DE700105C

DE700105C - Message transmission system with carrier frequency

Info

Publication number: DE700105C
Application number: DE1937S0126320
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Dietwald Thierbach
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1937-03-06
Filing date: 1937-03-07
Publication date: 1940-12-13

Description

Nachrichtenübertragungssystem mit trägerfrequenter Mehrfachausnutzung einer Kabelleitung Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenübertragungssystem mit trägerfrequenter Mehrfachausnutzung einer Kabelleitung, insbesondere eines Seekabels, mit Zweidrahtkanälen und durch frequenzmäßige Trennung der beiden Gesprächsrichtungen vierdrahtähnlich ausgenutzten Kanälen. -Bei solchen Systemen sei beispielsweise eine Frequenzverteilung nach Fig. i gegeben. Die beiden untersten Kanäle seien Zweidrahtkreise, sie werden, wie durch Pfeile angedeutet, in beiden Richtungen zur Nachrichtenübertragung ausgenutzt. Eine Grenze für die Zweidrahtausnutzung ist dadurch gegeben, daß man das Kabel nur mit endlicher Genauigkeit nachbilden kann. Die restlichen Kanäle seien vierdrahtähnliche Kreise. Dargestellt sind sechs Kanäle in der einen Richtung und sechs Kanäle in der anderen Richtung, die gruppenweise zusammengefaßt sind. Die ü'bertragungsrichtung- ist durch Pfeile angedeutet. Das dargestellte Schema ist also für acht Verbindungen gedacht, von denen zwei durch Zweidrahtkreise und sechs durch vierdrahtähnliche Kreise gebildet sind.Message transmission system with carrier-frequency multiple use a cable line The invention relates to a message transmission system Carrier-frequency multiple use of a cable line, in particular a submarine cable, with two-wire channels and through frequency separation of the two directions of conversation four-wire-like utilized channels. -In such systems, for example given a frequency distribution according to FIG. The two lowest channels are two-wire circles, as indicated by arrows, they are used for message transmission in both directions exploited. A limit for the two-wire utilization is given by the fact that one the cable can only reproduce with finite accuracy. The remaining channels are four-wire-like circles. Six channels are shown in one direction and six channels in the other direction, which are grouped together. the The direction of transmission is indicated by arrows. The scheme shown is so intended for eight connections, two of which by two-wire circuits and six are formed by four-wire-like circles.

Der Aufbau eines bekannten Systems, das zur trägerfrequenten Übertragung von Nachrichten in der in Fig. i dargestellten Frequenzordnung geeignet ist, ist in Fig. a schematisch dargestellt. Unmittelbar an der ankommenden Kabelleitung I( liegt eine Gabel A mit der- N achbildung N. Die Trennung der Zweidrahtkreise und vierdrahtähnlichen Kreise erfolgt hinter der Gabel durch das Gruppenfilter GF, und die Filter BPa2 und BPb2 für die Empfangsseite und durch das Gruppenfilter C'rFs und die Filter BPai und BPbl für die Sendeseite. Wie dargestellt, sind Verstärker VQi bis Vb2 für die Zweidrahtkreise angeordnet. Die Zweidrahtkreise führen über die Gabel Ga mit der Nachbildung Na und die Gabel Gb mit der Nachbildung Nb zu den Teilnehmerleitungen La bzw. La. Hinter dem Gruppenfilter GF, ist ein Gruppenverstärker GVr. angeordnet, auf den, wie schematisch angedeutet, die im einzelnen nicht dargestellten Empfangsanordnungen T, der trägerfrequenten Teilnehmer folgen. Ebenso sind die Sendeanordnungen T, der trägerfrequenten Teilnehmer und der Gruppenverstirker G6',, vor dem Gruppenfilter GF, angeordnet.The structure of a known system which is suitable for the carrier-frequency transmission of messages in the frequency order shown in FIG. I is shown schematically in FIG. Directly on the incoming cable line I (there is a fork A with the replica N. The two-wire and four-wire-like circles are separated behind the fork by the group filter GF, and the filters BPa2 and BPb2 for the receiving end and by the group filter C'rFs and the filters BPai and BPbl for the transmission side. As shown, amplifiers VQi to Vb2 are arranged for the two-wire circuits. The two-wire circuits lead via the fork Ga with the simulation Na and the fork Gb with the simulation Nb to the subscriber lines La and La, respectively. A group amplifier GVr. Is arranged behind the group filter GF, on which, as indicated schematically, the receiving arrangements T, not shown in detail, of the carrier-frequency subscribers follow Group filter GF arranged.

Die dargestellte Anordnung hat den Vorteil, daß man nur das Kabel in der Nachbildung N nachzubilden braucht. Es ist jedoch sehr nachteilig, daß der Gabelübertrager einen außerordentlich großen Frequenzbereich übertragen muß. Der Klirrfaktor l( ist durch folgende Gleichung gegeben: In dieser Gleichung ist U die angelegte Spannung, R der Abschlußw4derstand und L die Querinduktivität des Übertragers. Die Querinduktivität I_ des Übertragers ist nun etwa umgekehrt proportional dem Quadrat der mittleren Frequenz (geometrisches Mittel der beiden Grenzfrequenzen) des Frequenzbereichs, für den der übertrager dimensioniert ist. Mit größer werdenden Frequenzbereich des übertragers wird also die Querinduktivität kleiner und damit der Klirrfaktor für irgendeine betrachtete Frequenz größer. Die Forderung nach einem genügend kleinen Klirrfaktor ist hierbei also kaum zu erfüllen, zumal die Klirrfaktoranforderungen, da außer den Zweidrahtkanälen sämtliche Kanäle beider Richtungen über den Übertrager geführt sind, sehr hoch sind. Hinzu kommt noch, daß bei dieser Anordnung auch noch tür die oberen Frequenzgruppen, die an und für sich schon eine größere Kabeldämpfung haben, die zusätzliche Dämpfung des Gabeliibertragers wirksam wird.The arrangement shown has the advantage that you only need to simulate the cable in the replica N. However, it is very disadvantageous that the fork transmitter must transmit an extremely large frequency range. The distortion factor l (is given by the following equation: In this equation, U is the applied voltage, R the terminating resistor and L the transverse inductance of the transformer. The transverse inductance I_ of the transformer is now approximately inversely proportional to the square of the mean frequency (geometric mean of the two limit frequencies) of the frequency range for which the transformer is dimensioned. As the frequency range of the transformer increases, the shunt inductance decreases and thus the distortion factor increases for any frequency under consideration. The requirement for a sufficiently small distortion factor can hardly be met here, especially since the distortion factor requirements are very high since, apart from the two-wire channels, all channels in both directions are routed via the transformer. In addition, with this arrangement, the additional attenuation of the fork transformer is also effective for the upper frequency groups, which in and of themselves already have a greater cable attenuation.

Um den Frequenzbereich des Gabelübertragers wesentlich einzuschränken, kann man in bekannter Weise die Trennung von vierdrahtälinl*chen Kreisen und Zweidrahtkreisen bereits vor der Gabel vornehmen. Vor die Gabel ist dann eine Frequenzw -eiche anzuordnen, so daß sich ein Schema nach Fig.3 ergibt. Das Filter F, der Weiche kann ein Tiefpaß oder ein Bandpaß, das Filter F. ein 1lochpaß oder ein Bandpaß sein. Bei dieser Anordnung sind zwar Nachteile der erstgenannten Ausführung beseitigt, dafür tritt aber ein weiterer schwerwiegender Nachteil auf. Das FikerF1 muß in der Nachbildung wiederholt werden, und zwar muß es bis in die Nähe der Grenzfrequenz gut nachbildbar sein. Nun ist es aber äußerst schwierig, Filter so zu bauen, daß sie bis zur Grenzfrequenz gut nachbildbar sind. Um diese Forderung zu erfüllen, bedarf es eines außerordentlich hohen Aufwandes. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist nun ein System geschaffen, dem die Nachteile der bekannten Anordnungen nicht anhaften und das somit besonders geeignet ist, eine einwandfreie und wirtschaftliche Obertragung zu gewährleisten.In order to significantly limit the frequency range of the fork transmitter, it is possible to separate four-wire circles and two-wire circles in a known manner do this in front of the fork. A crossover network must then be placed in front of the fork, so that there is a scheme according to Figure 3. The filter F, the crossover, can be a low-pass filter or a band-pass filter, the filter F. a 1-hole pass or a band-pass. With this arrangement the disadvantages of the first-mentioned version are eliminated, but this is the case another serious disadvantage. The FikerF1 must be repeated in the replica it must be easy to reproduce up to the vicinity of the cut-off frequency. But it is extremely difficult to build filters in such a way that they reach the cutoff frequency are easy to reproduce. In order to meet this requirement, an extraordinary thing is required high effort. The arrangement according to the invention now creates a system which do not adhere to the disadvantages of the known arrangements and that is special is suitable to guarantee a flawless and economical transmission.

Gemäß der Erfindung wird ein Nachrichtenübertragungssysteni mit trägerfrequenter Mehrfachausnutzung einer Kabelleitung, insbesondere eines Seekabels, mit Zweidrahtkanälen und durch lrequenzmäßige Trennung der beiden Gesprächsrichtungen vierdrahtähnlich ausgenutzten Kanälen vorgeschlagen, bei dem durch eine zwisclieti der Kabelleitung und dein Gabelübertrager angeordnete Gruppenweiche die im oberen Frequenzbereich liegenden vierdrahtähnlich ausgenutzten Kanäle vor dem Gabelübertrager der Zweidrahtkreise abgezweigt und die im unteren Frequenzbereich liegenden vierdrahtälitilicli ausgenutztenKauäle zusammen mit den Zweidrahtkanälen über den Gabelübertrager übertragen werden.According to the invention, a communication system with a carrier frequency Multiple use of a cable line, in particular a submarine cable, with two-wire ducts and four-wire-like due to the frequency separation of the two directions of conversation Utilized channels proposed in which by a zwisclieti of the cable line and your fork transformer arranged group crossover in the upper frequency range lying four-wire-like used channels in front of the fork transmitter of the two-wire circuits branched off and the four-wire alloticals in the lower frequency range are exploited can be transmitted together with the two-wire channels via the fork transmitter.

Bei dieser Anordnung braucht der Gabelübertrager nur einen verhältnismäßig kleinen Frequenzbereich zu übertragen. Der Klirrfaktor ist also bereits wesentlich geringer als bei der Ausführung nach Fig. a. Außerdem sind aber auch die Klirrfaktoranforderungen gegenüber dieser Ausführung stark herabgemindert, da vorzugs-,veise nur in einer Richtung übertragen wird und die entstehenden Kombinationstöne infolge der Weiche nicht in den Bereich der anderen Richtung fallen können. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die ankommenden vierdrahtähnlich ausgenutzten Kanäle, also die Kanäle niedrigen Pegels, nicht über den Gabelübertrager geführt werden, da für diese die entstehenden Kombinationstöne besonders störend wären. Ein weiterer Vorteil gegenüber der Anordnung nach Fig. z ist darin zu sehen, daß die zusätzliche Dämpfung des Gabelübertragers nu r in der unteren Frequenzgruppe der vierdrahtähnlich ausgenutzten Kanäle wirksam ist. Diese überbrücken aber ohnehin die kleinere Kabeldämpfung. Für die Nachbildung des Filters ist zu bemerken, daß dieses in dem zweidrahtmäßig ausgenutzten Bereich gut nachbildbar ist, da der Abstand von der Grenzfrequenz genügend groß ist. Für die Nachbildung des Filters genügt also ein äußerst geringer Aufwand, der gegenüber den erreichten Vorteilen nicht ins Gewicht fällt. Gegenüber der Ausführung nach Fig.3 ergibt sich zwar ein größerer Klirrfaktor, da ja der Obertragungsbereich des Übertragers bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung größer ist. Die an sich größeren Anforderungen an den Klirrfaktor sind jedoch bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dadurch, daß nur die frequenzmäßig untenliegenden vierdrahtmäßig ausgenutzten Kanäle über den Gabelübertrager übertragen werden, sehr klein gehalten. Demgegenüber weist die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung den bedeutenden Vorteil auf, daß die Nachbildung des vor dem Gabelübertrager liegenden Filters keine Schwierigkeiten bereitet und' einen äußerst geringen Aufvpand bedingt, während bei .der Anordnung nach Fig. 3, wie bereits ausgeführt wurde, eine Nachbildfähigkeit des Filters bis zu seiner Grenzfrequenz zu fordern ist und so sich ein außerordentlich hoher Aufwand ergibt.With this arrangement, the fork transmitter only needs one relatively transmit small frequency range. The distortion factor is therefore already essential less than in the embodiment according to FIG. But there are also the distortion factor requirements compared to this version greatly reduced, since preferably, only in one Direction is transmitted and the resulting combination tones as a result of the switch cannot fall in the area of the other direction. Is particularly advantageous it happens when the incoming four-wire-like channels, i.e. the channels low level, must not be passed through the fork-type transformer, as the resulting combination tones would be particularly annoying. Another advantage over the arrangement according to Fig. Z can be seen in the fact that the additional damping of the fork transmitter only effective in the lower frequency group of the four-wire-like channels is. However, these bridge the smaller cable attenuation anyway. For the replica of the filter it should be noted that this is in the two-wire area used can be easily reproduced, since the distance from the cut-off frequency is sufficiently large. For the simulation of the filter is therefore extremely low-cost compared to that the advantages achieved are irrelevant. Compared to the execution after Fig. 3 results in a larger distortion factor, since the transmission range of the Transformer in the circuit arrangement according to the invention is larger. The in itself However, greater demands are placed on the distortion factor in the case of the invention Circuit arrangement in that only the four-wire-wise lower frequencies exploited Channels are transmitted via the fork transmitter, kept very small. In contrast the circuit arrangement according to the invention has the significant advantage that the reproduction of the filter located in front of the fork transmitter poses no difficulties prepares and 'requires an extremely low cost, while with .the arrangement according to FIG. 3, as already stated, an afterimage capability of the filter to to be required to its limit frequency and so an extraordinarily high effort results.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sei im folgenden an Hand der Fig. q. behandelt. Die Bezeichnungen sind entsprechend gewählt wie bei den vorhergehenden- Figuren. Hinter dem KabelI( ist eine Frequenzweiche angeordnet, die aus den Filtern F1 und F2 besteht. Über das Filter F2, das vorzugsweise als Hochpaß ausgebildet ist, wird die obere Frequenzgruppe der vierdrahtähnlich ausgenutzten Kanäle übertragen. Hinter dem Gruppenverstärker OVe folgen, wie schematisch angedeutet, die Empfangsapparate T, der Teilnehmer. -Über das Filter F" das vorzugsweise als Tiefpaß ausgebildet ist, werden die untere Frequenzgruppe der vierdrahtähnlich ausgenutzten Kanäle und die Zweidrahtkanäle über den Gabelübertrager der Gabel A mit der Nachbildung N übertragen. Die Trennung der Zweidrahtkreise und der restlichen vierdrahtähnlichen Kreise erfolgt hinter der Gabel durch das Sendegruppenfilter GF, und die Filter BPal bis BPb2. Vor dem Sendegruppenfilter GF, ist der Gruppenverstärker GV,, angeordnet, vor dem sich die Sendeanordnungen T, der Teilnehmer befinden. Die zweidrahtmäßige Ausführung hinter der Gabel ist entsprechend wie in Fig. r dargestellt. Es kann vorteilhaft sein, aus Gründen der Symmetrie auf der der Vierdrahtsendeseite entgegengesetzten Seite der Gabelschaltung noch Symmetrierungsanordnungen S vorzusehen, die in ihrem Scheinwiderstandsverlauf der Vierdrahtsendeseite entsprechen.An embodiment of the circuit arrangement according to the invention be in the following with reference to Fig. q. treated. The names are accordingly chosen as in the previous figures. Behind the KabelI (is a crossover network arranged, which consists of the filters F1 and F2. Via the filter F2, which is preferably is designed as a high-pass filter, the upper frequency group is similar to the four-wire used channels. Follow the group amplifier OVe, as shown in the diagram indicated, the receiving apparatus T, the participant. -About the filter F "preferably is designed as a low-pass filter, the lower frequency group are similar to the four-wire used channels and the two-wire channels via the fork transmitter of fork A transferred with the replica N. The separation of the two-wire circuits and the rest Four-wire-like circles are made behind the fork through the send group filter GF, and the filters BPal to BPb2. The group amplifier is in front of the transmission group filter GF GV ,, arranged, in front of which the transmission arrangements T, the participants are. the Two-wire design behind the fork is shown as shown in Fig. r. It can be advantageous for reasons of symmetry on the four-wire transmit side the opposite side of the hybrid circuit still has to provide balancing arrangements S, which correspond in their impedance curve to the four-wire transmission side.

Das erfindungsgemäße System ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Die Ausführung der Zweidrahtkreise und vierdrahtähnlichen Kreise kann im Rahmen der Erfindung beliebig variiert werden. So ist es beispielsweise möglich, hinter der Gabel für verschiedene Zweidrahtkanäle noch gemeinsame Filter und gemeinsame Verstärker anzuordnen und erst hinter diesen eine Ruftrennung vorzunehmen.The system according to the invention is not based on the example shown limited. The execution of the two-wire circles and four-wire-like circles can can be varied as desired within the scope of the invention. For example, it is possible behind the fork for different two-wire ducts there are still common filters and common ones Arrange amplifiers and only separate the calls after these.

Claims

PATENT CLAIM: Message transmission system with carrier frequency Multiple use of a cable line, in particular a submarine cable, with two-wire ducts and four-wire-like due to the frequency separation of the two directions of conversation utilized channels, characterized in that by one between the cable line and the fork transformer arranged group switch in the upper frequency range lying four-wire-like used channels in front of the fork transmitter of the two-wire circuits branched off and the four-wire lines in the lower frequency range are used in a similar manner Channels are transmitted together with the two-wire channels via the fork transmitter.