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Anordnung zur Verstärkung und Frequenzwandlung an den Leitungsenden
von Trägerfrequenztelephoniesystemen Die Erfindung betrifft Anordnungen zur trägerfrequenten
Nachrichtenübermittlung, bei denen ein und derselbe Verstärker an jedem Leitungsende
für Sende- und Empfangsverkehr Verwendung findet. Die Verwendung desselben Verstärkers
für beide Verkehrsrichtungen ist bekannt. So ist ein Zweiwegeübertragungssystem
mit einem beiden Verkehrsrichtungen gemeinsamen Glied (z. B. Verstärker, Entzerrungsnetzwerk)
und Frequenzweichen bekannt, bei dem die Siebketten einer Frequenzweiche über Ausgleichsschaltungen
mit dem beiden Verkehrsrichtungen gemeinsamen Glied gekoppelt sind.
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Es ist des weiteren bekannt, solche Schaltungen in der Weise zu bilden,
daß die vom Teilnehmer oder Fernplatz ankommenden Sprechströme über Gabelschaltung
und Tiefpaß zu einem Modulator gelangen, der durch einen Trägerfrequenzgenerator
mit der Trägerfrequenz versorgt wird. Die hochfrequenten Ausgangsströme werden verstärkt
und über einen Bandpaß der Ausgangsleitung zugeführt. Ankommende Hochfrequenzströme
werden ebenfalls durch ein Bandfilter abgetrennt, und auf den Eingang des gleichen
Modulators gegeben,- der für den abgehenden Verkehr Verwendung fand. Auch der Verstärker
wird wieder benutzt und über eine Stromverzweigung, Tiefpaß und Gabel das ankommende
Gespräch dem Fernplatz oder Teilnehmer zugeführt.
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Fig. i gibt ein Ausführungsbeispiel dieser bekannten Schaltung für
Einfachträgertelephonie wieder. Vom Fernplatz FP wird das Gespräch über den Tiefpaß
TPi hinter der Gabel Gr mit der Nachbildung N dem Frequenzwandler M, in diesem
Falle dem Modulator3 zugeführt. Der Verstärker V ist dem Frequenzwandler nachgeschaltet.
Über eine Stromverzweigung wird das hochfrequente abgehende Gespräch dem Bandfilter
BPB zugeführt. Nach dem Durchgang durch dieses gelangt das Gespräch auf die Leitung,
wobei noch eine Weiche für den trägerfrequenten und den niederfrequenten Verkehr
vorgesehen ist. Das ankommende Gespräch, vorzugsweise das andere Seitenband der
gleichen Trägerfrequenz, wird nach Passieren der Leitungsweiche 6IW dem Bandfilter
BPA zugeführt
und gelangt nun zur Demodulation wieder auf den Frequenzwandler
Al. Der Verstärker ist nun so ausgebildet, daß er auch das demodulierte Gespräch
mit verstärkt, so daß dieses über den Tiefpaß TP,,> zum Fernplatz zurück-, gelangt.
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Bei derartigen Schaltungsanordnungen hat' es sich als großer Nachteil
herausgestellt, daß die als Frequenzwandler dienenden Einrichtungen eine außerordentlich
vollkommene Unterdrückung der Niederfrequenz gewährleisten müssen. Diese fließt
andernfalls über den Verstärker wieder zum Fernplatz zurück, und eine Unsymmetrie
von nur wenigen Prozent zeigt in praktischen Ausführungen, daß die Stabilität merklich
verringert wird. Die Praxis versuchte bisher Abhilfe durch Einschaltung von Dämpfungsnetzwerken,
doch ist auch hier der Gewinn verhältnismäßig gering, während andererseits die Leistung
des Verstärkers für den Sendeweg nicht ausgenutzt werden kann.
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Die Erfindung beseitigt die genannten Nachteile und stellt eine Anordnung
zur Verstärkung und Frequenzwandlung an den Leitungsenden von Trägerfrequenztelephoniesystemen
dar, bei der für Sende- und Empfangsverkehr zwar ein gemeinsamer Verstärker, aber
getrennte Frequenzwandler vorgesehen sind und bei der dem Sendefrequenzwandler (Modulator)
ein Filter nachgeschaltet ist; welches die Modulationsfrequenzen des Empfangsweges
sperrt. Trotz dieses scheinbar größeren Aufwandes stellt diese Schaltung eine wesentliche
Verbesserung der bekannten Anordnungen dar, da durch sie unbedingt eine genügende
Stabilität unabhängig von der Niederfrequenzsymmetrie des Modulators erzielt wird.
Sie gestattet ferner nicht nur die Anwendung eines für Modulato,r und Demodulator
gemeinsamen Trägerfrequenzgener-atars, sondern ermöglicht es, zugleich mit verschiedenen
Trägerfrequenzen in dein beiden Übertragungseinrichtungen zu arbeiten.
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In Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens für Einträgertelephonie
dargestellt, jedoch ist darin keine Beschränkung zu erblicken. Von dem Fernplatz
oder Teilnehmer FP gelangt das Sprachfrequenzband über die Gabelschaltung G mit
der Nachbildung M zum Tiefpaß TPl, der die Beschneidung auf die für die Übertragung
wesentlichen Frequenzen, vorzugsweise im Bereich von Zoo bis 3ooo Hz, vornimmt.
Das Schaltbild ist auch hier wie in Fig. i nur schematisch und einpolig dargestellt.
Das genannte Sprachband wird nun dem Frequenzwandler M zugeführt, z. B. einer Ringmodulatorschaltung,
die von einem Trägerfrequenzgenerator T mit der Trägerfrequenz versorgt wird. Die
im Ausgang noch auftretende Niederfrequenz wird durch ein nachgeschaltetes Siebmittel,
im Ausführungsbeispiel ein Hochpaß HP, unterdrückt, während die beiden Seitenbänder
dem Verstärker V zugeführt werden und an den Stromverzweigungspunkt A gelangen.
Ein Rücklauf ist für die `Trägerfrequenzgespräche über den Tiefpaß TP2 nicht möglich,
da hier eine Frequenzverschiedenheit vorliegt, so daß nur der Weg über den Bandpaß
BPB übrigbleibt, der im Ausführungsbeispiel das eine Seitenband, z. B. das untere,
durchläßt.
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Zur Trennung von trägerfrequentem und niederfrequentem Verkehr ist
auch hier vor der Fernleitung ähnlich Fig. i eine Leitungsweiche W vorgesehen.
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Der ankommende Verkehr wird an der gleichen Weiche geteilt und das
Trägerfrequenzband, also im Ausführungsbeispiel das obere Seitenband der gleichen
Trägerfrequenz wie für den abgehenden Verkehr, durch ein Bandfilter BPA ausgewählt
und der DemodulationseinrichtungDMzugeführt. Diese wird in diesem Beispiel von dem
gleichen Trägerfrequenzgenerator mit Trägerfrequenz beschickt. Der weitere Weg ist
der gleiche wie in Fig. i, d. h. über den Verstärker, den Stromverzweigungspunkt
A, den Tiefpaß TP2 und die Gabel G zum Teilnehmer oder Fernplatz zurück. Der Trägerfrequenzverstärker
T dient gleichzeitig als Rufstromverstärker, wie es aus der Verbindung des Punktes
A mit dem Generator und dein Ver,stärkerpfeil im Modulator hervorgeht. Die nicht
dargestellten Eingangs- und Ausgangsübertrager des Rufstromverstärkers sind dabei
auf die Ruffrequenz abgestimmt. Die Benutzung einer Entladungsstrecke sowohl Zur
Schwingungserzeugung als auch zur Verstärkung anderer Frequenzen ist an sich bekannt
und bildet nicht den Gegenstand der Erfindung.
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Für die praktische Durchbildung der Erfindung ist es von Bedeutung,
daß der Aufwand für den Hochpaß HP hinter dem Modulator zur Sperrung der
Niederfrequenz im Rückkopplungsweg nur gering zu sein braucht,, Praktisch wird eine
Sperrdämpfung von 2 Neper in den meisten Fällen ausreichen, wenn durch einen symmetrisch
aufgebauten Modulat,ar die Niederfrequenz bereits teilweise unterdrückt ist. Statt
des Hochpasses kann auch ein Bandfilter verwendet werden, das außer der Niederfrequenz
auch das zweite Seitenband unterdrückt, womit eine Minderbelastung des Verstärkers
erzielt wird. Man kann auf diese Weise eine Ersparnis an Röhrenleistung von etwa
4:1 erzielen. Der Zusammenschluß von Hochpaß, Demodulator und Verstärker kann. z.
B. über eine Gabelschaltung erfolgen mit einer Nachbildung des Eingangsscheinwiderstandes
des Verstärkers
oder, wie in Fig. 3 gezeigt, unter Verwendung von
Abschlußwiderständen, vorzugsweise Ohmschen Charakters in Serienschaltung mit dem
Verstärkereingang. R1 ist der Abschlußwiderstand des Hochpasses HP, R2 der
des vorzugsweise aus Trockengleichrichtern aufgebauten Demodulators DM. VO
ist der hochohmig auszubildende Vorübertrager des Verstärjrers. Zweckmäßig ist es,
den Widerstand R2 als Spannungsteiler unter Umständen mit konstantem Ausgangsscheinwiderstand
auszubilden, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist. Er kann in diesem Falle als
Verstärkungsregler des Empfangsweges angewendet werden. Durch die beiden vorgeschlagenen
Schaltungen erreicht man eine gegenseitige Unabhängigkeit der beiden Übertragungswege
am Verstärkereingang.
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In dem Fälle, daß die Gesamtanordnung für verschiedene Trägerfrequenzen
für Senden und Empfang benutzt wird, ist es möglich, die # den beiden Frequenzwandlern
zuzuführenden verschiedenen Trägerfrequenzein in einem nach .einem an sich bekannten
Prinzip arbeitenden Doppelgenerator zu erzielen, wie in den Fig.4- und 5 noch näher
dargestellt ist. Fig.4 stellt ein Prinzipschaltbild,eines Doppelgenerators RT mit
selektiver Rückkopplung über zwei Netzwerke F1 und F2 für zwei Frequenzen
f l und f 2 dar. In jedem Rückkopplungskreis liegt ein Begrenzer B1
bzw. B2, um eine zu hohe Amplitudenaufschaukelung zu verhindern und ein Ausnutzen
der Röhre für mehrere Frequenzen zu ermöglichen. Als arnplitudenbegrenzende Mittel
sind in an sich bekannter Weise Glimmlampen, Kupferoxydulzellen, Heißleiter ,o.
dgl. ;geeignet. Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des in Fig.4 dargestellten Trägergenerators.
Der Trägerfrequenzteil ist- so aufgeteilt, daß eine- Rückkopplung für zwei Frequenzen
auftritt. Es sind in dem Beispiel zwei Dreiwicklungsübertrager L1 und L2 vorgesehen.
Die im Gitterkreis der Röhre liegenden Wicklungen sind durch Cl bzw. C2 auf die
Frequenzen f1 bzw. f2 abgestimmt. Parallel zu den Ausgangswicklungen der beiden
übertrager liegen die Begrenzer B1 und B2. -GB und +AB stellen die Zuführungen
zur Gitt,er-bzw. Anodenbatterie dar.