DE750127C

DE750127C - UEbertragungsanlage fuer veraenderlichen Phasenverzerrungen unterworfene Wellen eines Frequenzbereiches von etwa 100 bis 1000 kHz

Info

Publication number: DE750127C
Application number: DEI57196D
Authority: DE
Priority date: 1936-02-21
Filing date: 1937-02-21
Publication date: 1944-12-14
Also published as: FR820549A; GB470158A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungsanlage für veränderlichen Phasenverzerrungen unterworfene Wellen eines Frequenzbereiches von etwa 100 bis 1000 kHz, bei welcher zwei Leitwellen verschiedener Frequenz sich ändernden Übertragungsbedingungen unterworfen sind, welche mit den Bedingungen, denen das Signalband unterworfen ist, in Beziehung stehen.
Es ist bekannt, zwei niederfrequente Trägerfrequenzen zur Dämpfungsregelung einer Übertragungsanlage zu benutzen und den Dämpfungsentzerrer stufenweise durch einen Umkehrmotor zu- oder abzuschalten.
Ferner ist folgendes Verfahren bekannt, mit dem Übertragungsverzögerungen auf einer Leitung gemessen werden. Es wird mit einer Niederfrequenz von z. B. 25 Hz auf der Sendeseite der Leitung eine Bezugstonfrequenz von 1000 Hz moduliert. Die beiden Seitenfrequenzen 975 und 1025 Hz werden zum Empfangsende übertragen, so daß dort nach Gleichrichtung der einen Spule eines Dynamometers 50 Hz zugeführt werden können. Ferner wird auf der Sendeseite eine bei der Messung verwendbare Tonfrequenz/ mit der gleichen Niederfrequenz von 25 Hz moduliert. Zum Empfangsende werden auch hiervon nur die beiden Seitenfrequenzen /+25 und /—25 übertragen, so daß auch die andere Spule des Dynamometers nach Gleichrichtung mit 50 Hz gespeist wird. Vor dieser zweiten Spule des Dynamometers ist ein Phasenschieber eingeschaltet, der so lange verschoben wird, bis bei jedesmaliger Einstellung der Frequenz f der Ausschlag des Dynamometers auf Null zurückgegangen ist. Dann läßt sich an dem Phasenschieber die bei der eingestellten Frequenz / gegenüber der Bezugsfrequenz 1000 auftretende Phasenver-Schiebung ablesen.

Gemäß der Erfindung liegt die eine Leitwelle dicht oberhalb und die andere Leitwelle dicht unterhalb des breiten Frequenzbandes.

Die Wellen werden in einem Punkte der Übertragungsleitung in Wellen gleicher Frequenz umgewandelt und die Phasen dieser Wellen zwecks Steuerung eines veränderlichen PImsenentzerrers verglichen.

Die beiden Leitwellen werden also so gewählt, daß sich ihre Fortpflanzungsgeschwindigkeiten in einer Weise ändern, welche mit den Änderungen der Phasenverzerrungen in ίο dem zu übertragenden breiten Frequenzbereich in einer bestimmten Beziehung stehen, so daß eine vollkommene Beseitigung der Phasenverzerrungen erreicht wird.

Phasenentzerrer an sich sind bekannt. •5 Nachstehend sind einigte erfindungsgemäße Ausführungsformen an Hand der Abbildungen näher beschrieben.

Die Abb. ι zeigt eine Seitenband-Hochfrequenz-Übertragungsanlage für eine Verkehrsrichtung, bestehend aus den Endstationen ι und 2 und der Verbindungsleitung, in der in geeigneten Abständen Verstärker angeordnet sind. Die der Leitung an dem Ende ι zugeführten Zeichenwellen, die in der Station 2 empfangen werden, können beispielsweise aus einem Trägerfrequenzband von Fernsehzeichen mit einer Breite von etwa 900 kHz bestehen, das zwischen 100 und 1000 kHz in dem benutzten Frequenzspektrum liegt. Jedes Verstärkeramt in der Leitung enthält einen Verstärker A; in zwei von diesen Ämtern sind feste Phasenentzerrer angeordnet. In dem mittleren Verstärkeramt und in dem Verstärkeramt auf der Empfangsstation 2 werden veränderliche Phasenentzerrer PS benutzt, die von automatischen Reglern betrieben werden. Letztere werden von den in den Quellen 3 und 4 erzeugten und der Leitung über die Filter 5 und 6 zugeführten Wellen ♦° gesteuert, die den Filtern 7 und 8 für die | selbsttätigen Regler entnommen werden. j

Es sei angenommen, daß die Generatoren 3 \ und 4 Wellen mit den konstanten Frequenzen Z₁ und /a erzeugen und die Frequenz f\ un-⁴^ mittelbar unterhalb und die Frequenz /₃ unmittelbar oberhalb des Zeichenspektrums liegt. In der Leitung auftretende Veränderungen der Phasenverzerrung, die sich als Veränderungen der relativen Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der beiden Wellen Z₁ und /₂ bemerkbar machen, können auf den Verstärkerämtern eine Kompensation der Phasenverzerrung bewirken. Eine automatische Regleranordnung hierfür ist in der Abb. 2 dargestellt. SS Obwohl in dem Ausführungsbeispiel die für die Betätigung der Regler benutzten Wellen von zwei besonders für diesen Zweck bestimmten Quellen stammen, ist dies kein wesentliches Merkmal der Erfindung. Bekannte Ühertragungsanordnungen benutzen zwei Leitwellen für die selbsttätige Regelung der Dämp-[ fung, und die gleichen Wellen können auch für die Anordnung nach Abb. 1 benutzt werden.

' Die Abb. 2 zeigt eine geeignete Anordnung des veränderlichen Phaseuentzerrers und die damit verbundenen Steuerstromkreise.

Das breite Band der Fernsehzeichen, das in dem Endamt 1 zusammen mit den beiden Leitwellen erzeugt wird, wird dem Verstär-

t keramt über koaxiale Leiteranordnungen zugeführt, wo sowohl die Zeichen- als auch die Leitwellen verstärkt werden. Diese laufen

■ dann durch einen oder mehrereAbschnitte des

' veränderlichen Phasenentzerrers und über die

Leitungen 14 und 15 zu dem nächsten Abj schnitt der Übertragungsleitung oder zu ande-

■ ren Stromkreisen-des Verstärkeramtes. Die j beiden Leitwellen werden den Filtern 17 und ιS zugeführt, die eine derart hohe Eingangs- 8« impedanz haben, daß die Intensität der Zeichen- und Leitwellen im wesentlichen unbeeinflußt bleibt. Die Welle der niedrigeren Fre-

■ quenz wird in einem Frequenzwandler auf

', dieselbe Frequenz wie die andere Leitwelle umgewandelt, und diese beiden Wellen glei-

^: eher Frequenz fließen durch die Verstärker 21 ' und 22 von konstanter Ausgangsleistung.

^[ Die Wellen von den Verstärkern 21 und 22 mit konstanter Ausgangsleistung sind gleieher Frequenz, unterscheiden sich jedoch in der Phase. Veränderungen in ihrem Phasenverhältnis, die durch Veränderungen der relativen Übertragungsgeschwindigkeiten der Leitwellen in der Übertragungsleitung entstehen, werden durch Zusammenfassen der Wellen in einem Thermodetektor 23 oder in einer Aufnahmevorrichtung aufgenommen. Die in dem Thermodetektor entwickelte Spannung wird dann zur Steuerung eines umsteuerbaren Motors 25 benutzt, der die Anzahl der Abschnitte des Entzerrers, die in dem Zeichenstromkreis des Verstärkungsamtes einzuschalten sind, reguliert. Wenn die richtige Anzahl von Abschnitten einge- i< >5 schaltet ist, sind die dem Thermodetektor zugeführten Wellen in das richtige Phasenverhältnis zurückgebracht, worauf die Steuerwirkung aufhört, bis wieder weitere Veränderungen der Übertragungscharakteristiken der Leitung auftreten.

Die zur Erzeugung der Leitwelle in dem Endamt 1 der Abb. 2 benutzte Quelle 10 kann ein Schwingungserzeuger sein, der eine konstante und relativ niedrige Frequenz erzeugt. Diese wird einem Oberschwingungsgenerator HG₁ zugeführt. Zwei Oberschwingungen dieses Generators werden von den Filtern 5 und 6 durchgelassen und der Übertragungsleitung 12 zugeführt. Die Frequenz [\ der einen Leitwelle liegt unmittelbar unterhalb der unteren Grenze des Zeichenbandes, bei-

spielsweise bei 60 kHz, während die Frequenz /₂ der anderen Leitwelle unmittelbar oberhalb des Signalbandes liegt und beispielsweise 1020 kHz beträgt.

Die Zeichen- und Leitwellen, die in dem Verstärkungsamt ankommen, fließen durch einen Vorverstärker und durch einen oder mehrere hintereinander angeschlossene Abschnitte PS₀, PS₁, PS₂ usw. des Phasenentzerrers, je nach der Stellung des Kontaktarmes des Schalters 13, und durch die Leiter 14 und einen weiteren Verstärker zu den Aus-. gangsleitern 15. Die Phasenverzögerungs-Fre- - quenzcharakteristik der Ausgleichsabschnitte ist in der Abb. 3 dargestellt. Die Ordinate zeigt die Phasenverzögerung in Zeiteinheiten an den Ausgangsklemmen der jeweiligen Abschnitte. Diese Charakteristiken sind derart, daß, wenn sie der Phasenverzögerung der Leitung hinzugefügt werden, die totale Phasenverzögerung oder Übertragungszeit die gleiche bei allen Frequenzen des unter Ausgleich stehenden Übertragungsbandes ist. Diese Abbildung zeigt, daß die Phasenverzögerung der Übertragung mit steigender Frequenz weniger Veränderungen unterworfen ist. Wenn die obere Leitwelle von genügend hoher Frequenz ist, kann sie vom praktischen Standpunkt aus vielfach als eine Bezugswelle mit unveränderlicher Fortpflanzungsgeschwindigkeit betrachtet werden.

Die Filter 17 und 18 liegen parallel zu den Leitern 15 -und sieben je eine Leitwelle aus. Die Spannung der Welle der niedrigeren Frequenz/i wird einem Oberschwingungserzeuger HG_S zugeführt, von dessen Oberschwingungen eine — in diesem besonderen Falle die siebzehnte, die mit der anderen Leitfrequenz /₂ übereinstimmt — von dem Filter 19 durchgelassen wird. Hinter dem Filter 19 liegen ein Phasenschieber 20 und ein Verstärker 21. Ein ähnlicher Verstärker 22 liegt an den Ausgangsklemmen des Filters 18. Diese beiden Verstärker haben gleiche und konstante Ausgangsleistungen unabhängig von Amplitudenveränderungen der entsprechenden Eingangswellen. Verstärker dieser Art sind allgemein bekannt.

Die Ausgangskreise der Verstärker 21 und 22 sind in Reihe miteinander und mit dem Heizelement des Thermodetektors 23 geschaltet. Da die Ausgängsspannungen konstant und gleich sind, ist die in dem Thermodetektor entwickelte elektromotorische Kraft nur von dem Phäsenverhältnis zwischen diesen beiden Ausgangsspannungen abhängig und ändert sich von 0, wenn die beiden Spannungen gegenphasig sind, bis zu einem Maximum, wenn sie phasengleich sind. Bei fortschreitender Veränderung der relativen Übertragungsgeschwindigkeiten der beiden Leitwellen will sich die Ausgangsspannung des Thermodetektors periodisch zwischen 0 und einem Maximalwert ändern. In Wirklichkeit verhindert aber der einsetzende Ausgleich der Phasenverzerrungen solche Änderungen.

Die Spannung am Ausgang des Thermodetektors 23 wird dem Anker eines vorgespannten, mit Doppelkontakten versehenen Relais 24 zugeführt. Die Kontakte dieses Relais sind derart mit- der Feldwicklung eines Gleichstrommotors 25 verbunden, daß eine Drehbewegung in beiden Richtungen möglich ist. Die Antriebswelle des Motors 25 bewegt über ein Getriebe den Kontaktarm des Schalters 13 über die Kontaktsegmente hinweg.

Der Phasenschieber 20, der ein normales Phasenverhältnis zwischen den beiden dem Thermodetektor 23 zugeführten Wellen bewirken soll, kann eingestellt werden, während die Phasenverzerrung, die durch die Übertragungsanlage hervorgerufen ist, einen Durchschnittswert besitzt, so daß beispielsweise zwei Ausgleichsabschnitte an den Verstärker angeschlossen sein müssen, um einen Ausgleich herbeizuführen. Vorzugsweise ist die Einstellung so, daß unter diesen Normalbedingitngen die beiden dem Thermodetektor zugeführten Wellen eine Phasenverschiebung von i2O° aufweisen, wie in der Abb. 4A dargestellt. Die Vektorresultante, die die Betätigung des vorgespannten Relais bewirkt, liegt dann in der Mitte zwischen dem minimalen Wert nach Abb. 4B und einem maximalen Wert nach Abb. 4 C. Dieses Relais ist so vorgespannt, daß unter normalen Verhältnissen, wie in der Abb. 4A dargestellt, sich der Anker in der Mitte zwischen den beiden Kontakten befindet und der Motor in Ruhestellung ist.

Wird die relative Verzögerung der unteren Leitwelle vergrößert, so kann das in der Abb. 4B gezeigte Phasenverhältnis erreicht werden. Danach bewegt sich der Anker des ¹⁽>5 Relais 24, um die Feldwicklung des Motors über einen der Kontakte zu erregen. Der Motor bewegt den Kontaktarm des Schalters 13 im Uhrzeigersinn und legt zusätzliche Abschnitte des Phasenentzerrers an die Leitung, bis die Phasenverzerrung ausgeglichen und das Phasenverhältnis nach Abb. 4A wieder erreicht ist. Daraufhin geht der Anker wieder in die Neutrallage, und die Anlage ist in Ruhe. Das Relais 24 ist unempfindlich genug, "5 um eine neutrale Zone, wie in der Abbil- . dung 4 C gezeigt, zu bilden, damit eine unaufhörliche Umkehr der Drehrichtung des Motors vermieden wird, wenn kleinere unausgeglichene Verzerrungen vorhanden sind.

Bei einer Verringerung der relativen Verzögerung der unteren Frequenz arbeitet die

Anlage ähnlich, indem ein oder mehrere Abschnitte von der Leitung abgeschaltet werden. Die Abschnitte in der Abb. 2 zeigen nur einige von einer großen Anzahl von Abschnitten, die erforderlich sein. kann. Unter Umständen können mehrere der Ausgleichsabschnitte gleiche Verzögerungs-Frequenzcharakteristiken aufweisen.

Die Leitungen in der Abb. 2, die auch an ίο die Ausgänge der Filter 17 und 18 angeschlossen sind, sind zum Anschluß eines selbsttätigen Übertragungsreglers vorgesehen.

Claims

Patentansprüche:

i. Übertragungsanlage für veränderlichen Phasenverzerrungen unterworfene Wellen eines Frequenzbereiches von etwa 100 bis 1000 kHz, bei welcher zwei Leitwellen verschiedener Frequenz sich ändernden Übertragungsbedingungen unterworfen sind, welche mit den Bedingungen, denen das Signalband unterworfen ist, in Beziehung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Leitwelle dicht oberhalb

»5 und die andere Leitwelle dicht unterhalb des breiten Frequenzbandes liegt, daß die Wellen in einem Punkte der Übertragungsleitung in Wellen gleicher Frequenz umgewandelt werden und die Phasen dieser Wellen zwecks Steuerung eines veränderlichen Phasenentzerrers verglichen werden.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwellen nach der Umformung in Wellen gleicher Frequenz in Verstärkern mit konstanter Ausgangsleistung verstärkt werden, die sich vektoriell in einem Detektor, beispielsweise einem Thermodetektor, kombinieren, wobei die Spannung des Detektors den Phasenausgleich bewirkt.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Detektors ein Relais zur Steuerung eines umkehrbaren Motors betätigt, der über einen Schalter einen oder mehrere Abschnitte der Ausgangsanordnung an die Leitung legt.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwellen auch zum selbsttätigen Dämpfungsausgleich der Anlage benutzt werden.
5. Übertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Leitwellen zwei Oberschwingungen eines mit konstanter und relativ niedriger Frequenz gespeisten Oberschwingungsgenerators benutzt werden.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

französische Patentschrift .. Nr. 787773;

USA.-Patentschriften - 1 743 132,

1709037, ι 511 013, ι 645 618; britische Patentschrift Nr. 394712.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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