-
Schaltungsanordnung für Mehrfachtelephonie Es ist bekannt, für Zwecke
der Mehrfachtelephonie ein Kathodenstrahlenbündel a:ls bewegliches Schaltglied zu
verwenden. Auf der Sender- und auf der Empfängerseite ist dabei je eine Kathodenstrahlenröhre
vorgesehen. Die beiden Strahlenbündel werden synchron über feste, mit den Gesprächskanälen
verbundene Schaltteile bewegt, während die Übertragungsleitung stets zwei an dem
Bündel liegende Teile verbindet. Die Strahlenbündel wirken daher als masselose Schaltglieder
zur abwechselnden Aufschaltung von Gesprächskanälen.
-
Bei einem bekannten System dieser Art liegen die festen Schaltteile
auf. einem Kreisring und werden durch ein schmales Strahlenbündel überstrichen,
das durch Ablenkmittel in zwei Richtungen mit gleicher Frequenz und gleicher Amplitude
bewegt wird, so daß es einen Kegelmantel beschreibt, der den Kreis, auf dem sich
die festen Schaltglieder befinden, zur Basis hat.
-
Es ist ferner ein Vielfachverteilersystem bekanntgeworden, bei welchem
ein Strahlenbündel von kreisförmigem Querschnitt eine Anzahl schachbrettartig angeordneter
Elektroden bestreicht, und ein anderes, bei welchem ein ebensolches Bündel eine
hin und her gehende Bewegung ausführt.
-
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Mehrfachtelephonie,
bei der zur Aufschaltung von periodisch abwechselnd auf die gleiche Übertragungsleitung
geschalteten Gesprächskanälen eine Kathodenstrahlröhre
mit einem
durch die Sprechströme in seiner Intensität modulierten, auf beiden Seiten der Übertragungsleitung
synchron bewegten Strahlenbündel verwendet ist. Gemäß der Erfindung weist bei einer
derartigen Anordnung das Strahlenbündel einen rechteckigen Ouerschnitt von wesentlich
größerer Länge als Breite auf und ist nur in seiner Breitenrichtung über in der
Bewegungsrichtung nebeneinander angeordnete, rechteckige, mit je einem Gesprächskanal
verbundene feste Elektroden geführt.
-
Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Kathodenstrahlenröhre mit
hoher Stromstärke arbeiten kann, und zwar dadurch, daß der O_uersehnitt des Strahlenbündels
in einer Richtung stark vergrößert «wird, so' daß bei gleicher Elektronendichte
die Gesamtstromstärke viel größer sein kann. Die Vergrößerung des Gesamtquerschnittes
ist so bedeutend, daß eine Herabsetzung der Breite des Bündelquerschnittes in Kauf
genommen werden kann, wodurch es ermöglicht wird, eine größere Anzahl von Anoden
in der Röhre anzuordnen und doch eine einfache Pendelbewegung des Strahles zu verwenden.
Infolge der geringen Breite des Bündels genügt eine sehr geringe Ablenkung, um den
Strahl von einer Anode auf eine andere übertreten zu lassen. Man hat es daher nicht
notwendig, den Schaltweg durch Auseinanderziehung zu einer Kreisbahn zu vergrößern,
und gelangt somit zu einer verhältnismäßig kleinen Röhre von großer Leistung. Eine
solche Röhre ergibt bei Intensitätsmodulation auch eine große Steilheit. Die Synchronbewegung
des Bündels über die festen Schaltglieder wird auch einfacher, weil nur für die
Ablenkung in einer einzigen Richtung Ablenkmittel und deren Betätigung erforderlich
sind.
-
Die länglichen Elektroden, über welche der Kathodenstrahl streicht.
können an der Empfängerseite aus einer Anzahl Metallstreifen bestehen, welche sich
über die ganze Länge des Bündelquerschnittes erstrecken, als Anodenaufprallelektroden
dienen und je mit einem Stromzuführungsleiter versehen sind.
-
Zweckmäßig werden bei der Kathodenstrahlröhre auf der Senderseite
die finit den Gesprächskanälen zu verbindenden Schalterkontakte durch längliche
Steuerelektroden gebildet, die je mit einem Stromzuführungsieiter versehen sind
und sich über die ganze Länge des Bündelquerschnittes erstrecken. Zur Verbindung
der Übertragungsleitung mit dem beweglichen Schaltglied (dem Strahlenbündel) kann
dabei eine mit sämtlichen Steuerelektroden zusammenarbeitende Aufprallelektrode
dienen.
-
Um zu verhindern, daß das Strahlenbündel während der Zeit, in der
es sich zwischen zwei Steuerelektroden befindet, Strom in die Übertragungsleitung
schickt. kann vor den Steuerelektroden, also zwischen diesen und der Kathode, eine
die Zwischenräume zwischen den Steuerelektroden abdeckende Platte mit entsprechend
der Lage der Steuerelektroden angeordneten Schlitzen zum Durchtritt des Bündels
vorgesehen sein.
-
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Darin
dient Fig. i zur Erläuterung des Systems, auf das sich die Erfindung bezieht.
-
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Strahlenganges in der
Kathodenstrahlenröhre bei einem bekannten System.
-
Fig. 3 und q. zeigen in zwei Ansichten schematisch eine Ausführungsform
des Elektrodensystems einer Röhre beim Telephoniesystem nach der Erfindung, und
Fig. 5 ist das Schaltschema und eine schematische Darstellung von Ausführungsbeispielen
der Röhren nach der Erfindung.
-
In Fig. i ist angenommen, daß an dem einen Amt _3 von zwei durch eine
Übertragungsleitung L miteinander verbundenen Ämtern <-1 und E vier Gesprächsstellen
a, b.
c und d angeschlossen sind, die mit den auf dem anderen Amt B angeschlossenen
Gesprächsstellen a', b', c' und d' gleichzeitig verbunden werden müssen,
derart, daß a finit a.'. b mit b', c mit c' und d mit
d' sprechen kann. Die vier Gespräche können über die eine Linie L geführt
werden, wenn an beiden Enden je ein Umschalter Sa und Sb vorhanden ist und die beiden
Umschalter synchron bewegt werden.
-
Fig.2 zeigt den Strahlenverlauf bei einer bereits bekannten Einrichtung.
Von der Kathode i «-erden Elektronen emittiert, die von einem elektrostatischen
Linsensystem. das z. B. aus den Teilen 2 und 3 bestellt, beschleunigt und zu einem
Bündel .I vereinigt werden., Das Strahlenbündel wird durch das elektrische Feld
zwischen den Ableiikplatten und 6, die eine sinusförmig mit der Zeit sich ändernde
Spannungsdifferenz haben, hin und her bewegt. Zwischen zwei weiteren Ablenkplatten
7 und 8 herrscht eine gleich große, jedoch um go° gegen die Spannung an den Platten
5 und 6 verschobene Spannung. Die Platten 7 und 8 sind so angeordnet. daß sie dem
Strahlenbündel eine Ablenkung senkrecht zu der von dein Satz 5, 6 verursachten Ablenkung
geben. Das Resultat ist eine Bewegung des Strahlenbündels in einer Kegelfläche.
Eine Anzahl in einem Kreis angeordneter Kontaktsegmente g «-erden bei der Bewegung
des Strahlenbündels nacheinander getroffen. Jedes Segment ist mit einem Gesprächskanal
verbunden, so daß alle angeschlossenen Gesprächsstellen absatzweise und
periodisch
in den Stromkreis des Kathodenstrahlenbündels während einer kurzen Zeitspanne aufgenommen
werden.
-
Erfindungsgemäß wird für die periodische Einschaltung der angeschlossenen
Gesprächsstellen ein Kathodenstrahlenbündel mit bandförmigem Querschnitt benutzt.
Solche Kathodenstrahlenbündel sind an sich bekannt; man bedient sich ihrer bei Verstärkerröhren
mit Querablenkung, wobei die Steuerspannung den Ablenkelektroden zugeführt wird.
Zur Erzeugung eines bandförmigen Bündelquerschnittes kann z. B. 'die in Fig. 3 und
4 schematisch angegebene spiegelsymmetrische Elektronenoptik benutzt werden. Sie
besteht aus einer Glühkathode i i, einer Sammelvorrichtung i2, die beim Betriebe
vorzugsweise etwas negativ mit Bezug auf die Kathode gehalten wird, der Sauganode
13 und der Beschleunigungselektrode 14. Diese beiden letztgenannten Elektroden haben
verschieden große positive Spannungen mit Bezug auf die Kathode, die Elektrode 14
hat die höhere Spannung. Ferner sind nur zwei Ablenkplatten 15 und 16 vorhanden.
Die Kathode kann direkt oder indirekt geheizt sein, sie kann die Form eines Stabes,
eines Bandes oder aber einer Drahtwendel haben.
-
Durch das aus den Elektroden ii, 1z, 13 und 14 bestehende System wird
ein bandförmiges Kathodenstrahlenbündel erzeugt, dessen Querschnitt eine gegenüber
der Breite p große Länge q hat. Das Bündel wird durch das Ablenkfeld (die Platten
15 und 16 können auch durch Magnetspulen ersetzt werden) in der Richtung senkrecht
zur Längsrichtung des Bündelquerschnittes, d. h. in der Breitenrichtung, hin und
her bewegt. Dabei werden nacheinander die verschiedenen, in der Bewegungsrichtung
des Bündels nebeneinander angeordneten Schaltglieder vom Strahlenbündel berührt.
-
Fig. 5 zeigt, wie die Röhren 2o und 30 in der Telephonieanlage
nach der Erfindung verbunden sein können, und veranschaulicht auch .eine besondere
Ausführungsform der Röhre auf der Senderseite.
-
Das Elektrodensystem zum Erzeugen des Strahlenbündels ist durch 2i.
22, 23 bzw. 31, 32. 33 bezeichnet. 2i und 31 sind die Kathoden, 22 und 23 bzw. 32
und 33 die positiven Elektroden. Ferner sind Steuerelektroden 24 und 34 vorgesehen.
-
Die Röhre 2o befindet sich auf der Empfängerseite, die Röhre 3o auf
der Senderseite. In der Röhre 2o befinden sich die vier Aufprallelektroden 25, die
je mit einem Stromzuführungsleiter versehen und durch diesen mit je einer der Gesprächsstellen
d, b', c' und d' verbunden sind.
-
Die Elektroden 25 haben eine längliche Form. Sie erstrecken sich über
wenigstens die ganze Länge des Bündelquerschnittes, liegen also mit ihrer Längsrichtung
senkrecht zur Zeichenebene und sind in der Richtung, in der das Kathodenstrahlenbündel
durch die Ablenkplatten 26. und 27 bewegt wird, nebeneinander angeordnet.
-
Die Röhre 3o enthält als feste Schaltglieder die hinter den schlitzartigen
Öffnungen eines Schirmes 4o angeordneten Steuerelektroden 35. Diese bestehen z.
B. aus je zwei miteinander verbundenen, sich in der Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Strahlenbündels über die ganze Länge des Bündelquerschnittes erstreckenden Stäben.
Jede Steuerelektrode ist mit einem Stromzuführungsleiter versehen und hierdurch
mit je einer der Gesprächsstellen a, b, c und d ver-
bunden. Hinter
den Steuerelektroden 35 ist eine sämtlichen Steuerelektroden gemeinsame Anode 38
angeordnet, die mit der Übertragungsleitung L verbunden ist. Durch die Ablenkplatten
36 und 37 kann das Kathodenstrahlenbündel senkrecht zu der Längsrichtung des länglichen
Bündelquerschnittes hin und her bewegt werden.
-
Auf der Empfängerseite ist die Übertragungsleitung L mit der Steuerelektrode
24 verbunden. Die Steuerelektrode 34 der Röhre 3o kann über eine gebräuchliche,
in der Zeichnung nicht angegebene Quelle konstanter Vorspannung mit der Kathode
31 verbunden sein.
-
Die Ablenkspannung wird den Platten 26 und 27 bzw. 36 und 37 durch
eine Spannungsquelle 29 bzw. 39 aufgedrückt. Die Vorrichtungen 29 und 39 erzeugen
eine Kippspannung, d. h. eine Spannung, die sich von dem einen äußersten Wert verhältnismäßig
langsam bis zu dem anderen äußersten Wert ändert und dann rasch zu dem erstgenannten
Wert zurückkehrt.
-
Das beschriebene System arbeitet wie folgt: Auf der Senderseite fällt
das Kathodenstrahlenbündel nacheinander durch die schlitzartigen Öffnungen im Schirm
4o auf die Aufprallelektrode 38, -,wobei das Bündel von den den Steuerelektroden
35 zugeführten und von den Gesprächskanälen a, b, c und d stammenden Spannungen
moduliert wird, worauf der auf diese Weise modulierte Anodenstrom über die Übertragungsleitung
L ausgesandt wird. Nachdem das Kathodenstrahlenbündel durch die letzte Öffnung im
Schirm 4o hindurch die Aufprallelektrode 38 getroffen hat, kehrt das Bündel rasch
zur ersten Öffnung zurück, und das Spiel wiederholt sich.
-
Der Vorteil der Ablenkung des Bündels durch eine Kippspannung besteht
darin, daß bei symmetrischem Aufbau der Aufprallelektroden jede dieser Elektroden
pro Zeiteinheit gleich oft während gleicher Zeitspannen vom
Bündel
getroffen wird. Für die Gesprächsqualität ist dies günstig. Die Ablenkung kann auch
durch ein Magnetfeld herbeigeführt werden. Die Magnetspule oder -spulen werden dann
an eine Kippspannungsquelle angeschlossen.
-
Auf der Empfängerseite wird ein nacheinander von den Gesprächsquellen
a, b, c und d
modulierter und über die Übertragungsleitung empfangener
Strom der Steuerelektrode 24 zugeführt, wodurch die Intensität des Kathodenstrahlenbündels
der Röhre 2o nacheinander und absatzweise den von den Gesprächsquellen a,
b, c und d erzeugten Spannungen entsprechend gesteuert wird. Die Bewegung
des Kathodenstrahlenbündels auf der Empfängerseite verläuft synchron mit der Bewegung
des Kathodenstrahlenbündels auf der Senderseite. Während der Zeit, in der das Bündel
z. B. von der Gesprächsquelle a moduliert wird, trifft es auf die
mit dem Gesprächsempfänger a' verbundene Aufprallelektrode 25 auf. Auf ähnliche
Weise wird die Übertragung der Gespräche von den Gesprächsquellen b, c und
d auf die Gesprächsempfänger b', c' und d' erreicht.
-
Die mit schlitzförmigen Öffnungen versehene Platte 4o, die in der
Röhre 3o die Zwischenräume zwischen den Steuerelektroden abdeckt, macht die Synchronisierung
der Vorrichtung 29 mit der Vorrichtung 39 leicht. Jedesmal wenn das Kathodenstrahlenbündel
in der Röhre 3o die Platte 38 trifft, weist der Strom in der Übertragungsleitung
L eine Änderung auf. Zur Synchronisierung der Vorrichtung 29 mit der Vorrichtung
39 braucht man nun lediglich diese Änderungen des Stromes in der Übertragungsleitung
L den über diese Leitung empfangenen Schwingungen mittels eines Filters 41, z. B.
eines Amplitudensiebs, zu entnehmen und mit den in dem Ausgangskreis desselben auftretenden
Impulsen auf bekannte Weise die Vorrichtung 29 zu steuern.