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Verfahren zum Ausgleich der zwischen einem Sender und Empfänger im
Hochfrequenz-Trägerstromverkehr, insbesondere über Starkstromfreileitungen, auftretenden
Dämpfungsschwänkungen Werden von einem Sender zu einem Empfänger Fernmeldesignale
übertragen, so wirken sich die zwischen dem Sender und dem Empfänger auftretenden
Dämpfungsschwankungen insofern ungünstig beim Empfänger aus, als die vom Empfänger
aufgenommene Stärke der Zeichen im gleichen Maße schwankt wie die Dämpfung zwischen
dem Sender und Empfänger. Diese Dämpfungsschwankungen treten besonders beim Nachrichtenverkehr
mittels modulierter Trägerströme über Starkstromfreileitungen auf, da die Starkstromfreileitungen
im Gegensatz zu Kabeln den Einflüssen der Witterung (Nebel, Rauhreif, nasser Schnee)
ausgesetzt sind und hierdurch gerade die im Nachrichtenverkehr angewendeten Trägerströme
hoher Frequenz besonders stark gedämpft werden.
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Um zu erreichen, _daß trotz großer Dämpfungsschwankungen der Leitung
von einer Sendestelle aus ein Empfänger mit Sicherheit in Betrieb gesetzt und angerufen
werden kann, verfuhr man bisher so, daß man die Empfangsapparaturen äußerst empfindlich
baute, so daß die Empfangseinrichtungen auch dann noch in der Lage waren, von der
Sendestelle ausgesandte Nachrichten zu empfangen, wenn infolge ungünstiger Witterung
die Leitungsdämpfung sich in sehr starkem Maße erhöht hatte. Um ein sicheres Ansprechen
des Empfängers zu erzielen, 'ist es auch bekanntgeworden, nach Art eines Stromstoßes
den Sendestrom bei Beginn des Gespräches kurzzeitig auf einen vielfachen Wert zu
erhöhen. Wurden von der Sendestelle bei günstigen Leitungsverhältnissen, d. h. bei
nur geringer Dämpfung der Leitung, Nachrichten übermittelt, so wurde die Empfangsapparatur
durch Vorschaltung eines Dämpfungsgliedes auf geringere Empfindlichkeit eingestellt,
um zu erreichen; daß die am Empfangsrelais auftretende Energie unabhängig von der
Leitungsdämpfung stets den gleichen Wert hatte. Der Nachteil dieser bekannten Anordnung
besteht darin, daß die Empfangsapparatur vor der Nachrichtenübermittlung stets auf
höchste Empfindlichkeit eingestellt sein muß und infolgedessen leicht auch auf Störströme
anspricht, die auf der zwischen Sender und Empfänger liegenden Leitung infolge atmosphärischer
Störung, induktiver Beeinflussung benachbarter Leitungen, Sprühen von Kondensatoren
| oder aus ähnlichen Gründen leicht auftreten. |
| Ein weiterer Nachteil der bekannten Anord- |
| nung ist der, daß der Sender stets mi@@ |
| höchster Energie arbeitet und daß diu, |
| Energie bei günstigen Witterungsverh; |
| nissen durch zusätzlich vor den Einpfän |
| eingeschaltete Dämpfungsglieder teilweise ver-i |
| nichtet werden muß. |
Es ist ferner bekannt, in den Verstärkerämtern von Telephonfernmeldekabeln Einrichtungen
vorzusehen, die bewirken, daß der Sendestrom entsprechend der Temperaturänderung
in einem vorhergehenden odernachfolgenden Abschnitt geändert wird. Hier werden jedoch
zur Temperaturmessung besondere Pilotleitungen verwendet, und die Änderung der Verstärkerenergie
erfolgt nicht in Abhängigkeit von der durch ein Rückmeldesignal festgestellten Empfangsgüte
in der Empfangsstation.
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Gemäß der Erfindung «-erden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß
die am Empfänger eintreffenden Signale über die gleichen Leitungen, auf denen sie
vom Sender zum Empfänger gelangen, vom Empfänger zum Sender rückgemeldet werden
und die Sendeenergie des Senders derart steuern, daß der Nutzpegel am Empfänger
durch selbsttätige Nachregelung der Sendeenergie des Senders in Abhängigkeit von
der Dämpfungsschwankung am Empfänger auf die gewünschte Stärke gebracht wird. Die
Empfangsapparatur wird dabei zweckmäßig nur so empfindlich gemacht, daß der Empfänger
auf Störströme gerade nicht mehr ansprechen kann. Der Sender arbeitet gemäß der
Erfindung, wenn er eine Verbindung herstellen will. zunächst mit kleinster Energie.
Wird dann vom Empfänger kein Signal übermittelt, das anzeigt, daß die ausgesandten
Signale in einer vorgegebenen Größe richtig empfangen worden sind, so m-ird beim
Sender, zweckmäßig selbsttätig, die Sendeenergie stufenweise so lange erhöht, bis
vom Empfänger ein Rückmeldesignal eintrifft, durch das angezeigt wird, daß beim
Empfänger Signale von richtiger Intensität empfangen worden sind. Von diesem Augenblick
an können von der Sendestelle, die bisher nur vorbereitende Impulse ausgesandt hat,
die Nachrichtenströme in die Leitung gegeben werden, und die Sendestation ist sicher,
daß ihre Signale vom Empfänger auch richtig aufgenommen werden.
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Durch diese Anordnung wird erreicht, daß das als großer Nachteil empfundene
Störfeld an den Leitungen, das durch die Nachrichtenübermittlung hervorgerufen wird,
auf ein Mindestmaß beschränkt bleibt, da der Sender nur in den ungünstigsten Fällen
mit voller Energie arbeitet.
| Man, kann aber gemäß einem weiteren Er- |
| findungsgedanken auch so verfahren, daß |
| mai auf der Sendeseite zunächst mit höchster |
| `iiergie arbeitet und dann zweckmäßig |
| ttätig die Energieabgabe des Senders |
| ` ,in Ameise so lange erniedrigt, bis von der |
| 7@.mpfangsseite ein Rückmeldesignal gegeben |
| wird, das anzeigt, daß am Empfangsrelais die |
ausgesandten vorbereitenden Impulse mit einer vorgegebenen Stärke empfangen «erden.
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Die stufenweise Erhöhung oder Erniedrigung des Sendepegels kann, wie
bereits erwähnt, selbsttätig erfolgen. Ebenfalls selbsttätig kann eine Sperrung
der stufenweisen Erhöhung oder Erniedrigung der Sendeenergie erfolgen, sobald der
Empfänger, ebenfalls selbsttätig, sein Rückmeldesignal gegeben hat.
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Die Empfangseinrichtungen sind im allgemeinen so gebaut, daß in der
Ausgangsstufe des Verstärkers ein Relais vorgesehen ist, das hei einer vorgegebenen
Größe der empfangenen Impulse anspricht und auch auf der Empfangsseite den zugehörigen
Sender in Betrieb setzt. Sobald das Empfangsrelais anspricht, ist der Empfänger
betriebsbereit.
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Es kann vorkommen, daß trotz Erhöhung der Senderleistung auf der Empfangsseite
das Empfangsrelais nicht zum Ansprechen kommt, weil die Sendeenergie bei sehr ungünstigen
Witterungsverhältnissen unter Umständen nicht ausreicht. In diesem Falle kann durch
Einschaltung eines zusätzlichen Sendeverstärkers erreicht werden, daß unter allen
Umständen am Empfänger Signale genügender Stärke- auftreten. Gemäß der Erfindung
kann auch diese Zuschaltung mit an sich bekannten Mitteln selbsttätig erfolgen,
sobald beim Einschalten des Senders trotz Einstellung auf höchste Sendestärke nach
einer vorgegebenen Zeit kein Rückmeldesignal von der Empfangsseite eintrifft.
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Die Erfindung erstreckt sich auf den Ausgleich der Dämpfungsschwankungen,
die zwischen einem Sender und Empfänger auftreten. Diese Dämpfungsschwankungen können
außer durch die Fernleitung auch durch zusätzliche Dämpfungsglieder unmittelbar
vor dem Empfangsrelais, insbesondere vor oder innerhalb des Empfangsverstärkers,
hervorgerufen werden. Um nämlich zu vermeiden, daß ein Empfänger auch auf Störgeräusche
anspricht, wird man im allgemeinen so verfahren, daß man beim Auftreten besonders
großes Leitungsstörungen. die z. B. durch besondere Meß- und Anzeigevorrichtungen
an der Empfangsstation sichtbar gemacht werden können, den Empfänger durch Einstellung
eines Potentiometers vorübergehend auf geringere Empfindlichkeit einstellt. Auch
diese zusätzlichen Dämpfungserhöhungen
können- gemäß der Erfindung
durch erhöhte Sendeenergie selbsttätig. ausgeglichen werden.
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Die Erfindung is$ nicht beschränkt auf den Nachrichtenverkehr über
Leitungen, sondern kann in allen Fällen Anwendung finden z. B. auch beim drahtlosen
Betrieb, bei denen die Dämpfung zwischen Sender und Empfänger. großen Schwankungen
ausgesetzt ist -- und anderseits die Gefahr besteht, daß die Empfangsapparatur bereits
durch Störströme in Betrieb gesetzt wird.
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Im nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
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In der Abbildung ist der grundsätzliche Aufbaü einer Sende- und Empfangseinrichtung
zweier StationenA und B dargestellt. Es sind nur die Anordnungen gezeigt, die für
die Darstellung der Erfindung wesentlich sind. Die Stationen ,4 und B haben völlig
gleichen Aufbau. In C und C' werden die empfangenen Ströme verstärkt und gleichgerichtet.
D und D' sind die Ausgangsröhren der Sender der beiden Stationen. Vor den Empfängern
C und C' liegen einstellbare Dämpfungsnetzwerke G und G'. EF und SF sind an sich
bekannte Empfangs- und Sendefilter.
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Es werde nun angenommen, daß.die Station A mit der Station
B in Verkehr zu treten wünscht. Durch Abheben des Hörers auf Station A wird der
Kontakt I( geschlossen und dadurch das Relais I erregt. Durch ü wird der
Sender D eingeschaltet. Ferner wird durch die Erregung von 1 der Kontakt i2 geschlossen
und das Relais U erregt. Über u' kommt dann der Wähler W, der dabei den ersten Schritt
macht. W schaltet über w U ab. Wenn U abgefallen ist, fällt durch die Unterbrechung
über rcl W ab. Dadurch wird über w wiederum U erregt. Dieser Vorgang
und somit die Weiterbewegung des Wählers W wiederholt sich so lange, bis, wie später
beschrieben wird, auf der Station A ein Rückmeldesignal von der Station B eintrifft.
Wie ferner in der Abbildung dargestellt, befindet sich W im Ruhezustand in solcher
Stellung, daß zwischen dem Ausgang der Senderöhre D und der Fernleitung
(FL) eine große zusätzliche Dämpfung eingeschaltet ist. Diese Dämpfung wird
mit jedem Schritt des Wählers W vermindert.
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Es sei nun der Empfänger C der Station B betrachtet. Hier liegen im
Ausgangskreis der Gleichrichterröhre C zwei Relais E' und F'. Die Empfindlichkeit
von E' ist so bemessen, daß E' anspricht, -sobald eine vorgegebene Stromstärke erreicht
ist. Dagegen spricht das Relais F' bei dieser Stromstärke noch nicht an. Durch die
Erregung von E' wird die Schließung von e1' und somit über I' und il' die Inbetriebnahme
des Senders D' bewirkt. vl' war bereits geschlossen, da. V' im Ruhezustand erregt
ist. Durch die Erregung von I' wird der Kontakt i3' in demselben Augenblick geöffnet,
in dem e2' geschlossen wurde. Dadurch wurde die Erregung von V' unterbrochen. vi'
öffnet sich jedoch erst nach einer Verzögerung von etwa i 5o m/s, da V' ein Verzögerungsrelais
ist. Infolgedessen sind die Dämpfungswiderstände R'-.RIII -über e2' und v1' etwa
i5o m/s kurzgeschlossen. Der Sender D' gibt infolgedessen über die Dauer von i 5o
m/s mit höchster Leistung einen starken Stromstoß zum Empfänger C der Station A.
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Auf der Station A werden durch den starken von dem Sender D` ausgesandten
Impuls das Relais E und das Relais F zum Ansprechen gebracht. Dadurch wird .der
Kontakt/' geschlossen. i4 war bereits vorher durch Erregung von 1 bei Inbetriebsetzung
des Senders D -geschlossen worden. Hierdurch wird die Haltewicklung FF des Relais
F erregt, so daß sich das Relais F selbst bindet. Durch Unterbrechung des Kontaktes
f2 wird die Erregung von U unterbrochen, Dadurch kommt die Bewegung des Wählers
W zum Stillstand.
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Auf Station-,A wurde das. Relais E. gleichzeitig, wie bereits erwähnt,
mit Relais Ferregt. Die Schließung desKontaktes e2 bewirkt jedoch keine vorzeitige
Aussendung eines erhöhten Sendeimpulses vom Sender D; da der Kontakt v1 länger geöffnet
bleibt, als das Relais E erregt und somit der Kontakt e2 geschlossen ist. Dies wird
erreicht durch den Kontakt e3, der im Ruhezustand geschlossen ist. Sobald nämlich
F erregt und somit /3 geschlossen wird, öffnet sich e3 für eine Dauer von i 5o m/s.
Erst dann wird der Kontakt e wieder geschlossen und nunmehr das Relais V erregt.
Es vergehen somit weitere i 5o m/s, bis v1 geschlossen wird. Vorher ist aber E wieder
erregt und e2 geöffnet.
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Im gleichen Augenblick, als auf Station B, wie vorher beschrieben,
der SenderD' mit voller Energie einen i 5G m/s währenden Impuls nach der Station
A sandte, wurde der Wähler W' in Bewegung gesetzt. Der Kurzschluß über vl' und e2'
ist nach i 5o m/s durch öffnung des Kontaktes vl' aufgehoben worden. Der SBnderD'
steigert durch Verminderung der Vorschaltwiderstände R die nach Station A gesandte
Energie so lange, bis nunmehr das Relais E auf Station A zum Ansprechen kommt. Das
Relais E bewirkt nun auf Station A in der gleichen Weise, wie vorher für StationB
beschrieben, daß durch Schließung des Kontaktes e2 (v1 war bereits vorher über /3,
e3 geschlossen) der Sender D kurzzeitig, nämlich i 5o m/s, einen erhöhten Impuls
über die Fernleitung nach der Station B sendet, der hier, wie vorher für Station
A beschrieben, durch Erregung des Relais F' den Wähler W' zum Stillstand bringt.
Somit sind auf
beiden Stationen die Sender so eingestellt,, daß
die ausgesandten Nachrichten sowohl in Station A wie in Station
B mit einem vorbestimmten Empfangspegel aufgenommen werden.