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Vielfachträgerstromsystem mit Mehrstufenmodulation Vielfachträgerstromsysteme
werden fernleitungsseitig meist nicht in Zweidraht-, sondern in Vierdrahtschaltung
betrieben, wobei bekanntlich dieselben Frequenzbänder und zwei verschiedene Fernleitungen
(:echter Vierdrahtbetrieb) oder verschiedene Frequenzbänder und nur eine Fernleitung
(unechter Vierdrahtbetrieb) für die beiden Verkehrsrichtungen Verwendung finden
können. Die Vierdrahtschaltung wird gewählt, weil hierbei die bekannten Schwierigkeiten,
die sich bei der übertragung über lange, in Zweidrahtschaltung betriebene Leitungen
ergeben, vermieden und die Übertragungstechnik ganz erheblich vereinfacht werden.
Denn es ist z. B. praktisch unmöglich; etwa i oo Zweidraht-Trägerfrequenz-Zwischenverstärker
in Kaskade in eine Fernleitung einzuschalten und dabei eine einwandfreie Übertragung
und ausreichende Betriebssicherheit zu erhalten, während es bei einer entsprechenden
Reihenschaltung von etwa i oo Vierdrahtverstärkern ungleich einfacher ist, die erforderliche
übertragungsgüte und Betriebssicherheit zu erreichen.
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Bei den bekannten fernleitungsseitig vierdrahtmäßig betriebenen Systemen
sind nun bisher stets auch die Endapparate rein vierdrahtmäßig ausgebildet worden,
wobei in den Endapparaten natürlich ein gegenüber dem Aufwand bei Zweidrahtendapparaten
verhältnismäßig großer Aufwand benötigt wird, da alle Schaltelemente, wie Filter,
Modulatoren usw., für beide Verkehrsrichtungen gesondert vorgesehen werden müssen.
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Die vorliegende Erfindung weist ;einen Weg, wie dieser Nachteil der
Vierdrähtbetriebsweise, der bisher mit Rücksicht auf die Betriebssicherheit und
übertragungsgüte in Kauf genommen wurde, im wesentlichen vermieden werden kann.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Vielfachträgerstromsystem mit MehrstufenmodLdation,
das fernleitungsseitig in Vierdrahtschaltung betrieben wird. Erfindungsgemäß wird
in den Endschaltungen mindestens eine ,der nicht unmittelbar mit der Fernleitung
verbundenen Modülationsstufen in Zweidra:htschaltung betrieben.
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Beim System nach der Erfindung wird also die unmittelbar mit der Fernleitung
verbundene Modulationsstufe in Vierdrahtschaltung ausgeführt, da ja auch die Fernleitung
vierdrahtmäßig betrieben wird. Von den anderen Modul.ationsstufen wird mindestens
eine in
Zweidrahtschaltung betrieben. Bei zweistufiger Modulation
wird also die erste Stufe in Zweidraht-, die zweite in Vierdrahtschaltung betrieben.
Bei dreistufiger Modulation wird die erste oder die zweite oder beide Stufen ztveidrahtmäßig
und die dritte vierdrahtmäßig betrieben. Es wird hierdurch erreicht, daß vor allem
in der ersten Modulationsstufe für beide Verkehrsrichtungen nur ein Filter benötigt
wird, was insofern :einen bei Vielfachträgerstromsystemen sehr erheblichen Vorteil
darstellt, als im allgemeinen gerade in der ersten Modulationsstufe infolg" der
hohen Anforderung an die Trennschärfe komplizierte und daher kostspielige Filter
erforderlich sind.
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Die Erfindung sei im folgenden an Hand zweier in den Abb. t und z
dargestellter Ausführungsbeispiele für den Fall eines echten Vierdrahtbetriebes
und einer zweistufigen Modulation näher erläutert, wobei in beiden Abbildungen nur
die auf einer Seite der Fernleitung liegenden Endapparate dargestellt sind.
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In Abb. i wird das vom Teilnehmer T., T= usw. ankommende niederfrequente
Sprachband im Zweidraht-Teilnehmer-Endverstärker TEVl verstärkt und im Zweidrahtmodulator
M", der für die Übertragungsrichtung nach T, gleichzeitig als Demodulator D12 dient,
einer bestimmten ersten Trägerfrequenz aufmoduliert. Vom Filter F" wird eines der
beiden dabei entstehenden Seitenbänder ausgesiebt und über die den Übergang zwischen
Zwei-, und Vierdrahtbetriebsweise bewirkend, Gabel Gj dem Modulator Mi. der
in Vierdraht Schaltung betriebenen zweiten Modulations stufe zugeführt und hier
einer zweiten Trägerfrequenz aufmoduliert. Das Filter Fit siebt das zur Übertragung
über die Leitung Lt bestimmte Seitenband aus. Das auf der Leitung L. in Richtung
nach T, ankommende Seitenband wird im Filter F,;, ausgesiebt und im Demodulator
D,1, zum ersten Male demoduliert. Eines der entstehenden Seitenbänder wird hinter
der Gabel G1 von dem Filter F, ausgesiebt, im Demodulator D12 zum zweiten Male demoduliert
und über den Verstärker TEVj dem Teilnehmer T, zugeführt. Es ist also für beide
Verkehrsrichtungen nur ein FilterF" erforderlich.
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In der ersten Modulationsstufe können mit besonderem Vorteil die an
sich bekannten richtungsunabhängigen Modulator-Demodulator-Anordnungen Verwendung
finden, die Trockengleichrichter, Zweipolentladungsstrek ken oder nichtlineare magnetische
Elemente als Modulationselemente ;enthalten. Bei Verwendung dieser Anordnungen sind
nämlich außer der GabeI G, nur die Gabeln zu beiden Seiten des Teilnehmerendverstärkers
TEVl erforderlich, bei denen die Nachbildung des praktisch reellen Widerstandes
der Teilnehmerleitung nach T, bzw. des Modulators !411i, D1,2 sehr einfach ist.
Bei Verwendung von -gittergesteuerten Elektronenröhren als llodulationselemente
dagegen, bei denen man zweckmäßigerweise den Verstärker, auf den gegebenenfalls
überhaupt verzichtet ---erden kann, direkt auf den Modulator durchschalten wird,
ist außer der Gabel G, die zum Teilnehmer liegende Gabel des Verstärkers TEVj und
eine zwischen dem Modulator.'lüj, Dl2 und dem FilterF" liegende Gabel erforderlich,
bei welcher die Nachbildung des teils reellen, teils imaginären Widerstandsverlaufs
des Filters F" wesentlich schwieri-Tiger ist.
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Da auch bei der GabelGl die Nachbildung des Widerstandes des Filters
Fii erforderlich ist und bekanntlich infolge der bei Nachbildungsfehlern auftretenden
Echoströme u. L-. das ganze Übertragungssystem zum Pfeifen gebracht werden kann,
ist es von Vorteil, die Anforderung an die Güte der Nachbildung bei der Gabel G,
dadurch wesentlich herabzusetzen, daß die vierdrahtmäßige Verbindung für von dem
Endpunkt des Zweidrahtweges über die Hinleitung des Vierdrahtweges abgehende und
über die Rückleitung des Vierdrahtweges zu diesem Endpunkt -wieder zurückkommende
Signalströme eine Restdämpfung aufweist. Dies läßt sich durch entsprechende Bemessung
der in der vierdrahtmäßigen Verbindung liegenden Verstärker erreichen.
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q. Nepern Ist nun vorhanden, eine Restdämpfung d. h. die Samte Lt
i11 Laufdämpfung längs des Vierdrahtübertrrtgungsweges etwa q. Neper größer als
die gesamte Umlaufverstärkung, dann sind die erwähnten Echoströme so schwach, daß
sie keine Störungen mehr verursachen können. Es kann daher in diesem Falle auf die
Dämpfung der Echoströme durch die an den Enden des Vierdrahtweges normalerweise
vorhandenen Gabeln GI, G@ usw. überhaupt verzichtet und eine direkte Anschaltung
der FilterF". F., usw. an die Elemente 1Y11 und D", .41_., und D.1 usw. vorgenommen
werden. In diesem Falle muß natürlich der zur Verständlichkeit der Übertragung ,erforderliche
Empfangspegel in den Teilnehmerendverstärkern erzeugt -werden. Hier hat man aber
die bei den Gabeln dieser Verstärker vorliegenden Nachbildverhältnisse und damit
die Erzielung einer genügend großen Echodämpfung wesentlich besser in der Hand als
bei den Gabeln Cil, G@ usw. an den Enden der V ierdrahtleitung, da in letzterem
Falle die erwähnte schwierige Nachbildung von Filtern, in ersterem Falle dagegen
die wesentlich
einfachere Nachbildung von Modulator-Demodul.ator-Anordnungen
erforderlich ist, die einen praktisch reellen Widerstand besitzen.
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Um beim Teilnehmer den Restdämpfungswert Null zu erhalten, wird vorteilhafterweise
ein an sich bekannter Teilnehmerverstärker verwendet, der in der abgehenden -Richtung
einen niedrigeren Verstärkungsgrad als in der ankommenden Richtung aufweist.
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Werden für Hin- und Rückleitung getrennte Fernleitungen verwendet
(echter Vierdrahtbetrieb), so werden, wie Abb. i zeigt, die Ausgänge der FilterF",
F22... bzw. F13, F23... unter sich parallel geschaltet und mit der zugehörigen Fernleitung
L1 bzw. L;,, verbunden. Werden jedoch für Hin- und Rückleitung eine einzige Fernleitung,
aber verschiedene Frequenzkanäle verwendet, so arbeiten die Ausgänge sämtlicher
Filter auf die gemeinsame Leitung.
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Es sind auch schon Vielfachträgerstromsysteme bekanntgeworden, bei
denen die niederfrequenten Gespräche der einzelnen Teilnehmer mittels mit verschiedenen
Trägerfrequenzen gespeister erster Modulatoren in einen Zwischenfrequenzbereich.
transponiert werden und von diesem- aus gemeinsam über eine zweite Modulationsstufe
in den endgültigen Hochfrequenzbereich verlagert werden. Auf ein solches System
läßt sich der Erfindungsgedanke ebenfalls anwenden. Eine beispielsweise Ausführungsform
ist in der Abb. 2 dargestellt. Jedem Teilnehmer T1 . . . T" ist,ciV richtungsunabhängiger
Teilnehmerendverstärker TEVI ... TEV" und ein erster Modulator
All, ... Mn, bzw. Demodulator D12 ... D"2 mit dazugehörigem
Filter Fll . . .F,11 zugeordnet. Die Ausgänge dieser Filter sind parallel geschaltet
und an die Gabel G gelegt. Die Zahl der Teilnehmer, die auf diese Weise zu einer
Gruppe zusammengefaßt werden, richtet sich nach dem zur Verwendung gelangenden Frequenzbereich.
In einer zweiten Modulationsstufe wird jede Gruppe von Frequenzbändern in einem
Modulator mit nachgeschaltetem Filter F2 in den endgültigen Frequenzbereich, in
dem es über die Fernleitung L, übertragen werden soll, verlegt. Die über die Leitung
L2 ankommenden Kanäle werden den einzelnen Filtern F3 jeder zweiten Modulationsstufe,
von denen in Abb.2 nur eine gezeichnet ist, zugeführt. Diese Filter lassen nur ein
bestimmtes Frequenzband durch. Dieses wird im ersten Demodulator Dl auf den Zwischenfrequenzbereich
demoduliert und dann auf ,alle Filter F11 ...,F", gegeben. Diese Filter spalten
das Frequenzband in einzelne Teilbänder auf. Die Teilbänder werden in einer zweiten
Demodulationsstufe D12.. . A,2 in den Niederfrequenzbereich verlagert und
gelangen über die Teilnehmerendverstärker zu den einzelnen Teilnehmern.