DE912236C - Fernsprech- und Fernseh-UEbertragungssystem mit in regelmaessigen Abstaenden eingeschalteten Verstaerkern - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 28. MAI 1954

S i242iVIIIb12i c

(Ges. v. 15. 7. 51)

Die Erfindung betrifft ein mit Verstärkern ausgerüstetes Brei tbandübertragungssy stern zur gleichzeitigen Fernsprech- und Fernsehübertragung unter Verwendung von konzentrischen Leitungen, die sich als die technisch und wirtschaftlich günstigsten Übertragungsleitungetn zur Übertragung sehr breiter Frequenzbänder erwiesen haben,. Für die gleichzeitige Fernsprech- und Fernsehübertragung über konzentrische Leitungen sind bisher grundsätzlich zwei verschiedene Systeme bekanntgeworden.

Bei dem einen System wird für jede Übertragungsrichtung eine einzige konzentrische Leitung vorgesehen, wobei jede konzentrische Leitung im oberen Frequenzbereich, z. B. im Frequenzbereich von etwa 1800 bis 4200 kHz, für die Fernsehübertragung und 'im unteren Frequenzbereich, z. B. im Bereich von 90 bis 690 kHz, für die Trägerfre^ quenzfernsprechübertragung ausgenutzt wird. Hierbei können die beiden konzentrischen Leitungen entgegengesetzter Übertragungsrichtung in ge^ trennten Kabeln oder auch im gleichen Kabel untergebracht sein. Dieses System hat in erster Linie den Nachteil, daß die beiden für das Fernsehen und Fernsprechen vorgesehenen verschiedenen »5 Frequenzbereiche in den Verstärkerämtern durch elektrische Weichen voneinander getrennt werden müssen, die eine unerwünschte Vergrößerung der

Laufzeitunterschiede insbesondere im Fernsehfrequenzbereich und damit eine Herabsetzung der Reichweite zur Folge haben. Ein weiterer Nachteil ergibt sich durch, die verschiedenen Verstärkerabstände für das Fernsehen und Fernsprechen. Ferner geht die zwischen dem Fernseh- und Fernsprechfrequenzbereich, notwendige Frequenzlücke für den. Übertragungsverkehr verloren.

Bei dem anderen bekannten Breitbandübertra.-gungssystem wird für die gleichzeitige Fernsprech- und Fernsehübertraigung in beiden Richtungen ein Kabel mit \^rier gleichen um eine gemeinsame Achse verseilten konzentrischen Leitungen benutzt, wobei für jede Übertragungsrichtung soiwohl für das Fernsprechen als auch für das Fernsehen, zwei getrennte konzentrische. Leitungen vorgesehen sind und jede Leitung im gleichen Frequenzbereich ausgenutzt wird, z. B. im Bereich von 500 bis 2100 kHz, um für beide Übertragungsarten gleichartige Verstärker verwenden zu können. Dieses System hat aber den Nachteil, daß der mit dem Fernsehfrequenzband übereinstimmende! Fernsprechfrequenzbereich im allgemeinen nur zum Teil ausgenutzt werden kann, was in verstärktem. Maße dann zutrifft, wenn man. in der heute üblichen Weise für die Fernsehübertragung wesentlich höhere Frequenzen, z. B. bis etwa 4200 kHz, vorsieht. Andererseits hätte die Ausnutzung der konzentrischen Fernsprechleitung im gesamten Frequenzbereich des Fernsehfrequenzbandes eine Bündelung einer außerordentlich großen Anzahl von Fernsprechkanälen auf ein und derselben Leitung zur Folge, so daß bei einer Beschädigung des Kabels eine große Anzahl an Fern-Sprechkanälen ausfällt. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit des letzteren Systems stark in Frage gestellt. Im Rahmen dieses zweiten Systems ist es zwar auch schon bekanntgeworden, für jede Übertragungsrichtung zwei getrennte konzentrische Leitungen für das Fernsprechen und Fernsehen vorzusehen und die konzentrischen Fernsprechleitungen dünner als die konzentrischen Fernsehleitungen auszuführen. Das Kabel für dieses System soll zwei miteinander verdrillte, sich gegenseitig berührende koaxiale Fernsehleitungen mit einem Innendurchmesser des Außenleiters von 9 mm enthalten, die eine spezifische Dämpfung von 0,35 N/km für 1 MHz haben. In. den Zwickelräumen-werden zwei dünnere Fernsprechleitungen; angeordnet, die die Übertragung von verschiedenen Frequenzen für 150 bis 200 Gespräche ermöglichen sollen.

Die Erfindung !»trifft eine Weiterbildung des zuletzt genannten Fernsprech- und Fernseh-Ühertragungssystems mit in. regelmäßigen Abständen eingeschalteten Verstärkern., bei dem für jede Übertragungsrichtung getrennte konzentrische Leitungen für das Fernsprechen und Fernsehen vorgesehen und die konzentrischen. Fernspreehleitungen dünner als die konzentrischen Fernsehleitungen ausgeführt sind. Die Erfindung besteht darin, daß das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Außenleiters der konzentrischen Fernsehleitung und dem Innendurchmesser des Außenleiters der konzentrischen Fernsprechleitung etwa 3:2 beträgt und dabei sich die höchsten Übertragungsfrequenzen des Fernsehens und des Fernsprechens zur Erzielung gleicher bzw. annähernd gleicher Dämpfungswerte bei diesen Frequenzen ungefähr wie die Quadrate der Durchmesser der konzentrischen Fernseh- und Fernsprechleitungen, d. h. wie etwa 9 : 4 oder ungefähr 2:1, verhalten. Bei einem derartigen Übertragungssystem erhält man bei den höchsten Übertragungsfrequenzen für das Fernsehen und Fernsprechen die gleiche bzw. annähernd gleiche Dämpfung.

Diese Verhältniswerte führen, wie nähere Untersuchungen auf Grund der Erfindung gezeigt haben, zu besonders günstigen Kabelaufbauten und zu einer frequenzmäßig günstigen Ausnutzung der Leitungen. In letzterer Hinsicht ist es vorteilhaft, die Frequenzbereiche für das Fernsehen und Fernsprechen SO' breit zu machen, daß sie sich überlappen, indem z. B. für das Fernsehen ein Frequenzbereich von etwa 600 bis 4200 kHz und für das Fernsprechen ein. Frequenzbareich von etwa 90 bis 1900 kHz oder 60 bis 2000 kHz gewählt wird. Für die einzelnen Fernsprechkanäle kann in bekannter Weise eine Frequenzbandbreite von 3 oder 4 kHz vorgesehen sein. Beispielsweise kann der erwähnte Fernsprechfrequenzbereich von etwa 90 bis 1900 kHz mit 600 Fernsprechkanälen von je 3 kHz ausgenutzt werden und der Fernsprechfrequenzbereich von etwa 60 bis 2000 kHz mit 480 Kanälen je 4 kHz Frequenzbandbreite.

Während bisher für Breitbandübertragungssysteme zum gleichzeitigen Fernsprechen und Fernsehen verhältnismäßig dicke konzentrische Leitungen verwendet wurden, ist es im Rahmen, der Erfindung möglich, die konzentrischen Übertragungsleitungen wesentlich dünner auszugestalten, da sich infolge des Wegfallens der elektrischen Weichen iin den Verstärkerämtern, keine Beeinträchtigung der Übertragungsgüte dadurch ergibt, daß man die Verstärker in etwas kürzeren. Abständen einschaltet. Wählt man für die konzentrischen Fernsehleitungen einen Außendurchmesser von etwa 12 mm und für die konzentrischen Fernsprechleitungen einen Durchmesser von etwa 8 mm, so gelangt man bei Verwendung von Kaskadenverstärkern mitvier Röhren zu einem Verstärkerabstand von etwa 8 bis 9 km. Die Wahl eines Verstärkerabstandes von 8 bis 9 km für das Breitbandübertragungssystem ist auch für den Fall zweckmäßig, daß das Breitbandkabel gleichzeitig unbelastete verdrillte Fernsprechkabelleitungen mit eingeschalteten Verstärkern enthält. In diesem Fall wird als Verstärkerabstand für die unbelasteten verdrillten Fernsprechkabelleitungen das Zweifache, Dreifache oder Vierfache des Verstärkerabstandes des Breitbandsystems gewählt. Falls das Übertragungssystem ferner noch belastete verdrillte Fernsprechkabelleitungen enthält, so ist bekanntlich für diese ein Verstärkerabstand von etwa 70 km zweckmäßig. Dieser Abstand beträgt etwa das Zwei-, Drei- oder Vierfache des Verstärkerabstandes der unbelasteten

verdrillten Fernsprechkabelleitungen und etwa das Acht- oder Neunfache des Verstärkerabstandes der Breitbandsystemverstärker.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Auführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. ι zeigt zunächst schematisch das für die, Anwendung der Erfindung vorgesehene Breitbandübertragungssystem. Die für beide Übertragungsrichtungen vorgesehenen dicken konzentrischen Fernseihleitungen sind mit io und ii und die dünnen konzentrischen Feriisprechleitungen mit 12 und 13 bezeichnet, wobei, wie aus der in den Verstärkern F₁₀ bis F₁₃ eingezeichneten Pfeilrichtung hervorgeht, die konzentrischen Leitungen 10 und 12 in der einen Richtung und die Leitungen 11 und 13 in der entgegengesetzten Richtung betrieben werden. An den Enden der Leitungen siind die Sendeeinrichtungen S₁₀, S₁₂, S₁₁ und S₁₃ und die Empfangseinrichtungen E₁₀, E₁₂, E₁₁ und E₁₃ angeordnet. Die Anzahl der in, jede Leitung eingeschalteten Verstärker ist: selbstverständlich größer als die dargestellten zwei Verstärker. Das Verhältnis des Durchmessers der dicken Fernsehleitungem 10 und 11 zum Durchmesser der dünnen Fernsprechleitungen 12 und 13 beträgt vorteilhaft etwa 3 : 2, wobei als Durchmesser der Innendurchmesser des Außenleiters anzusetzen ist.

Nach der Fig. 2 ist für das Fernsehen beispielsweise ein Frequenzbereich von 600 bis 4200 kHz .und für das Fernsprechen ein Frequenzbereich von 60 bis 2050 kHz vorgesehen. In der Fig. 2 ist 14 der Fernsprechfrequenzbereich und 15 das Fernsehfrequenzband. Das Verhältnis zwischen der höchsten Fernsehübertragungsfrequenz von 4200 kHz und der höchsten Fernsprechübertragungsfrequenz von 2050 kHz beträgt etwa 2:1. Bei Wahl einer höchsten, Fernsprechübertragungsfrequenz von etwa 1900 kHz würde sich für die höchsten. Übertragungsfrequenzen des Fernsehens und Fernsprechens ein Verhältnis von etwa 9 :4 ergeben.

Die Fig. 3 und 4 erläutern als Ausführungsbeispiele die Verteilung der Verstärker bei Anlagen, die neben den konzentrischen Breitbandleitungen noch unbelastete und belastete verdrillte. Fernsprechkabelleitungen enthalten. In. Übereinstimmung mit der Fig. 1 sind die dicken konzentrischen Fernsehleitungen mit 10 und 11 und die dünnen konzentrischen Fernsprechleitungen mit 12 und 13 bezeichnet. Daneben sind 16 und 17 die belasteten und 18 und 19 die unbelasteten verdrillten Fernsprechkabelleitungen. Nach der Fig. 3 beträgt der planmäßige Verstarkerabstand der konzentrischen Breitbandleitungen 9 km, der Verstarkerabstand der unbelasteten verdrillten Leitungen 18 km und der Verstarkerabstand der belasteten verdrillten Leitungen 72 km. In, diesem Fall können die unbelasteten, verdrillten Leitungen bei einer Leiterstärke von etwa 1,2 mm beispielsweise bis 180 kHz ausgenutzt werden. Es ist aber auch eine Ausnutzung dieser Leitungen bis 60 kHz bei einem Verstarkerabstand von 36 km möglich. Von diesen beispielsweise genannten Verstärkerabständen, und sonstigen Werten kann, in gewissen Grenzen, ohne Bedenken, abgewichen werden. Beträgt z. B. der Verstärkerabstand für die belasteten verdrillten Leitungen 70 km, so würde sich für die konzentrischem Breitbandleitungen ein Verstärkerabstand im Mittel von 8,75 km ergeben. Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 4, in der als Verstärkerabstand der konzentrischen Breitbandleitungen 8 km, als Verstarkerabstand der unbelasteten, verdrillten Leitungen 24km und als Verstärkerabstand der belasteten verdrillteni Leitungen 72 km gewählt ist. Bei einer Leiterstärke von etwa 1,2 mm für die unbelasteten verdrillten Leitungen können diese bei dem angegebenen Verstärkerabstand von 24 km etwa bis 120 kHz ausgenutzt werden. In beiden Fällen sieht man, daß der Verstärkerabstand der belasteten verdrillten Leitungen 16 und 17 entweder das Achtfache oder das Neunfache des Verstärkerabstandes der konzentrischen Breitbandleitungen beträgt.

In den Fig. 5 bis 7 sind einige zweckmäßige Ausführungsformen der im Rahmen der Erfindung in Betracht kommenden Kabelkonstruktionen dargestellt. In Übereinstimmung mit der Fig. 1 sind die dicken, konzentrischen Fernsehleitungen. mit 10 und 11 und die dünnen konzentrischen Fernsprechleitungen mit 12 und, 13 bezeichnet. Jede konzenirische Leitung besteht in bekannter Weise aus dem Innenleiter 20, dem konzentrisch hierzu angeordneten Außenleiter 21 und den zur Distanzierung des Innenleiters und zur Bildung einer Luftraumisolation dienenden Abstandhaltern 22.

Nach dem Ausfühfungsbeispiel der Fig. 5 sind die dünnen konzentrischen Fernsprechleitungen 12 und 13 in, den Zwickelräumen, der sich gegenseitig berührenden dicken konzentrischen Fernsehleitungen angeordnet. Die vier konzentrischen Leitungen sind ähnlich wie bei der Sternviererverseilung um deren gemeinsame Achse miteinander verdrillt. Die durch die vier konzentrischen, Leitungen gebildeten Zwickelräume sind mit den Beiläufen bzw. Trensen 23 ausgefüllt. Über dem so hergestellten Kern des Kabels sind die beiden Verseillagen 24 und 25 verdrillter Leitungen angeordnet, die je nach ihrem Verwendungszweck mit Pupinspulen belastet oder ohne zusätzliche induktive Belastung· ausgeführt sind. Für den Fall der Ausnutzung der unbelasteten verdrillten Leitungen für beide Übertragungsrichtungen im gleichen Frequenzbereich werden, zweckmäßig die Leitungen der einen Übertragungsrichtung in der Verseillage 24 und die Leitungen der entgegengesetzten Übertragungsrichtung in der Verseillage 25 angeordnet, wobei zur Erzielung einer ausreichenden Nebensprechdämpfung zwischen den beiden entgegengesetzten Übertragungsrichtungen zwischen den, beiden Verseillagen der Schirm 26 angeordnet ist, der beispielsweise als Kupfer-Eisen-Kupfer-Schirm ausgebildet ist. Werden dagegen die unbelasteten verdrillten Leitungen entgegengesetzter Übertragungsrichtung in verschiedenen Frequenzbereichen ausgenutzt, so ist es auch möglich, die Leitungen, beider Übertragungsrichtungen in ein und derselben Verseillage unter-

zubringen, ohne zwischen den entgegengesetzten Übertragungsrichtungen einen magnetischen Schirm anzuordnen. Die so aufgebaute Kabelseele ist in bekannter Weise mit der. Seelenbespinnung 27 und dem wasserdichten Kabelmantel 28 umgeben.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind die beiden diagonal gegenüberliegenden konzentrischen Fernsprechleitungen 12 und 13 einzeln mit einer Verseillage 29 verdrillter Leitungen umgeben, während die konzentrischen Fernsehleitungen 10 und 11 in den diagonal gegenüberliegenden Zwickelräumen liegen. Auch in diesem Fall beträgt das Verhältnis des Durchmessers der konzentrischen Fernsehleitungen zum Durchmesser der konzentrischen Fernsprechleitungen etwa 3:2. Die äußeren Zwickelräume können, wie dargestellt, mit weiteren zusätzlichen, verdrillten Leitungen 30 ausgefüllt sein. Die Seelenbespinnung und der wasserdichte Kabelmantel sind wiederum mit 27 und 28 bezeichnet.

Die Fig. 7 zeiigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Leitungen entgegengesetzter Übertragungsrichtung in getrennten Kabeln, untergebracht sind. Hiernach enthält das linke Kabel die dicken konzentrischen Fernsehleitungen 10 und 11 und die äußere Verseillage 31 verdrillter Leitungen und das rechte Kabel die dünnen konzentrischen Fernsprechleitungen 12 und 13 und die äußere Verseillage 32 von verdrillten Leitungen. Ferner sind in den durch die konzentrischen Breitbandleitungen gebildeten Zwickelräumen zusätzliche verdrillte Adergruppen 33 und 34 untergebracht. Jedes Kabel ist mit der Seelenbespinnung 27 und mit dem wasserdichten Kabelmantel 28 umgeben.

Die Erfindung ist nicht auf. die in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Kabelaufbauten, beschränkt. Beispielsweise kann jedes Kabel weitere Verseillagen verdrillter Leitungen enthalten. Der Außenleiter 21 kann in b.-liebiger bekannter Weise ausgeführt sein, beispielsweise in Form einer Verseillage gut leitender Bänder oder in Form von längs verlaufenden halbschalenförmigen Bändern mit in Abständen angeordneten Querrillen. Die Luftraumisolation kann anstatt aus einer einzigen Abstandhalterlage auch aus mehreren Abstandhalterlagen gebildet sein. Ferner können zur Bildung der Luftraumisolation in Abständen angeordnete Distanzkörper dienen. Über dem Bleimantel des Kabels sind zweckmäßig in bekannter Weise zusätzliche Schutzschichten und metallische Bewehrungen angeordnet.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Fernsprech- und Fernseh-Übertragungssystem mit in regelmäßigen Abständen eingeschalteten Verstärkern, bei dem für jede Übertragungsrichtung getrennte konzentrische Leitungen für das Fernsprechen und Fernsehen vorgesehen und die konzentrischen Fernsprechleitungen dünner als die konzentrischen Fernsehleitungen ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen, dem Innendurchmesser des Außenleiters der konzentrischen Fernsehleitung und dem Innendurchmesser des Außenleiters der konzentrischen Fernsprechleitung etwa 3 : 2 beträgt und dabei sich die höchsten Übertragungsfrequenzen des Fernsehens und des Fernsprechens zur Erzielung gleicher bzw. annähernd gleicher Dämpfungswerte bei diesen Frequenzen ungefähr wie die Quadrate der Durchmesser der konzentrischen Fernseh- und Fernsprechleitungen, d. h. wie etwa 9 :4 oder ungefähr etwa 2:1, verhalten.
2. 2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Frequenzbereiche für das Fernsehen und Fernsprechen gegenseitig überlappen, indem z. B. für das Fernsehen ein Frequenzband von etwa 600 bis 4200 kHz und für das Fernsprechen ein Frequenzbereich von etwa 90 bis 1900 kHz oder 60 bis 2000 kHz gewählt wird.
3. 3. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Fernsehleitungen einen Durchmesser von etwa 12 mm und die konzentrischen Fernsprechleitungen einen Durchmesser von etwa 8 mm bei einem Verstärkerabstand von etwa 8 bis 9 km haben.
4. 4. Übertragungssystem nach Anspruch 1, das gleichzeitig auch belastete und unbelastete verdrillte Fernsprechkabelleitungen mit eingeschalteten Verstärkern, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerabstand der unbelasteten verdrillten. Fernsprechleitungen das Zwei-, Drei- oder Vierfache und der Verstärkerabstand der belasteten verdrillten Leitungen das Acht- oder Neunfache des Verstärkerabstandes der konzentrischen Fernsprech-. und Fernsehleitungen beträgt.
5. 5. Fernsprech- und Fernseh-Übertragungskabel für ein System nach Anspruch 1, bei dem die konzentrischen Fernsprech- und Fernsehleitungen zu einem Kabel vereinigt und nach Art der Sternviererverseilung um eine gemeinsame Achse verseilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden diagonal gegenüberliegenden dicken konzentrischen Fernsehleitungen sich gegenseitig berühren und die dünnen konzentrischen Fernsprechleitungen in den diagonal gegenüberliegenden Zwickelräumen angeordnet sind, wobei über den vier konzentrischen Leitungen noch eine oder mehrere Verseillagen verdrillter Leitungen angeordnet sind.
6. 6. Fernsprech- und Fernseh-Übertragungskabel für ein System nach Anspruch 1, bei dem die konzentrisehen Fernsprech- und Fernsehleitungen zu einem Kabel vereinigt und nach Art der Sternviererverseilung um eine gemeinsame Achse verseilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden diagonal gegenüberliegenden dünnen konzentrischen Fernsprechleitungen einzeln mit einer Verseillage verdrillter Fernsprechleitungen. umgeben und die dicken

   konzentrischen Fernsehleitungen in den durch die Fernsprechleitungen gebildeten, diagonal gegenüberliegenden Zwickelräumen angeordnet sind.
7. 7. Fernsprech- und Fernseh-Übertragungskabel für ein System nach Anspruch 1, bei dem die Leitungen entgegengesetzter Übertragungsrichtung in getrennten Kabeln untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Kabel die beiden dicken konzentrischen Fernsehleitungen und in dem anderen Kabel die beiden dünnen konzentrischen Fernsprechleitungen miteinander verdrillt sind, wobei in beiden Kabeln über den konzentrischen Leitungen noch eine oder mehrere Verseillagen verdrillter Leitungen angeordnet sein können.

   Angezogene Druckschriften:
   Vilbig, Lehrbuch der Hochfrequenztechnik, 1939, insbesondere S. 118.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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