DE862173C

DE862173C - Circuit arrangement for carrier-frequency message transmission

Info

Publication number: DE862173C
Application number: DES16051D
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Paesler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-11-08
Filing date: 1942-11-08
Publication date: 1953-01-08

Description

Schalt$ngsanerdriung zur trägerfrequenten Nachrichtenübertragung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur trägerfrequenten Nachrichtenübertragung über Freileitungen, insbesondere Starkstromleitungen, bei der zur Übertragung mindestens zwei Leiter benutzt sind. Bei derartigen Anordnungen zeigen sich für bestimmte Frequenzbereiche häufig extrem hohe Dämpfungen, die :auch durch Berücksichtigung von Resonanzerscheinungen der Leitungen nicht vollständig beseitigt werden können. Um diese hohen Dämpfungen im Nutzfrequenzgebiet zu beseitigen, geht die Erfindung einen neuen Weg.Switching grounding for carrier-frequency communication The The invention relates to a circuit arrangement for carrier-frequency message transmission Via overhead lines, especially power lines, for transmission at least two conductors are used. Such arrangements show up for certain frequency ranges often extremely high attenuation, which: also by taking resonance phenomena into account the lines cannot be completely eliminated. To this high attenuation To eliminate in the useful frequency area, the invention takes a new approach.

Die Erfindung :geht von der Erkenntnis aus, daß bei der trägerfrequenten Übertragung über Freileitungen extrem hohe Dümpfungen im Nutzfrequenzbereich dadurch auftreten können, .daß die Phasenunterschiede zwischen den Spannungen der Einzelleiter gegen Erde am Empfangsort nicht mehr die gleichen sind wie am Sendeort. Zwingt man z. A am Sendeort zwei Leitern eines Bündels eine Spannungsdifferenz auf, so daß die gegen Erde entstehenden Teilspannungen entgegengesetzt gleich sind (sogenannte Zwischenleiterkopplungen), so kann am Empfangsort der Grenzfall eintreten, daß die Teilspannungen derselben Leiter .gegen Erde einander nach Betrag und Phase gleich sind, daß die Spannungsdifferenz zwischen den Leitern daher zu Null wird. Die Stromrückleitungen haben in diesem Fall andere Leiter des Bündels übernommen. Die Dämpfung zwischen den betrachteten Koppelstellen am Anfang und Ende wird für bestimmte Frequenzen daher unendlich groß. Für andere Frequenzen entstehen Zwischenwerte. Insbesondere bei Übertragung über Hochspannungsleitungen, bei denen aus wirtschaftlichen Gründen oft gefordert wird, für weit auseinanderliegende Trägerfrequenzen dieselben Ankopplungsmittel und Leiter zu benutzen; führen die großen Leiterabstände voneinander bei verhältnismäßig kleinen Erdabständen und bei nur selten angewandten Verdrillungen für manche Frequenzbereiche zu beachtlichen Dämpf urng serhööhungen.The invention: is based on the knowledge that when the carrier frequency Transmission over overhead lines results in extremely high attenuation in the useful frequency range can occur, .that the phase differences between the voltages of the individual conductors against earth at the receiving location are no longer the same as at the sending location. Forcing one z. A at the transmission point two conductors of a bundle on a voltage difference, so that the partial voltages arising against earth are oppositely equal (so-called Intermediate line couplings), the borderline case can occur at the receiving location that the Partial voltages of the same conductor to earth are equal to each other in terms of magnitude and phase are that the voltage difference between the conductors therefore becomes zero. The power returns in this case have taken over other leaders of the bundle. The cushioning between the coupling points under consideration at the beginning and end is for certain frequencies therefore infinitely large. Intermediate values arise for other frequencies. In particular in the case of transmission over high-voltage lines, where for economic reasons often required for widely spaced carrier frequencies to use the same coupling means and conductors; lead the large spacing between conductors from each other at relatively small distances from the earth and only rarely used Twists for some frequency ranges to considerable attenuation increases.

Durch die Maßnahme der vorliegenden Erfindung kann im Nutzfrequenzbereich das Auftreten extrem hoher Dämpfungen mit Sicherheit vermieden wenden. Dies ist insbesondere für,die trägerfrequente Nachrichtenübertragung über Hochspannungsleitungen von außerordentlicher Bedeutung.The measure of the present invention allows in the useful frequency range the occurrence of extremely high attenuation is definitely avoided. This is especially for the carrier-frequency transmission of messages over high-voltage lines of extraordinary importance.

Gemäß der Erfindung werden. zur Vermeidung extrem hoher Dämpfungen im Nutzfrequenz.gebiet in einen oder mehrere der zur Übertragung benutzten Einzelleiter phasendrehende Mittel eingeschaltet, um eine Auslöschung .der Nachricht beim Empfänger im Nutzfrequenzbereich zu verhindern bzw. um' das Auftreten extrem hoher Dämpfungen zu vermeiden: Als phasendrehende Mittel werden insbesondere Vierpole benutzt, deren Phasenmaß untereinander verschieden ist und bei denen auf der Leitungsseite die eine Klemme mit dem zur Übertragung benutzten Leiter; -die andere mit Erde verbunden ist. Sind bereits der Ankopplu.ng dienende Vierpole, wie z: B. bei Hochspannungsleitungen, vorhanden, deren übertragungsmaß durch einzelne Vierpolelemnente aus wirtschaftlichen Gründen festgelegt ist, z. B;. durch den Koppelkondensator, so werden zusätzliche phasendrehende Vierpole eingeschaltet.According to the invention. to avoid extremely high attenuation in the usable frequency area in one or more of the individual conductors used for transmission phase-shifting means switched on in order to erase the message at the recipient to prevent in the useful frequency range or to 'the occurrence of extremely high attenuation to avoid: Four-pole devices are used in particular as phase-shifting means, their Phase dimension is different from each other and where on the line side the a clamp with the conductor used for transmission; -the other connected to earth is. Are four-pole connections already used for coupling purposes, e.g. in the case of high-voltage lines, available, their transfer rate through individual four-pole elements from economic Reasons is set, z. B ;. through the coupling capacitor, additional phase-reversing quadrupole switched on.

Die in den Zug der zu koppelnden Einzelleiter einzuschaltenden Vierpole weisen insbesondere einen derart voneinander verschiedenen Frequenzverlauf ihres Phasenmaßes auf, daß an den Anschaltpunkten des Empfängers die größtmögliche ,Energie entnommen werden kann. Den Phasenausgleich wird man vorteilhaft auf der Empfangsseite anwenden. Jedoch kann es auch zweckmäßig sein, ,am Sendeort den. Einzelleitern Teilspannungen gegenErde aufzuzwingen, die einen solchenPhasenunterschied haben, daß sich beim Empfänger für den Nutzfrequenzbereich: keine extrem hohen Dämpfungen ergeben, d. h. daß man am Sendeort durch die Einschaltung entsprechender Vierpole eine bestimmte für die Gesamtübertragung günstige Empfangslage erzwingt. Ebenso. kann aber auch unterwegs eine Phasenkorrektur angewandt werden. Bei Übertragungen über Hochspannungsleitungen, für die ohnehin Vierpole zur Ankopplung bzw. zur Überbrückung von Trennstellen angewandt werden, ist es unter Umständen vorteilhaft, diesen Vierpolen bereits einen derartigen Phasengang zu geben, daß beim Empfänger keine Auslöschung von Nachrichten auftreten kann:: Da die Änderung der gegenseitigen Phasenlage mit der Frequenz häufig nicht von vornherein bekannt ist und sich z. B. bei Hochspannungsleitungen auch mit dem Schaltzustand der Leiter ändern kann, ist es vorteilhaft, das Phasenmaß der phasendrehenden Mittel, insbesondere der am Empfangsgerät vorgesehenen Mittel; veränderbar zu gestalten. Man hat dann die Möglichkeit, jeweils die günstigste Empfangslage einzustellen.The four-pole terminals to be connected to the train of the individual conductors to be coupled in particular have such a mutually different frequency curve of their Phase measure on that at the connection points of the receiver the greatest possible energy can be taken. The phase compensation is advantageous on the receiving side use. However, it can also be useful to send the. Individual conductors partial voltages against earth, which have such a phase difference that the Receiver for the usable frequency range: no extremely high attenuation results, d. H. that at the place of transmission by switching on the appropriate four-pole connection, a certain Forces a favorable reception situation for the overall transmission. As well. but can also phase correction may be applied en route. When transmitting over high voltage lines, used for the already four-pole connection or bridging of separation points it is sometimes advantageous to already have one of these quadrupoles To give phase response that the recipient does not delete messages can :: Since the change in the mutual phase position with the frequency often does not is known in advance and z. B. in high-voltage lines with the Can change the switching state of the conductor, it is advantageous to adjust the phase measurement of the phase-changing Means, in particular the means provided on the receiving device; to make it changeable. You then have the option of setting the most favorable reception situation in each case.

In der Fig. i ist schematisch die Anwendung der Erfindung beim Empfänger und in der Fig. 2 die Anwendung der Erfindung sowohl am Sende- und Empfangsort als auch unterwegs dargestellt: Das Leitungsbündel bestehe beispielsweise aus den Leitungen L, X und Y. Die trägerfrequente Nachrichtenübertragung soll über die Leiter X und Y erfolgen. Zu diesem Zweck wird der Sender S an die beiden Leiter über Koppelglieder K angekoppelt. Entsprechend ist der Empfänger E über Koppelglieder K' an diese beiden Leiter angekoppelt. Um die infolge von Unsymmetrien auftretenden relativen Phasenänderungen der Teilspannungen der Einzelleiter gegen Erde am Empfangsort auszugleichen, sind bei dem Schema der Fig. i beim Empfänger E Vierpole V und W mit. gegeneinander verschiedenem Phasenmaß in die Einzelleiter beim Empfänger eingeschaltet, derart, daß an den Anschaltpunkten des Empfängers im Nutzfrequenzbereich keine extrem hohen Dämpfungen auftreten können.In FIG. I schematically the application of the invention at the receiver and in Figure 2 are also shown on the way the application of the invention, both on the transmitting and receiving point as:. The trunk group exists, for example, from the lines L, X and Y. The carrier-frequency message transmission should take place via the X and Y conductors. For this purpose, the transmitter S is coupled to the two conductors via coupling elements K. The receiver E is correspondingly coupled to these two conductors via coupling elements K '. In order to compensate for the relative phase changes of the partial voltages of the individual conductors with respect to earth at the receiving location as a result of asymmetries, four-pole V and W are included in the scheme of FIG. mutually different phase dimensions are switched into the individual conductors at the receiver, in such a way that no extremely high attenuation can occur at the connection points of the receiver in the useful frequency range.

Beim Ausführungsbeispiel .der Fig. 2 sind derartige Vierpole h und W auch auf der Sendeseite in den .Zug der Einzelleiter eingeschaltet. Bei diesem Ausführungsbeispiel können auch die an den Überbrückungsstellen an sich vorhandenen Vierpole h' und W' zur Phasenkorrektur mit herangezogen werden. Die zum Phasenausgleich benutzten Vierpole sind -bei der trägerfrequenten Nachrichtenübertragung über Starkstromleitungen insbesondere in den Niederspannungsteilen. der Anlagen anzuordnen.In the embodiment of Fig. 2, such four-pole h and W are also switched on on the transmitting side in the .Zug of the individual conductors. In this exemplary embodiment, the four-pole terminals h 'and W' which are present at the bridging points can also be used for phase correction. The four-pole terminals used for phase balancing are - in the case of carrier-frequency communication via power lines - especially in the low-voltage parts. to arrange the systems.

Claims

PATENT CLAIMS7 i. Circuit arrangement for carrier-frequency message transmission Via overhead lines, especially power lines, for transmission at least two conductors are used, characterized in that in one or more of the single conductors used for transmission phase-shifting means are switched on, about an erasure of the message by equalizing the partial voltages of the individual conductors to earth at the receiver in the usable frequency range.

2. Circuit arrangement according to claim x, characterized in that the phase-rotating means are four-pole are used, one of which is an input or output terminal on the line side is earthed and connected to the single conductor with its free terminals are.

3. Circuit arrangement according to claim i or 2, characterized in that the phase compensation is carried out on the receiving side. q ..

Circuit arrangement according to claim. z or 2, characterized in that the individual conductors at the transmission location Partial voltages against Earth will be imposed on such a Have phase difference that the receiver for the useful frequency range does not extremely high attenuations.

5. Circuit arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that elements present per se in the line get such a phase response that extremely high attenuations are avoided.

6. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the phase measure of the phase-rotating means can be changed.