DE900108C - Verfahren zum Ausgleich der Phasenwinkeldifferenzen in Fernmeldekabeln mit symmetrischen Leitungen, insbesondere in Traegerfrequenzkabeln mit Sternvierern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ausgleich der Phasenwinkeldifferenzen in Fernmeldekabeln mit symmetrischen Leitungen, insbesondere in Trägerfrequenzkabeln mit Sternvierern Die Erfindung bezieht sich auf Fernmeldekabel mit symmetrischen Leitungen, insbesondere auf Trägerfrequenzkabel, die mit Frequenzen bis zu mehr als ioo kHz betrieben werden. Bei derartigen Kabeln hat es sich bekanntlich als notwendig erwiesen, zur Ermöglichung eines konzentrierten Fernnebensprechausgleiches zwischenÜbertragungskreisen aus verschiedenen Vierern in einem Punkte die Phasenwinkelkonstanten a der einzelnen Leitungen einander gleichzumachen.
• Gemäß einem bekannten Verfahren werden zu diesem Zweck alle Verseilelemente des Kabels systematisch vertauscht. Das Verfahren hat den Vorteil, daß keinerlei Messungen erforderlich sind, weist jedoch den Nachteil auf, daß eine wirksame Kompensation der Phasenwinkeldifferenzen nur dann eintritt, wenn die einzelnen Verseilelemente einen oder mehrere volle Zyklen durchlaufen. Da dies nur in seltenen Fällen vorkommt, ist also bei diesem Verfahren die gegenseitige Kompensationder Phasenwinkeldifferenzen in vielen Fällen nur unvollständig.
• Bei einem anderen Verfahren ist vorgeschlagen worden, die Phasenkonstanten der einzelnen. Verseilelemente zu messen und die Fabrikationslängen entsprechend den gemessenen Werten so aneinanderzuschalten, daß diePhasenkonstanten aller Leitungen weitgehend gleich groß werden. Mit diesem Verfahren ist zwar eine sehr weitgehende Kompensation der Phasenwinkeldifferenzen möglich, jedoch ist hierzu die Messung sämtlicher Leitungen in jeder Fabrikationslänge erforderlich, wodurch dieses Verfahren umständlich und teuer wird.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Tatsache zugrunde, daß die Gleichmäßigkeit der Herstellung der Kabel heute so weit gediehen ist, daß eine Messung sämtlicher Fabrikationslängen hinsichtlich der Phasenkonstanten nicht erforderlich ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Tatsache zugrunde, daß die Phasenwinkeldifferenzen der einzelnen Leitungen von der Schlaglänge abhängig sind. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden nun die einzelnen Fabrikationslängen ebenfalls in der Weise zusammengesetzt, daß .die a-Werte der in ihnen enthaltenen Verseilelemente dem - Mittelwert dieser Verseilelemente (Quermittelwert) möglichst gleichkommen. Die Zusammenschaltung erfolgt aber nicht auf Grund der an den einzelnen Verseilelementen und Fabrikationslängen ermittelten Meßergebnisse. Der Zusammenschaltung der Fabrikationslängen werden vielmehr erfindungsgemäß a-Werte zugrunde gelegt, die aus, der Beziehung gewonnen werden: Hierbei bedeuten So die Schlaglänge der in .der betreffenden Verseillage mit größter Schlaglänge verteilten Leitung, S die Schlaglänge der jeweils betrachteten Leitung, ao >die Phasenwinkelkonstante der Leitung mit dem Schlag So, a die Phusenwinkelkonstante der jeweils betrachteten Leitung mit dem Schlag S, K eine Konstante, die vom Aufbau des Kabels abhängt.
• Die Konstante K ist außer von dem Aufbau des Kabels selbstverständlich auch von der Frequenz abhängig, da die Werte von a linear von der Frequenz abhängen. Selbstverständlich kann diese Konstante auch auf eine von der Frequenz unabhängige Größe zurückgeführt werden. Da jedoch die Messung und der Ausgleich der Kabel bei einer einzigen Frequenz stattfindet, ist es im allgemeinen zweckmäßig, mit der in Gleichung (i) angegebenen, frequenzabhängigen Konstanten zu rechnen.
• Bei mehrlagigen Kabeln, z. B. einem Kabel mit zwölf Sternvierern., welches so aufgebaut ist, daß in der ersten Lage drei und in -der zweiten Lage neun Sternvierer angeordnet sind, besteht zwischen den a-Werten folgender Zusammenhang: Zwischen den a-Werten der Vierer mit .den größten Schlaglängen aus der ersten und zweiten Lage alo und a20 besteht die Beziehung: Auf Grund dieses Zusammenhangs ist man in der Lage, die Unterschiede der a-Werte verschiedener Verseilelemente jedes beliebigen Kabeltyps direkt aus den Schlaglängen der Verseilelemente zu berechnen.
• Die in den Gleichungen enthaltenen: Konstanten können z. B. auf folgende Weise bestimmt werden. Bei Kabeln, lin welchen die zu berücksichtigenden Verseilelemente in einer Lage angeordnet sind, läßt sich,die Konstante K durch Bestimmung der Phasenwinkeldifferenz eines beliebigen Vierers vorzugsweise des Vierers mit der kleinsten Schlaglänge innerhalb der betreffenden Lage, gegen den Vierer mit der größten SchlaglängeSo bestimmen. Aus der Gleichung (,i) erhält man nämlich woraus K mittels der bekannten Werte für die SchlaglängenSo undS und der entweder gemessenen oder nach der bei höheren Frequenzen gültigen Annäherungsgleichung a = co - C - Z aus der Betriebskapazität C und dem Wellenwiderstand Z berechneten Phasenkonstanten a. und a bzw. der Phasenwinkeldifferenzen Ja ermittelt werden kann. Die Messungen können beispielsweise an einigen beliebigen, provisorisch zusammengeschalteten Fabrikationslängen ausgeführt werden.
• Bei mehrlagigen Kabeln, z. B. Kabeln mit zwei Lagen, wenden die Konstanten K1 und K2 der Gleichungen (2 a) und (2 b) sinngemäß wie vorher beschrieben .bestimmt Die Konstante K3 aus Gleichung (2 c) ermittelt man aus einer Messung von alo und a20 oder der Differenz a10-a20 = d a1., 2o und den bekannten Schlaglängen Slo und S2o aus der Gleichung: Nachdem auf die beschriebene Weise die Konstanten der Gleichungen (i) bzw. (Z a), (2 b), (Z c) bestimmt sind, können nach diesen Gleichungen alle a-Werte aus den Schlaglängen berechnet werden, ohne daß weitere direkte Messungen von a oder da erforderlich sind.
• Beispielsweise erhält man bei einem Kabel mit zwölf Sternvierern. gemäß den Gleichungen (2 a),. (2b) und (2c) für die Stämme der verschiedenen Vierer, bezogen auf den Vierer mit .der größten Schlaglänge S2., z. B. auf den Vierer Nr. .4, dessen Phasenwinkelkonstante also ao ist: Hierin bedeutet a" die- Phasenkonstante des Vierers n und da", o die Phasenwinkeldifferenz zwischen dem Vierer q, und dem Vierer n.
• Man bildet nun von den a-Werten bzw. da-Werten aller Vierer den Quermittelwert am, o oder daM, o und legt ein Schema fest, nach welchem die Vierer in kleineren Gruppen derart zusammengefaßt werden, daß die resultierenden a- bzw. d'a-Werte der Gruppen einander gleich oder annähernd gleich werden. Dabei können auch einer oder mehrere Vierer, deren Phasenwinkeldifferenz a - ao dem ermittelten Mittelwert am, o gleich oder annähernd gleich sind, eine Gruppe für sich bilden.
• Beim Zusammenbau der Verstärkerfelder werden die Verseilelemente, die zu einer Gruppe zusammengefaßt werden, innerhalb der betreffenden Gruppe systematisch miteinander vertauscht.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Ausgleich der Phasenwinkeldifferenzen in Fernmeldekabeln mit symmetrischen Leitungen, insbesondere in Trägerfrequenzkabeln mit Sternvierern, bei dem die Fabrikationslängen in der Weise zusammengesetzt werden, daß der a-Wert (Phasenwinkelkonstante) der in ihnen enthaltenen Verseilelemente dem Mittelwert der a-Werte dieser Verseilelemente (Quermittelwert) möglichst gleichkommt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusammenschaltung ,der Fabrikationslängen a-Werte zugrunde gelegt werden, die aus der Beziehung gewonnen werden worin bedeutet So die Schlaglänge der in der betreffenden Verseillage mit größterSchlaglänge verseilten Leitung, S die Schlaglänge der jeweils betrachteten Leitung, a, die Phasenwinkelkonstante der Leitung mit dem Schlag So, a die Phasenwinkelkonstante der jeweils betrachteten Leitung mit dem Schlag S, K eine Konstante, die vom Aufbau des Kabels abhängt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d,aß die Konstanten K der für die einzelnen Verseillagen geltenden Beziehungen aus der in Anspruch i angegebenen Beziehung gewonnen werden, indem die a-Werte der Leitung größter Schlaglänge und der Leitung kleinster Schlaglänge gemessen und in die in Anspruch i genannte Beziehung eingesetzt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ermittlung der Konstante K der einzelnen Verseillagen d a- (Phasenwinkel-differenz-) Messungen jeweils zwischen den Leitungen größter und kleinster Schlaglänge jeder Verseillage und zwischen zwei Leitungen verschiedener Verseillagen zugrunde gelegt werden. ,
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der a- bzw. da-Werte der in Frage kommenden Leitungen an einzelnen Fabrikationslängen oder an einer Reihe provisorisch zusammengeschalteter Leitungen stattfindet.
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Bekennzeichnet, daß die Leitungen entsprechend den ermittelten a- bzw. da-Werten gruppiert werden und die einzelnen Gruppen eine oder mehrere derart zusammengesetzte Leitungen enthalten, .daß der a-Längsmittelwert jeder Gruppe möglichst weitgehend dem a-Quermittelwert aller Leitungen entspricht.