzentrische Leitung für die eine Richtung der Gespräche wird erst oberhalb
einer gewissen Frequenz Fi ausgenutzt, und zwar im Frequenzbereich F1 bis F2 unter
Verwendung von n-Sprachkanälen. Die Doppelleitung ist umgeben von z anderen Doppelleitungen,
die einen Frequenzbereich bis F1 übertragen, so daß '-I Kanäle pro Leitung übertragen
werden müssen. Diese Kanäle bilden die Gegenrichtung der Gespräche. Bei dem System
nach der Erfindung ist also in bekannter «'eise eine frequenzmäßige Trennung der
beiden Gesprächsrichtungen vorgesehen. Man erzielt bei dieser Anordnung den besonderen
Vorteil, daß Nebensprechen nur zwischen den Doppelleitungen auftritt, aber auch
da nur am fernen Ende. Da außerdem die Frequenzen unterhalb Fi für die Gegenrichtung
verwendet werden, sind nur geringe Anforderungen an die elektrischen und magnetischen
Kopplungen zwischen den Doppelleitungen zu erfüllen.. Die Pegelunterschiede der
abgehenden und ankommenden Gespräche brauchen also nicht berücksichtigt zu werden.
Man erhält folglich ein System, bei dem eine gute Ausnutzung des Kabels gewährleistet
ist, das dabei aber durch Wegfall besonderer Schirmungen und Filter zur Trennung
der Gesprächsrichtungen billig im Aufbau wird.
-
Es sind zwar auch bei den eingangs behandelten Anordnungen, die getrennte
Leiter für die beiden Gesprächsrichtungen aufweisen, keine Filtermittel zur Trennung
der Gesprächsrichtungen erforderlich. Jedoch wird dadurch, daß in der einen Richtung
alle in Gruppen zusammengefaßten Gespräche über ein konzentrisches Breitbandkabel
und in der anderen Richtung die Gespräche gruppenweise über umgebende Doppelleitungen
übertragen werden, der Aufwand an den weiterhin erforderlichen Filterelementen auf
ein optimales Maß zurückgeführt. Die Filter für die auf den umgebenden Doppeladern
übertragenen Gesprächsgruppen der Gegenrichtung sind für diese verhältnismäßig niedrigen
Frequenzbereiche einfach zu erstellen und zeigen außerdem in allen Gruppen den gleichen
Aufbau.
-
Ein derartiges System hat auch noch weitere Vorteile gegenüber einem
System, das aus zwei vielfachträgerfrequent ausnutzbaren Doppelleitungen besteht.
Für den Fall, daß nur niederfrequente Gespräche übertragen werden sollen, also die
Trägerfrequenzanlage aus irgendeinem Grund außer Betrieb gesetzt wird, sind noch
Gespräche möglich, während in dem anderen Fall nur ein Gespräch ausführbar wäre,
abgesehen davon, daß die Kabelausnutzung bei dem erfindungsgemäßen System für den
Trägerfrequenzbetrieb selbst besser ist.
-
Zweckmäßig wird die Dämpfung der konzentrischen Leistung für die eine
Gesprächsrichtung, die im Frequenzband von F1 bis F2
ti-Sprachkanäle
überträgt, so bemessen, daß derselbe Verstärkerabstand wie für die z-Doppelleitungen,
die je
Kanäle übertragen, eingehalten werden kann. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht,
daß die Dämpfung der einen Leitung für die Frequenz FZ gleich der Dämpfung der anderen
Leitung .für die Frequenz F, gewählt wird.
-
An Hand von Ausführungbeispielen sei der erfindungsgemäße Aufbau dieses
Vielfachträgerfrequenzsystems näher erläutert.
-
Abb.2 stellt einen Querschnitt eines benutzten Kabels mit einer konzentrischen
Doppelleitung in der Mitte dar. Ein System, bei dem die einzelnen Aderpaare für
die Rückrichtung der. Gespräche vielfach ausgenutzt sind, sei durch ein weiteres
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Hat der Kernleiter der konzentrischen Doppelleitung
einen Durchmesser von 5 mm und der Außenleiter beispielsweise einen solchen von
15 mm, so wird ein derartiges Kabel die Übertragung einer großen Anzahl von Sprachkanälen
zulassen. Bei einem Verstärkerabstand von 75 km wird man mindestens 2q. Sprachkanäle
übertragen können. Die umgebenden Doppelleitungen für die andere Gesprächsrichtung
werden dann vorteilhaft, wie oben schon ausgeführt, für die gleiche Dämpfung dimensioniert
und beispielsweise 1,4 mm stark ausgeführt und leicht pupinisiert. Eine solche Doppelleitung
würde beispielsweise eine Grenzfrequenz von F" - 2o kHz haben und somit mindestens
q. bis 5 Sprachbänder der oben angegebenen Breite zu übertragen gestatten. Für die
Belegung ergibt sich somit ein Schema etwa. folgender Art:
| Band-Nr. Träger Frequenzband |
| 1 - 30O.... 2 700 Hz |
| 2 q. kHz q.300.... 6 7oo Hz |
| 3 8 kHz 8 3oo .... 1o 7oo Hz |
| 4 12 kHz 12300 .... 14 700 Hz |
Die konzentrische Doppelleitung ist, dann etwa folgendermaßen belegt:
| Band-Nr. Träger Frequenzband |
| 1 20000 20300 .... 22700 |
| 2 24000 2q.300.... 26 7oo |
| 24 II2 000 112 3O0.... 114 700 |
Die einzelnen Frequenzbänder werden empfangsseitig vorteilhaft durch Kristallfilter
voneinander getrennt.
-
In Abb. 3 ist der schematische Aufbau eines Endamtes für Senden und
Empfang bei der Ausführungsform des Beispiels dargestellt. Die einzelnen Teilnehmerleitungen
sind mit i bis 24. bezeichnet. Über einen Verstärker V1 und ein Filter F1 gelangt
das Gespräch zum Modulator t171, der eine Frequenztransformation des Sprachbandes
derart bewirkt, daß sich die Gespräche einer Gruppe frequenzmäßig nebeneinander
anordnen lassen. Nach Passieren der Filter F. gelangen nunmehr sämtliche Gespräche
einer Gruppe über einen gemeinsamen Verstärker L'2 über ein Filter _F3 zur zweiten
Modulationseinr ichtung 1b7.. Hier werden nun sämtliche Gesprächsgruppen so verlagert,
daß sie sich in der oben beschriebenen Weisc über die konzentrische Doppelleitung
übertragen lassen. Bevor die einzelnen Gesprächsgruppen zusammengefaßt werden, erfolgt
roch eine besondere Filterung in F4. Sodann werden sie gemeinsam verstärkt (V3).
-
In der anderen Gesprächsrichtung werden die Aderpaare a-f verwendet.
Für jedes Aderpaar ist ein Gruppenverstärker h4 vorgesehen. Durch die Filter FS
erfolgt eine Aussonderung der einzelnen Gespräche einer Gruppe, die sodann einzeln
den Demodulatoren Dill zugeführt werden. Nach nochmaliger Filterung F, und
Verstärkung V5 werden die Gespräche auf die Teilnehmerleitungen gegeben.
-
Zufolge weiterer Erfindung ist noch eine besondere Ausnutzungsmöglichkeit
der Doppelleitung für die erste Gesprächsrichtung vorhanden. Das Frequenzgebiet
oberhalb der höchsten zu übertragenden Trägerfrequenz wird sich in vielen Fällen
bei geeigneter Dimensionierung der konzentrischen Leitung noch unter der höchst
zulässigen Dämpfungsgrenze befinden. Erfindungsgemäß wird daher das geschilderte
Trägerfrequenzsystem mit einem Fernsehübertragungssystem in der Weise kombiniert,
daß man oberhalb des gesamten Trägerfrequenzbandes noch ein Fernsehband anordnet.
Bei einer gegebenen Ausführungsform sei die Unterbringung eines Frequenzbandes von
z. B. 5oo kHz Bandbreite ohne Schwierigkeiten möglich. Es entspricht dies einer
Übertragung von 25 # q0 000 = ioa Bildpunkten je Sekunde. Die Übertragung ist jedoch
dann nur in einer Richtung möglich. Bei doppelseitigem Betrieb müssen die Verstärker
umschaltbar sein. Wenn man später den Verstärkerabstand auf die Hälfte verkleinert,
wird der Übertragungsbereich des Fernsehkabels viermal so groß; es ist alsdann ausreichend
Raum, um gleichzeitig in beiden Richtungen zu übertragen und die Bandbreite jedes
Einzelkanals von 5oo auf i ooo kHz -zu vergrößern, was einer Verbesserung
der Bildgüte entspricht.
-
Es ist nicht als wesentlicher Bestandteil der Erfindung anzusehen,
daß das Kabel nur
diese Adern enthält, vielmehr empfiehlt es sich,
zur wirtschaftlichen Ausnutzung dieses Systems, außer den für das Trägerfrequenzsystem
benutzten Adern noch weitere Leitungspaare unterzubringen, die ebenfalls mit der
nötigen Nebensprechfreiheit betrieben werden können. Hierbei ist es gleichgültig,
wie die Anordnung der verschiedenen Aderpaare getroffen ist, ob z. B. die für das
Trägerfrequenzsystem benötigten Doppelleitungen in der ersten oder keiner anderen
Lage des Kabels sich befinden.