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Verfahren zum Ausgleich von Kopplungsvektoren in Fernmeldeleitungen
Die bekannten Verfahren zum Ausgleich von Kopplungen in Fernmeldeleitungen bestehen
in einem Kreuzen der sich beeinflussenden Leitungen oder in dem Einhau von zusätzlichen
Ausgleichselementen bzw. Gegenkopplungselementen, z_. B. Kondensatoren, oder auch
in einer- Kombination beider Verfahren. Der Einbau von Ausgleichselementen vollzieht
sich gemäß der Fig. r in der Weise, @daß man zwischen Aden auszugleichenden Leitungen
z und z mit den Adern, a und b an der Stelle x ein Ausgleichselement R einfügt.
Die bekannten Ausgleichselemente, z. B. magnetischen Ausgleichselemente, sind auch
schon so ausgebildet worden, daß man ,damit die Kopplungen( nach Betrag und Phase
ausgleichen kann. Es hat sich aber als schwierig herausgestellt, mit den bekannten
Ausgleichselementen einen Ausgleich für Aden gesamten für den. Ausgleich in Frage
kommenden Frequenzbereich herbeizuführen, insbesondere bei der Ü)ertr.agung;sehrbreiter
Frequenzbereiche, wie bei der Mehrfachträgerfrequenzübertragung. Die Schwierigkeiten
bestehen in erster Linie darin, für die Phase den richtigen Frequenzgang zu erreichen.
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Diese Nachteile und Schwierigkeiten beim Ausgleich von Kopplungsvektoren.
in Fernmeldeleitungen durch zusätzliche Ausgleichselemente werden erfindungsgemäß
dadurch vermieden, daß mindestens ein Teil der Ausgleichselemente zur Beeinflussung
der Phasenlage und Gr ße der Kopplungsvektoren unter Ausnutzung der Übertragungseigenschaften
von im Zuge oder Leitungen liegenden Vierpolen zwischen Eingang des in der einen
Leitung liegenden Vierpols und Ausgang des in der .anderen Leitung liegenden Vierpols
geschaltet wird.
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Das Wesen; ,der Erfindung besteht dabei in erster Linie darin., daß
die im Zuge der Leitungen angeordneten
Vierpole dazu @ausgenutzt
werden, um die gewünschte Phasendrehung zu erzielen. Dadurch gelingt es, die Kopplungen
nach Betrag und Phase auch für sehr breite Frequenzbereiche, z. B. für Frequenzbereiche
bis 6o kHz und darüber, in verhältnismäßig einfacher Weise .auszugleichen. Dieser
Vorteil kann dazu ausgenutzt werden, um das Nebensprechen in größeren Abständen
als bisher üblich auszugleichen. Zum Ausgleich des Fernnebensprechens genügt bei
Anwendung der Erfindung auch bei abreiten Frequenzbereichen im allgemeinen der Ausgleich
an nur einer einzigen Stelle des Verstärkerfeldes. Ferner ermöglicht die Erfindung
den gleichzeitigen Ausgleich bei verschiedenen Kopplungsvektoren (Platzwechseldifferenzen),
je nachdem die Leitung i stört und die Leitung :2 gestört wird oderumgekehrt.
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Zur Erläuterung der Erfindung werden: zunächst im Vergleich mit der
Fig. i in den Fig. 2 bis 6 die grundsätzlich in Betracht kommenden Schaltungen angegeben.
In allen Figuren ist der im Zuge der Leitung i angeordnete Vierpol mit 21 und der
im Zuge, der Leitung 2 .angeordnete; Vierpol mit 2 bezeichnet. Ferner soll jeweils
E der Eingang und A der Ausgang des Vierpols sein.. Nach der Fig.2 liegt ein Ausgleichselement
52 zwischen .der b-Ader am Eingang E des Vierpols 21 und der a-Ader am Ausgang A
des Vierpols 2. In ider Fig. 3 liegt ein Ausgleichselement 521 zwischen der b-Ader
am Eingang von X und der a-Ader am Ausgang von 2 und ein Weiteres Ausgleichselement
% zwischen der a-Ader am Eingang von 23 und,der a,-Ader am Ausgang von
X Je nach -der gewünschten Phasenlage und Größe,des Ausgleichsvektors schaltet
man entsprechend der Erfindung zusätzlich einen anderen Teil der Ausgleichselemente
zwischen die ,beiden Eingänge und/oder Ausgänge (der in den beiden Leitungen liegenden
Vierpole, -wie beispielsweise die Fig. 4 bis 6 zeigen. In fier Fig. 4 ist außer
dem Ausgleichselement 521 zwischen b-Ader am Eingang des Vierpols 2-[ und a-Ader
am Ausgang des Vierpols 3 zusätzlich das Ausgleichselement k2 zwischen b-Ader am
Eingang des Vierpols 21 und a-Ader am Eingang ,des Vierpols 2 eingebaut. Die Fig.
5 zeigt abweichend von,der Fig. 4,das zusätzliche Ausgleichselement 522 zwischen
Iden a -Adern an den Eingängen der Vierpole 52C und 2. Gemäß Fi.g. 6 sind die Ausgleichselemente
S21 und R2 zwischen Eingang des einen Vierpols und Ausgang des anderen Vierpols,
,das Ausgleichselement S23 zwischen den Eingängen,der beiden. Vierpole und das Ausgleichselement
e4 zwischen den Ausgängen der beiden Vierpole eingebaut.
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Besonders vorteilhaft ist es, als Vierpole zur Erzielüngder gewünschten
Phasendrehung Teile der Leitung .selbst bzw. in der Leitung bereits vorhandene Vierpole
zu benutzen. Es werden , also die Lfibertragungseigenschaften der Teilvierpole,
aus denen: sich ;die beeinflussenden Leitungen aufbauen, ausgenutzt, um Ausgleichselemente
in der angegebenen Art einzuschalten.
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Beispielsweise gibt die Fig.7 den Fall an, daß ein Kabel mit den Doppelleitungen
i bis 4 in ein abseits (der Kabellinie Fernsprechamt F eingeführt wird. In; diesem
Fall gibt der Abz.weigpun@kt die Möglichkeit, von,der Erfindung in einfacher Weise
Gebrauch zu machen. Wenn entsprechend der Fig: 7 Idie Entfernung des Fernsprechamtes
F vorm Abzwei,gp,unkt des Hauptkabels d ist, ,so sind als nm Zuge der Leitungen
liegende Vierpole die Leitungsaibschnitte von der Länge 2 d .anzusehen. Wie angedeutet,
sind beispielsweise zwischen dem Eingang E dieses Vierpols der Leitung 3 und denn
Ausgang dieses Vierpols der Leitung 4 das AusgleichselementS21 und zwischen deren
Ausgängen für die Leitungen 3 und ,4 das Ausgleichselement R2 eingeschaltet.
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Bei inhomogene@n Leitungen, z. B. Pupinileitungen, können,die Übertragungseigenschaften
der Pupinspulen als im Zuge der Leitungen liegende Vierpole dazu ausgenutzt werden,
nm einen. Ausgleich nach dem Verfahren. gemäß der Erfindung durchzuführen.
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Für den Fall, daß man in Aden Zug der Leitung künstliche Vierpole,
z. B. künstliche Leitungsnachbildungen bzw.Kreuzglieder mitgegebenem Pbasengang,
oder zusätzliche Leitungsschleifen (als äquivalente Ausführung z. B. gemäß der Fig.
7) einschaltet, kann, wie die Fig.8 andeutet, nur in der einen Leitung ein Vierpol
eingeschaltet werden, so -daß in einer der beiden Leitungen der Vierpol durch einunendlich
kurzes Stück der Leitung gebildet wird. Von besonderem Vorteil ist die Anwend'ung
des neuen Verfahrens zur Beseitigung von Fernnebensprechstörungen, wenn die Kopplungsvektoren.
bei Störungen von Leitung i auf Leitung 2 und Leitung .2 auf Leitung i wesentlich
verschieden sind. Zur Berücksichtigung derartiger Platzwechseldifferenzen bzw. Tauscheffekte
zwischen den Kopplungsvektoren i-2 und 2-i ist man mit den bekannten Verfahren im
allgemeinen gezwungen, den Ausgleich an@ zwei oder mehr Punkten eines Verstärkerfe@ldes
bzw. einer anderen entsprechenden Ausgleichsstrecke vorzunehmen und erreicht . in
vielen Fällen nur dann eine ausreichende Kompensierung der Kopplungsvektoren, wenn:
z. B. bei Leitungen mit theoretisch geplanter Gleichphasigkeit praktisch Phasendifferenzen
vorhanden .sind. Je mehr in diesem Fall @die geplante theoretische Phasengleichheit
erreicht wird, z. B. durch Fabrikationis- und Kreuzungsmaßnahmen, u.m so schwieriger
gestaltet sich die Anwendung der bekannten Verfahren und stellt Iden Ausgleich in
Frage. Die Erfindung gestattet jedoch .sowohl in diesem Fall wie in, vielen anderen
Fällen: eine künistliche Beeinflussung ider Phasenlage und Größe,der Kopplungsvektoren,
derart, daß man im allgemeinen mit einem Ausgleich an einer einzigen: Stelle des
Verstärkerfeldes die Fernnebensprechstärungen trotz Phasen- unid Größendifferenzen,
der Kopplungsvektoren i-2 und 2-i beseitigen kann.
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Die Fig. g zeigt beispielsweise die Kopplungsvektoren i-2 und 2-i
für das Fernnebensprechen zwischen zwei für den Trägerfrequenzibetrieb in kurzen
Abiständen mit Pupinispulen belasteten Leitungen, z. B. zwischen den beiden Stammleitungen
eines
Sternvierers. DieKopplungsvektoren wurden in bekannter Weise in Abhängigkeit von
der Frequenz im Übertragungsbereich bis 6o kHz gemessen und in, den Kurven a und
a' dargestellt. Gleichzeitig zeigt .die Fig.9 die künstlichen, um i8o° gedrehten
Gegenkopplungsvektoren b und b',
die erfindungsgemäß nach Einschaltung
von Ausgleichsgliedern entsprechend der Fig. io erreicht werden. Die in der Fi,g.
io ;gezeichneten Vierpole S21 und 2 sind Pupinspulen, bei denen ein Kondensator
Cl so eingeschaltet ist, daß er zwischen b-A@der der Eingangsseite der Spule in
Leitung i und zwischen a-Ader der Ausgangsseite der Spule in Leitung 2 liegt. Ein
zweiter Kondensator C2 liegt zwischen den a-Adern der Ausgangsseite beider Spulen.
Die in der Fig. 9 dargestellten Kurven c und c' zeigenden Verlauf ,der um i8o° gedrehten
Gegenkopplungsvektoren, wenn nur ein Kondensator entsprechend Fig. i i eingeschaltet
wird. Man sieht also, d,aß man durch geeignete Wahl der Kondensatoren Cl und C.,
die Vektoren 1-2 und 2-1 verschieben kann. Die Kurven d und d' sind
das Ergebnis der Schaltung nach der Fi.g. 12, bei der ein komplexes Kopplungsglied,
im vorliegenden Fall in Gestalt einer Reihenschaltung von Widerstand. R und l,Zonden.sator
C, zwischen die b-Ader Ader Eingangsseite des Vierl"als `?C und die aAder der Ausgangsseitedes
Vierpols #-8 eingeschaltet ist. Wie man erkennt, wird dadurch bewirkt, daß d'ie
Kurve dhäher liegt als die: Kurve c und die Kurve d' tiefer als die Kurve c'. Die
Einschaltung des zusätzlichen Widerstandes R bewirkt also eine zusätzliche Drehung
der künstlichen Kopplungsvektoren um den Koordin:atenanfangspunkt und kann vorteilhaft
da anrgewendet werden, wo auch die natürlichen, Kopplungsvektoren einen entspre@chendeii
Verlauf aufweisen. Natürlich können auch Ausgleichselemente anderer Art, z. B. auf
induktiver Grundlage, bei der Anwendung des Verfahrens eingeschaltet "verdien.
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In vielen Fällen ist es vorteilhaft, die Leitung vor dem Einbau der
Ausgleichselemente zur Erzielung kleiner Kopplungen bzw. zur Verringerung der einzubauenden
Ausgleichselemente oder zur Erzielung einer günstigen Frequenzabhä.ngigkeit der
Kopplungsvektoren auf Grund von Messungen zu kreuzen. .aus dem gleichen Grunde.
kann bei der Anwendung des neuen Verfahrens insbesondere zur Verringerung der Fernnebensprech;störungen
der Ausgleich statt an einer einzigen Stelle an einigen wenigen Stellendes Gesamtabschnittes,
z. B. Verstärkerfeldes, vorgenommen werden.
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Es ist ferner möglich, die Vierpole, z. B. im Zuge der Leitungen liegende
Pupinspulenwicklungen, mit Anzapfun:gen entsprechend der Fig. 13 zu versehen und
die Ausgleichselemente in der beschriebenen Weise einzubauen. Für den Fall des Ausgleichs
des Feranebensprechens von pupinisierten, Fernmeldeleitungen genügt es im allgemeinen,
diese Maßnahme an einem einzigen Spulenpunkt eines Verstärkerfeldes vorzunehmen.
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Bereitet es Schwierigkeiten, mit den vorhandenen Pupinspule,n eine
ausreichende Phasendrehung zu erzielen, oder handelt es sich um unbelastete Leitungen,
so können gemäß Ader Fig. 14 zusätzliche Kunstschaltungen an: einer einzigen Stelle
oder wenigen; Stellen, der gesamten Ausgleichsstrecke eingefügt werden. Derartige
Kunstschaltungen können z. B. bei. pupinisierten Leitungen eine künstliche Nachbildung
bzw. Ergänzung von zwei oder mehreren Spulenfeldern oder anderen Teilabschnitten
der Leitung darstellen. Die Ausgleich-swirkung,der Schaltung nach der Fig. 14 geht
beispielsweise aus. der Fig. 15 hervor, in der die Kurven e und
e' den Fmequenzgang der Kopplungsvektoren 1-2 und 2-i nach Einschaltung des
Kondensators Cl und die Kurven, f und f' den entsprechenden Frequenzgang
nach zusätzlicher Einschaltung des Kondensators C2 angeben,.
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Bei ider Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist noch folgende
Regel zu beachten Werden zwischen .densichbeeinfiussen@denLeitungen die Ausgleichselemente
symmetrisch aufgeteilt, d. h. z. B. statt des Kondensators C gemäß der Fig. 11 an
dieser Stelle nur C2 und ferner C2 zwischen a-Ader am Eingang des Vierpols 221 und
b-Ader am Ausgang des Vierpols 2, so werden die Kopplungen überdritte Kreise, bei,spielsweise,die
Kopplungen Tiber den aus. den Leitungen i und 2 gebildeten Ph antomkreis, nicht
becinflußt. Wenn aber, wie es in vielen Fällen zutrifft, eine Beeinflussung dieser
Zwischenkrei@skopplungen. zur Erzielung eines besseren Ausgleichs zwischen -den
Leitungen i und 2 zweckmäßig ist, so wind man die ganze Gegenkopplung entweder gemäß
der Fig. i i oder auch zwischen a-Ader am Eingang des Vierpols- 21 .und b-Ader am
Ausgang,des. Vierpols) 2 einschalten.