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Verfahren zur Verminderung des Fernnebensprechens von Trägerfrequenzleitungen
Der Ausgleich des direkten Fernnebensprechens von trägerfrequent betriebenen Fernmeldeleitungen,
insbesondere Kabelleitungen, wurde bisher in der Regel konzentriert am Anfang und
Ende der Meß- bzw. Ausgleichsstrecke, z. B. eines Verstärkerfeldes, vermittels kapazitiver,
magnetischer oder komplexer Ausgleichselemente vorgenommen. Nachdem der Trägerfrequenzbetrieb
auf immer höhere Frequenzen ausgedehnt wurde, d. h. auf Frequenzen bis 6o kHz und
darüber, traten außer dem direkten Fernnebensprechen andere, indirekte Arten des
Fernnebensprechens in Erscheinung, die Funktionen des Nebensprechens, der inneren
und Endreflexionen der Leitungen sowie der Kopplungen über dritte Kreise sind. Da
die zum Zweck der Verminderung des direkten Fernnebensprechens eingeschalteten Ausgleichselemente
zumeist verschlechternd auf das indirekte Fernnebensprechen wirken, ist man von
der früher geübten Art, die Ausgleichselemente am Anfang und Ende der Leitung einzuschalten;
mit Rücksicht auf die dadurch herabgesetzte Nebensprechgüte abgegangen und schaltet
neuerdings die Ausgleichselemente, wenigstens soweit es sich um größere Werte handelt,
in der Mitte des Verstärkerabschnittes oder nahe derselben ein.
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Die Erfindung geht von der Feststellung aus,- daß auch bei konzentrierter
Einschaltung 'der Ausgleichselemente in der Mitte des Verstärkerfeldes oder eines
anderen Ausgleichsabschnittes indirekte Effekte des Fernnebensprechens auftreten;
besonders bei Einschalturig
größerer Ausgleichselemente. Aber auch
aus anderen Gründen ist es häufig schwierig, durch einen derartigen Ausgleich an
nur einer einzigen Stelle des Ausgleichsabschnittes eine genügende Herabsetzung
des Fernnebensprechens zu erzielen. Diese Nachteile und Schwierigkeiten beim Ausgleich
des Fernnebensprechens von Trägerfrequenzleitungen gleichen oder ungleichen Phasenmaßes
werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß in zwei vom Anfang und Ende entfernt
liegenden Punkten des auszugleichenden Leitungsabschnittes Ausgleichselemente derart
eingeschaltet werden, daß durch passende Wahl der Einschaltstellen sowie der Größe
der Ausgleichselemente eine unzulässige Verschlechterung des indirekten Fernnebensprechens
vermieden wird. Der weiteren Erfindung gemäß wird der Winkel zwischen den kompensierenden
Vektoren so günstig gewählt, daß die einzuschaltenden Ausgleichselemente möglichst
klein sind, wobei der Abstand der Einbaustellen der Ausgleichselemente von den Enden
des auszugleichenden Leitungsabschnittes so groß bleiben soll daß die Nebensprechdämpfung
nicht unzulässig herabgesetzt wird. Nähere im Rahmen der Erfindung angestellte Untersuchungen
führten zu dem Ergebnis, daß es besonders zweckmäßig ist, die Einbaustellen für
die Ausgleichselemente etwa ein Drittel und zwei Drittel der Gesamtlänge des Leitungsabschnittes
vom Meßplatz entfernt vorzusehen.
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In der Fig. i sind zwei Doppelleitungen I und II eines Verstärkerfeldes
dargestellt, dessen Anfang mit A und dessen Ende mit E bezeichnet ist. Die Fig.
2 dient zur näheren Erläuterung der zu berücksichtigenden Kopplungsvektoren und
der zweckmäßig zu treffenden Ausgleichsmaßnahmen, während Fig.3 ein praktisches
Beispiel für die Anwendung des Meßverfahrens zeigt.
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Für die durchzuführenden Messungen befindet sich gemäß der Fig. i
am Ende E der Leitung II eine Wechselstromquelle und am Anfang A der Leitung I ein
Fernhörer T. Zunächst wird in bekannter Weise durch geeignetes Zusammenschalten
der Teilstrecken des gesamten Leitungsabschnittes erreicht, daß die Größe der Restkopplungen
ein gewisses Maß nicht überschreitet. Die Restkopplungen werden am Meßplatz in Form
eines Vektors gemessen. Der Ausgleich der gemessenen Restkopplungen erfolgt erfindungsgemäß
an den Stellen X und Y des Verstärkerfeldes, die etwa ein Drittel
und zwei Drittel der Gesamtlänge vom Meßplatz entfernt sind. Ist L die gesamte Leitungslänge,
so beträgt, wie in der Fig. i angegeben, die Entfernung der Ausgleichspunkte
X und Y voneinander sowie vom Anfang A und Ende E des Verstärkerfeldes
je L/3. Um festzustellen, mit welchen Phasendrehungen und Leitungsdämpfungen zwischen
den beiden Ausgleichspunkten X und Y einerseits und dem Meßort A am
Anfang der Leitung andererseits zu rechnen ist, werden an den beiden Ausgleichsstellen
nacheinander Ausgleichselemente gegebener Größe und Richtung als Hilfskopplungen
zwischen den auszugleichenden Leitungen eingeschaltet und am Meßplatz die dazu gehörenden
. Vektoren bestimmt. Der Differenzwinkel 99 beider Vektoren ist abhängig von der
Entfernung X-Y und von der Phasenmaßdifferenz der Leitungen. Um auch in diesem Fall
der Einfluß des indirekten Fernnebensprechens auf eir. Mindestmaß zu halten, wird
zweckmäßig die Größe der Hilfskopplungen in der Größenordnung dez natürlichen Kopplungen
zwischen den Leitungen gewählt, und es werden die Vektoren der Ausgleichselemente
allein durch Differenzbildung der Vektoren für Leitungen mit zusätzlichen Ausgleichselementen
und ohne dieselben gebildet. A'.5 stellt die Schwerpunktskopplung aller natürlichen
Kopplungen zwischen den Leitungen dar. Da die natürliche Kopplungsverteilung eine
willkürliche ist, kann der gemessene Schwerpunktsvektor A'', eine Phase haben, die
die Schwerpunktskopplung A., theoretisch außerhalb der Meßstrecke liegend
erscheinen läßt. Wenn man den Schwerpunktsvektor R'3 als Bezugsachse nimmt, so sieht
man nach Fig. 2, daß die Scheitelpunkte q., 5 und 6 der gemessenen Ausgleichsvektoren
bei Einschaltung geeigneter Ausgleichselemente gleicher Phasenlage zwischen gleichartigen
Leitungen an den Punkten X und Y auf einem Kreis liegen müssen, dessen Radius
ist. Die Scheitelpunkte liegen im Bogen i-2-3, wenn die Schwerpunktskopp lung A'5
innerhalb des Abschnittes X-Y liegt, in den Bögen 3-q. bzw. i-6, wenn die Schwerpunktskopplung
im Abschnitt A-X bzw. Y-E liegt. Für diese Lagen der Schwerpunktskopplung kann der
eine gemessene Ausgleichsvelztor höchstens die doppelte Größe des gemessenen Schwerpunktsvektors
besitzen. Für kleine Werte von p wird der Kreis sehr groß und im Bereich des Bogens
q.-5-6 können die Ausgleichsvektoren sehr hohe Werte annehmen. Dieser Bereich entspricht
einer Lage der Schwerpunktskopplung außerhalb der Meßstrecke in der Nachbarschaft
derselben, d. h. links vom Anfang A bzw. rechts vom Ende E. Um also kleine Werte
der Ausgleichselemente zu erhalten, ist es zweckmäßig, den Winkel 9p und damit die
Entfernung X-Y möglichst optimal, unter Umständen groß zu wählen. Andererseits müssen
die Einschaltstellen X und Y möglichst weit von den Enden der Meßstrecke
entfernt sein, damit die Nebensprechdämpfung an den Leitungsenden nicht unzulässig
herabgesetzt wird. Vorzugsweise werden entsprechend Fig. i die Einschaltstellen
in der Nähe des ersten und zweiten Drittels der Gesamtstrecke gewählt. Zur Verminderung
der Kopplungsgrößen im kritischen Bereich der Lage der Schwerpunktskopplung außerhalb
der Meßstrecke wird durch Kreuzungen in den beiden Punkten X und Y eine günstigere
Lage des Schwerpunktsvektors erzielt. Dieser Fall tritt erfahrungsgemäß sehr selten
ein.
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Die Umrechnung der auf konstruktive Weise erhaltenen Vektoren St,'"
und 52', auf die Ausgleichselemente 9" und R, selbst erfolgt in bekannter Weise
aus den Vektoren R*x und k*y der vor dem Ausgleich an den Stellen X und Y eingeschalteten
bekannten Ausgleichselemente. Ein besonders einfacher Ausgleich ergibt sich, wenn
man für die Ausgleichselemente R2., und k. nur Kondensatoren verwendet.
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Bei der Messung des Fernnebensprechens an Trägerfrequenzleitungen
ist es häufig der Fall, daß das Meßergebnis bei Leitung I als störender und Leitung
11 als
gestörter Stromkreis ein anderes ist als im umgekehrten
Beeinflussungsfall. In solchen Fällen muß das Meßverfahren gemäß der Erfindung für
beide Beeinflrxssungsfälle angewendet und die Größen der einzuschaltenden Ausgleichselemente
durch Mitteilung gefunden werden. Die Fig. 3 zeigt ein diesbezügliches praktisches
Beispiel.
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Es seien am Leitungsanfang A die Gegenkopplungswiderstände S'3 bzw.
k"3 gemessen. Die Zeiger ' bzw. * deuten dabei auf den Beeinflussungsfall I/II hin,
d. h. Leitung I ist die störende und Leitung II die gestörte Leitung. Andererseits
gelten die Zeiger " bzw. ** für den Beeinflussungsfall II/I, wenn Leitung II die
störende Leitung und Leitung I die gestörte Leitung ist. Zur Bestimmung der Hilfsvektoren
wurde beispielsweise in den Punkten X und Y nacheinander dine bekannte
Kopplung eingebaut, deren Messung die Vektoren R*x und R*y bzw. St**" und R**y ergab.
Man legt nun durch den Punkt 8 eine Parallele zum Hilfsvektor St* y und verlängert
den Vektor St*" über o hinaus bis zum Schnittpunkt g. Man erhält zwei neue Vektoren
o-9 = ft'x und g-8 = S2'y, die bekanntlich den Vektor k'$ kompensieren, aus denen
nach entsprechender Umrechnung mit Hilfe der Hilfsvektoren St*, und R*y die Schaltelemente
bestimmt werden, die in den Punkten X und Y eingebaut werden müssen,
um den Kopplungswiderstand k'3 der Messung I/11 zu kompensieren.