DE942749C - Einstellbare Verzerrungskorrekturenirchtung zum Ausgleich der Daempfung oder der Phase in UEbertragungssystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Signalübertragungssysteme, insbesondere Mittel zur Korrektur oder zum Ausgleich von Unvollkommenheiten der Dämpfung oder der Phase solcher Systeme.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Bau einer einstellbaren Verzerrungskorrektureinrichtung zum Ausgleich eines komplizierten Signalübertragungssystems zu vereinfachen. Insbesondere will die Erfindung die Schaffung eines einstellbaren gleichzeitigen Dämpfungs- und Phasenausgleichs bzw. die Schaffung eines unabhängig einstellbaren Ausgleichs für Dämpfung und Phase ermöglichen, und zwar unter besonderer Berücksichtigung ihrer Verwendbarkeit in Breitbandsystemen.

Eine andere Aufgabe besteht darin, Ausgleichskennlinien zu erhalten, die orthogonal sind.

Signalübertragungssysteme, insbesondere Systeme, die ein breites Frequenzband über eine beträchtliche Strecke übertragen, leiden unter komplizierten ÜberiragungsunvoUkomrnenheiten. Darüber hinaus zeigen unterschiedliche Systeme mit ähnlichem Aufbau wesentliche Abweichungen bezüglich ihrer Unvoll-

kommenheiten. Dies rührt daher, daß es schwierig ist, Gleichmäßigkeit bei der Herstellung zu erzielen Deshalb ist eine Ausgleichseinrichtung notwendig, die in der Lage ist, diese sehr veränderlichen Unvollkommenheiten zu korrigieren.

Bekanntlich besitzt eine Ausgleichseinrichtung, die harmonisch zusammenhängende Kurvenformen entsprechend den Gliedern einer Fourierreihe liefern kann, eine große AUgemeingeltung, da jede gegebene

ίο Übertragungskennlinie genau als Fourierreihe dargestellt werden kann. Die bisher bekannten Ausgleichsemrichtungen dieser Art sind jedoch in vieler Hinsicht nicht zufriedenstellend. Insbesondere ist ihre Grunddämpfung sehr hoch. Sie sind mit Störkapazitäten behaftet, ihr Aufbau ist außerordentlich kompliziert.

Demgegenüber besteht die Besonderheit der Verzerrungskorrektureinrichtung nach der vorliegenden Erfindung darin, daß eine Eingangsverzögerungs-

ao leitung mit einem Ende an ein Eingangsklemmenpaar und eine Ausgangsverzögerungsleitung mit einem Ende an ein Ausgangsklemmenpaar angeschlossen ist, während das andere Ende jeder Verzögerungsleitung mit im wesentlichen angepaßten Impedanzen abge-

schlossen ist, daß η Übertragungswege zwischen Punkten auf der Eingangsverzögerungsleitung, an denen der jeweilige Zuwachs der Phasenverschiebung, gemessen von den Eingangsklemmen aus, die Werte.^, A₂ ... A_n hat, und Punkten auf der Ausgangsver-

.30 zögerungsleitung, an denen der jeweilige Zuwachs der Phasenverschiebung, gemessen von den Ausgangsklemmen aus, Hie Werte B₁, B₂ ... B_n hat, angeschlossen sind, und daß Mittel vorgesehen sind, um die Amplitude der Ausgangsspannung jeder der η :35 Übertragungswege einzustellen und ihre Polarität umzukehren, wobei die Phasenverschiebungen im wesentlichen der Beziehung

A₁ + B₁ = A₂ + B₂ = ··· = A_n + B_n

entsprechen. Die Verzögerungsleitungen können z. B. vielgliedrige Tiefpaß-Wellenfilter sein, welche die Einbeziehung von Störkapazitäten ermöglichen. Jeder der einstellbaren Übertragungswege kann eine Anordnung mit konstanter Impedanz, die aus veränderlichen Kapazitäten besteht, und eine trennende oder verstärkende Einrichtung enthalten, die eine Glühkathodenröhre oder ein Transistor sein kann. Eine solche Einrichtung dient dazu, eine Wechselwirkung zwischen den Verzögerungsleitungen zu verhindern und kann eine beträchtliche Verstärkung liefern, falls dies erwünscht ist. Andererseits kann jeder Weg einen oder mehrere feste Widerstände und einen oder mehrere Widerstände mit einstellbaren Abgriffen enthalten. Bei einer anderen Ausführung wird jeder Weg durch eine einstellbare induktive Kopplung zwischen einer Reiheninduktivität in einer Verzögerungsleitung und der entsprechenden Induktivität in der anderen Leitung geschaffen. Die einstellbaren Elemente in den Verbindungswegen können paarweise zu zwei unabhängigen Regelorganen zusammengefaßt werden, und zwar zu einem Regelorgan für die Dämpfung und zu einem anderen für die Phase. Für jedes F.ourierglied wird ein gleiches Paar von Regelorganen verwendet. Durch geeignete Bemessung der Verzögerungsleitungen können die vorgesehenen 6g Ausgleichskurvenformen für verschiedene Grade der Krümmung des Frequenzmaßstabs harmonisch ge-" macht werden. Wenn die Verzögerungsleitungen so gewählt werden, daß sie eine Phasenkennlinie aufweisen, die der Frequenz proportional ist, sind die Kurvenformen Kosinusfunktionen der Frequenz. Sonst sind die "Kurvenformen Kosinuskurven auf einem gekrümmten Frequenzmaßstab.

Die Natur der. Erfindung und ihre verschiedenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile ergeben sich vollständiger aus der folgenden ins einzelne gehenden Erläuterung -von typischen Ausführungen, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. ι zeigt eine schematische Schaltung einer erfindungsgemäßen einstellbaren Verzerrungskorrektureinrichtung, die einen gleichzeitigen Ausgleich der Dämpfung und der Phase liefert;

Fig. 2 zeigt eine schematische Schaltung einer Ausführung der Erfindung, die einen unabhängigen Ausgleich der Dämpfung und der Phase liefert; -

Fig. 3 und 4 zeigen schematische Schaltungen von andersartigen Verbindungswegen, die statt der in Fig. ι und 2 dargestellten eingesetzt werden können; Fig. 5 zeigt schematisch eine mechanische Kupplungsanordnung zur Verbindung der dualen Regelelemente in Fig. 2;

Fig. 6 zeigt schematisch eine Ausführung der Erfindung, bei der eine induktive Kopplung zwischen den Verzögerungsleitungen verwendet wird.

Zur Einführung soll etwas über die Theorie gesagt werden, die der Erfindung zugrunde liegt. Wenn ein elektrisches Signal, dessen Amplitude durch die komplexe Zahl E₁ dargestellt ist, durch eine erste Verzögerungsleitung mit einer Phasenverschiebung O₁, eine zweite Verzögerungsleitung mit einer Phasenverschiebung Q₂ und ein Netzwerk geht, das die Amplitude um einen Faktor k ändert, welcher positiv oder negativ sein kann, lautet das geänderte Signal

E₂ — k · E₁ ■ „ _κ^ι _log

Wenn das geänderte Signal zum ursprünglichen Signal addiert wird, lautet die Summe

E_s = E₁ + E₂ = E₁{x + k- β^{Ηθί + θύ}). (2)

Das Verhältnis R von Ji₅ zu E₁, das die Übertragungskennlinie bestimmt, beträgt

R — E IE — χ 4-k · ε^Ηθι+θ'⁾ Μ

JX — £U_sjJ2-₁ — -L -f· ti e {j)

das in komplexer Form geschrieben werden kann R = ι -ι- k cos (Q₁ + Q₂) + jk sin (Q₁ + θ₂). (4) "⁵ Wenn k klein gegen Eins ist, beträgt 22 annähernd 22 = i+ Ä cos (Q₁ + Q₂) (5)

und die erzielte Dämpfungskennlinie hat Kosinusform. Der zugehörige Phasenverlauf hat ebenfalls Kosinusform.

Bei einer Ausführung der Erfindung wird die erste Verzögerungsleitung durch η hintereinandergeschaltete Glieder gebildet, die jeweils eine Phasenverschiebung Q₁ haben. Die zweite Verzögerungsleitung be-

steht aus derselben Anzahl von Gliedern, in denen die

Phasenverschiebung jeweils Q₂ ist. Die Verbindungspunkte in der einen Leitung sind an die Verbindungspunkte in der anderen Leitung durch Übertragungs-

R₁ — ι + U₁ cos (Q₁ + Q₂) + k₂ cos

Somit ist eine Ausgleichseinrichtung geschaffen, deren Dämpfungskennlinie durch η harmonisch zusammenhängende Kosinusglieder dargestellt ist, deren Größen durch die für die Faktoren k gewählten Werte geregelt sind. Wenn jedoch jedes k nicht klein gegen Eins ist, haben die erzeugten Kurvenformen die Tendenz, von der Kosinusform abzuweichen. Die Ausgleichseinrichtung hat ferner einen zugehörigen Phasenverlauf, der aus η harmonischen Kurvenformen besteht.

Wenn richtige Kosinuskurvenformen auf Ampliwege angeschlossen, in denen die Amplitudenänderungsfaktoren k_lt k₂ ... k_n sind. Gemäß Gleichung (5) hat das ungefähre Spannungsverhältnis R₁ einer solchen Anordnung die Form

cos η (Q₁ -j- Q₂). (6)

tudenbasis ohne Rücksicht auf die Größe der Werte k gewünscht werden oder wenn ein unabhängiger Ausgleich der Dämpfung und der Phase gewünscht wird, wird die Anordnung durch Erweiterung der Verzögerungsleitungen und durch Hinzufügen einer Reihe von Verbindungswegen abgeändert, deren Phasenverschiebungen die negativen Werte der Phasenverschiebungen der ersten Reihe sind und deren Ämplitudenänderungsfaktoren Ii₁, k₂ ... k_n' sind. Nach Gleichung (4) beträgt das Spannungsverhält-

R₂ = ι +

cos

k_n cos η

₁ + Q₂) + A₁' cos (— ₁ + <9₂) + k_n' cos η (—

+ k₂ sin 2 (Q₁ + Q₂) + k₂ sin 2 (— Q₁ — Q₂) + Da aber für einen Winkel A

cos (—A) = cos A (8)

nis R₂ der abgeänderten Anordnung

Q₁ — Q₂) + k₂ cos 2 (Q₁ + Q₂) + k₂ cos 2 (— Q₁ + j (Ji₁ sin (Q₁ + Q₂) + A₁' sin (— Q₁ ■— L· sin η

9₂) Ί + θ,Ο+Α,,'όη-ηί—O₁- und sin (—A) = — sin A

ist, kann man Gleichung (7) schreiben

■6>₂)). (7) (9)

R₂ = ι + [U₁ + Ii₁') cos
+ i ((^1 — V)^sm (®i

₁ + Q₂) + (Jt₂ + k₂') cos ₁ + 6»₂) + $2) H (&

(k_n + k_n') cos η (Q₁ + Q₂)

sin μ

10)

Aus Gleichung (10) ergibt sich, daß die Übertragungsdämpfung dieser abgeänderten Form der Ausgleichseinrichtung durch η harmonisch zusammenhängende . Kosinusglieder dargestellt ist. Das Vorzeichen und die Größe aller dieser Glieder hängen von der Summe der entsprechenden Faktoren k_n und k_n' ab und können auf Wunsch durch Einstellung dieser Faktoren eingestellt werden. Die Phasenverschiebung ist durch η harmonisch zusammenhängende Sinusglieder dargestellt. Das Vorzeichen und die Größe jedes Gliedes sind durch die Differenz zwischen k_n und k_n' bestimmt. Der Phasenverlauf, der der Neigung der Phasenkennlinie proportional ist, besteht aus η harmonisch zusammenhängenden Kosinuskurvenformen. Wenn Q₁ und Q₂ jeweils proportional der Frequenz sind, werden der Dämpfungs- und Phasenverlauf nahezu richtige Kosinusfunktionen der Frequenz. Durch geeignete Wahl der Frequenzkennlinien von Q₁ und Q₂ kann der Frequenzmaßstab in solcher Weise gekrümmt werden, daß die Dämpfungsglieder und die Phasenglieder orthogonale Kurvenformen haben, die keine Kosinuskurven sind.

Aus Gleichung (10) ergibt sich ferner, daß, wenn die Faktoren k_n und Jt_n' gleiches Vorzeichen und gleiche Größe haben, alle /-Glieder verschwinden und daß durch die Ausgleichseinrichtung Dämpfung erzielt wird. Wenn andererseits k_n gleich —k_n' ist, verschwinden die Kosinusglieder, und es wird Phase, aber keine Dämpfung eingeführt. Somit kann die Ausgleichseinrichtung so gebaut werden, daß sie auf Wunsch einen unabhängigen Dämpfungs- oder Phasenausgleich liefert.

Nun sei zu den Figuren zurückgekehrt. Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführung einer erfindungsgemäßen einstellbaren Verzerrungskorrektur- oder Ausgleichseinrichtung, die gleichzeitig einen Dämpfungs- und Phasenausgleich liefert. Sie ist insbesondere für den Ausgleich von Systemen minimaler Phase verwendbar, wo der Dämpfungsausgleich gleichzeitig einen angemessenen Phasenausgleich ergibt. Die Ausgleichseinrichtung besteht aus einer Eingangsverzögerungsleitung 6 und einer Ausgangsverzögerungs- leitung 7, die zwischen ein Eingangsklemmenpaar. 8, 9 und ein Ausgleichsklemmenpaar 10, 11 geschaltet sind. Eine Quelle 13 für auszugleichende Signale ist über einen Transformator 14 an die Eingangsklemmen 8, 9 geschaltet. Der Transformator 14 hat eine Sekundärwicklung 15, deren elektrischer Mittelpunkt 16 geerdet ist, so daß die von der Quelle 13 an die Klemme 8 gelieferten Signale gleiche Größe, aber entgegengesetztes Vorzeichen wie die an die Klemme 9 gelief erten Signale haben. An die Ausgangsklemmen 10 und 11 ist eine Belastung 17 mit geeigneter Impedanz angeschlossen.

Ein Abschluß 19, der im wesentlichen dem Kernwiderstand der Verzögerungsleitung 6 angepaßt ist, ist an deren Klemmen 20 und 21 angeschlossen. Ein ähnlicher angepaßter Abschluß 22 ist an die Klemmen 23 und 24 der Verzögerungsleitung 7 abgeschlossen. Die Funktion der Abschlüsse 19 und 22 besteht darin, mehrfache Reflexionen an den Enden der Leitungen 6 und 7 zu verhindern, welche die Ausgleichskurvenformen in unerwünschter Weise verändern würden.

Wie dargestellt, sind die Verzögerungsleitungen 6 und 7 jeweils vielgliedrige Tiefpaßkettenfilter, die aus Parallelkapazitäten und dazwischenliegenden Reihen-Induktivitäten bestehen. Die Eingangsleitung kann

symmetrisch und die Aüsgangsleitung unsymmetrisch sein, wie gezeichnet. Die Anzahl der Glieder in jeder Leitung, entspricht der gewünschten Anzahl der Glieder der Fourierreihe. In jeder Verzögerungsleitung sind nur zwei Glieder dargestellt, doch können weitere hinzugefügt werden, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Bei der Verzögerungsleitung 6 besteht das erste Glied am Eingangsende aus zwei kapazitiven Parallelzweigen 26, 27 und den gleichen Reiheninduktivitäten 28, 29. Das entsprechende Glied in der Verzögerungsleitung 7 am Ausgangsende besteht aus zwei Parallelkapazitäten 31, 32 und der Reiheninduktivität 33.

Der Parallelzweig 26 besteht aus einer Kapazität 35, der die beiden in Reihe liegenden Kapazitäten 36 und 37 parallel geschaltet sind. Die Kapazitäten 35, 36 und 37 sind einstellbar, und zwar vorzugsweise durch ein gemeinsames Regelorgan, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, welche die Pfeile verbinden, ao Die Kapazität des Zweiges 26 bleibt bei allen Einstellungen des Regelorgans konstant. Jeder der Zweige 27 und 38 hat dieselbe Gestalt wie der Zweig 26 und besitzt ebenfalls ein gemeinsames Regelorgan..

Jeder der Zweige 26, 27 und 38 der Verzögerungsleitung 6 ist über eine trennende oder verstärkende Einrichtung an den entsprechenden Zweig der Verzögerungsleitung 7 angeschlossen. So ist im Zweig 39 die gemeinsame Klemme 40 zwischen den Kapazitäten 36 und 37 über eine Glühkathodenröhre 41 an den Punkt 42 angekoppelt und damit an die Ausgangsklemme 10 der Leitung 7. Der Punkt 40 ist mit dem Steuergitter der Röhre 41 und der Punkt 42 mit der Anode verbunden. Die Kathode ist über den Widerstand 43 geerdet, der eine Rückkopplung zur Stabilisierung und Linearisierung der Arbeitsweise der Röhre ergibt. In gleicher Weise ist der Punkt 45 über die Röhre 46 mit dem Punkt 47 und der Punkt 48 über die Röhre 49 mit dem Punkt 50 verbunden. Die Spannungsversorgung der Röhren 41, 46 und 49 kann auf verschiedene Weise geschehen, z. B. kann der Abschluß 22 eine geeignete Anodenspannungsquelle enthalten, während er gleichzeitig die richtige Anpaßimpedanz für die Leitung ergibt.

Die Eingangs- und Ausgangskapazitäten der Röhren können in die Kapazitäten der Parallelzweige der Verzögerungsleitungen auf genommen wer den; z.B. können die Werte der Kapazitäten 35, 36 und 37 im Zweig 26 so eingestellt werden, daß die Gitter-Erdkapazität der Röhre 41 berücksichtigt wird, und die Kapazität 31 kann um die Größe der Anoden-Erdkapazität im Wert verringert werden. Einige der Kapazitäten, z. B. die Kapazitäten 31, 32 und 34, können ganz durch die Störkapazitäten der Schaltung gebildet werden.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Verzerrungskorrektureinrichtung ist folgendermaßen:Der Hauptanteil des Eingangssignals der Quelle 13 geht durch den Parallelzweig 26 und die Röhre 41 im wesentlichen ohne Verzögerung zur Belastung 17. Dieses Hauptsignal bestimmt die Grunddämpfung oder Verstärkung der Ausgleichseinrichtung. Es wird durch Einstellung der Kapazitäten 35, 36 und 37 auf die gewünschte Amplitude und Polarität eingestellt.

Die erste harmonische Ausgleichskurvenform erhält man durch einen anderen Teil des Eingangssignals, der im ersten Glied der Leitung 6 eine Phasenverschiebung O₁ erleidet, dann durch die Röhre 46 geht und im Endglied der Leitung 7 weiter um 6>₂ phasenverschoben wird, bevor er die Belastung 17 erreicht. Die erforderliche Polarität und Amplitude erhält man durch Einstellung der drei Kapazitäten im Zweig 27. In gleicher Weise wird die M-te harmonische Kurvenform von einem Teil des Eingangssignals abgeleitet, der beim Durchgang durch die ganze Länge der Leitung 6 eine Phasenverschiebung ηθ_χ erleidet, dann durch die Röhre 49 geht und beim Durchgang durch die ganze Leitung 7 um w<9₂ phasenverschoben wird, um die Belastung 17 zu erreichen. Die Kapazitäten im Zweig 38 werden für die gewünschte Amplitude und Polarität eingestellt. Mit einer ausreichenden Anzahl von harmonischen Kurvenformen kann jede gewünschte Dämpfungs- oder Verstärkungskennlinie durch geeignete Einstellung der Kapazitäten in der Verzögerungsleitung 6 erhalten werden. Der Phasenverlauf ist jedoch nicht unabhängig einstellbar.

Fig. 2 zeigt eine Verzerrungskorrektureinrichtung der Erfindung, die für den unabhängigen Ausgleich der Dämpfung und der Phase geeignet ist. Die Schaltung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten hauptsächlich dadurch, daß bei jeder Verzögerungsleitung für die gleiche Anzahl' von harmonischen Kurvenformen doppelt so viele Glieder erforderlich sind. Ferner sind entsprechende Paare der zusammengefaßten Kapazitäten auf besondere Weise miteinander verbunden, und der Hauptsignalweg verbindet die Mitten der Verzögerungsleitungen miteinander.

In Fig. 2 besteht die Eingangsverzögerungsleitung aus einer linken Hälfte 50 und einer rechten Hälfte 50', die hintereinander zwischen den Klemmen 8, 9 und too den Klemmen 20, 21 .liegen. Jede der Hälften 50 und 50' ist im Aufbau der Verzögerungsleitung 6 in Fig. ι gleich. So besteht die linke Hälfte 50 aus den gleichen Reiheninduktivitäten 51, 52, 53 und 54 und den kapazitiven Parallelzweigen 56 ^un(i 57· Jede erforderliche Anzahl von zusätzlichen Verzögerungsgliedern kann zwischengeschaltet werden, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Die rechte Hälfte 50', die eine Wiederholung der linken Hälfte 50 ist, besteht aus den Reiheninduktivitäten 51', 52', 53' und 54' und den kapazitiven Parallelzweigen 56' und 57'. In gleicher Weise besteht die Ausgangsverzögerungsleitung aus zwei gleichen Hälften 60 und 60', die jeweils denselben Aufbau wie die Leitung 7 in Fig. ι haben. Die gleichen Reiheninduktivitäten sind mit 61, 62, 62'. und 61' und die Parallelkapazitäten mit 63, 64, 64' und 63' bezeichnet. Die Eingangsleitung hat einen mittleren Parallelzweig 66 und die Ausgangsleitung eine mittlere Parallelkapazität 67. Der Punkt 69 im Zweig 66 ist über eine Glühkathodenröhre 71 mit dem Mittelpunkt 70 der Ausgangsleitung verbunden. In gleicher Weise sind die Punkte 72, 73, 73' und 72' in den Parallelzweigen der Eingangsleitung über die Glühkathodenröhren 77, 78, 78' und 77' mit den Punkten 74, 75, 75' und 74' in der Ausgangsleitung verbunden.

Die Kapazitäten in jedem der Parallelzweige 56, 57,

57' und 56' der Eingangsleitung sind wie angegeben zusammengefaßt. Ferner sind die Kapazitäten in . jedem der Parallelzweige der linken Hälfte 50 mit den Kapazitäten in dem entsprechenden Parallelzweig der rechten Hälfte 50' auf besondere Weise mechanisch gekoppelt. So sind zwei Verbindungen 79 und 80 zwischen den Zweigen 56 und 56' und zwei weitere 81 und 82 zwischen den Zweigen 57 und 57' vorhanden.

Durch Benutzung der Verbindung 79 werden die Kapazitäten in den Zweigen 56 und 56' so eingestellt, daß der Amplitudenfaktor k_n des Signals im Weg 95 und der Amplitudenfaktor k_n' des Signals im Weg 95' um gleiche Beträge in derselben Richtung geändert werden. Wenn die Verbindung 80 benutzt wird, werden diese Kapazitäten so eingestellt, daß die Amplitudenfaktoren k_n und k_n' um gleiche Beträge, jedoch in entgegengesetzter Richtung geändert werden. In gleicher Weise regeln die Verbindungen 81

ao und 82 zwischen den Zweigen 57 und 57' die Amplitudenfaktoren It₁ und A₁' der Signale in den Wegen 94 und 94'.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Anordnung, die z. B. für die Verbindungen 79 und 80 verwendet werden kann. Der Kreis 85 stellt eine drehbare Welle dar, welche die Einstellung der zusammengefaßten Kapazitäten im Zweig 56 regelt, 86 ist eine zweite drehbare Welle, welche die zusammengefaßten Kapazitäten im Zweig 56' regelt. Es ist angenommen, daß die Kapazitäten in den Zweigen 56 und 56' so zusammengefaßt sind, daß eine Drehung der Wellen 85 und 86 um gleiche Winkel eine gleiche Änderung des Signals in den Wegen 95 und 95' verursacht, daß aber die Richtung der Änderung von der Richtung der Drehung abhängt; jedoch bleibt die Impedanz eines jeden Zweiges ohne Rücksicht auf die Einstellung konstant. Ein drehbares Regelorgan 87 ist im Eingriff mit den beiden Wellen 85 und 86 dargestellt, doch kann es auch außer Eingriff gebracht werden, wie es durch den Pfeil 88 angedeutet ist. Ein zweites drehbares Regelorgan 89 steht im Eingriff mit der Welle 86. Eine Rolle 90 verbindet das Regelorgan 89 und die Welle 85; sie kann jedoch auch außer Eingriff gebracht werden, wie es durch den Pfeil 91 angedeutet ist.

Durch Betätigung des Regelorgans 88 werden die Wellen 85 und 86 in derselben Richtung gedreht wie bei der Verbindung 79, während sie durch Betätigung des Regelorgans 89 entgegengesetzt gedreht werden wie bei der Verbindung 80. Somit bewirkt bei nicht im Eingriff befindlicher Rolle 91 eine Drehung des Regelorgans im Uhrzeigersinn eine Drehung der beiden Wellen 85 und 86 gegen den Uhrzeigersinn, wie durch die ausgezogenen gebogenen Pfeile angedeutet ist, und umgekehrt. Wenn die Rolle 91 im Eingriff und das Regelorgan 88 nicht im Eingriff ist, bewirkt eine Drehung des Regelorgans 89 im Uhrzeigersinn eine Drehung der Welle 86 gegen den Uhrzeigersinn, aber eine Drehung der Welle 85 im Uhrzeigersinn, wie durch die gestrichelten gebogenen Pfeile angedeutet ist, und umgekehrt.

• Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Verzerrungskorrektureinrichtung ist folgendermaßen: Die Quelle 13 liefert Gegentaktsignale über den Transformator 14 an die Eingangsklemmen 8 und 9. Der Hauptsignalweg 93 führt vom Mittelpunkt 69 der Eingangsverzögerungsleitung 50-50' über die Röhre 71 zum Mittelpunkt 70 der Ausgangsleitung 60-60'. Daher regeln die drei zusammengefaßten Kapazitäten im Zweig 66 die Grunddämpfung oder Verstärkung. Die Signale über die beiden benachbarten- Verbindungswege 94 und 94' bestimmen zusammen die Amplitude und das Vorzeichen der ersten harmonischen Ausgleichskurvenform. Im Vergleich zum Hauptsignal geht das Signal im Weg 94 in der Eingangsverzögerungsleitung und in der Ausgangsver- zögerungsleitung durch je ein Glied weniger, während das Signal über den Weg 94' in jeder dieser Leitungen durch ein Glied mehr geht. Daher liefern die Wege 94 und 94', verglichen mit dem Hauptsignal, Signale, die vorverlegt bzw. verzögert sind. Somit erleidet entsprechend den in Gleichung (7) verwendeten Bezeichnungen das Signal im Weg 94 eine Phasenverschiebung O₁ + Θ₂, während das Signal im Weg 94' um — (Θ_τ -f- Θ₂) phasenverschoben ist. In gleicher Weise bestimmen die Signale in den Wegen 95 und 95' zusammen das Vorzeichen und die Amplitude der w-ten harmonischen Ausgleichskurvenform.

Wenn die Ausgleichseinrichtung zur Dämpfungskorrektur benutzt wird, wird jede Kurvenform mit Hilfe eines Regelorgans, z. B. 88, eingestellt, welches eine Verbindung, z. B. 79, betätigt. Bei Verwendung der Bezeichnungen in Gleichung (10) ergibt sich, daß die Faktoren Jt_n und Jt_n' dasselbe Vorzeichen haben und für alle Einstellungen gleichbleiben. Es wird somit ein Ausgleich der Dämpfung ohne Änderung der Phase bewirkt. Wenn eine Verzögerungskorrektur vorgenommen werden soll, wird ein Regelorgan, z. B. 89, gedreht, um eine Verbindung, z. B. 80, zu betätigen. In diesem Falle bleiben die Faktoren Jt_n und Jt_n' in der Größe gleich, sie haben jedoch entgegengesetztes Vorzeichen, so daß ein Phasenausgleich bewirkt wird.

In Zusammenhang mit den Schaltungen der Fig. 1 und 2 ist zu bemerken, daß in manchen Fällen jeder der Parallelzweige in den Eingangsverzögerungsleitungen 6 und 50-50' statt der drei dargestellten nur zwei in Reihe geschaltete Kapazitäten enthalten kann. Jedoch vereinfacht die Hinzufügung der dritten Kapazität oftmals den Aufbau der Abgleichanordnung, die zur Bewirkung der gewünschten Änderung der Faktoren Jt_n bei Konstanthaltung der Parallelimpedanz erforderlich ist; z. B. kann durch die Verwendung der dritten Kapazität das Vorzeichen einer oder mehrerer besonders gebauter Kurvenstücke oder besonders geformter Kondensatorplatten in jeder Gruppe von Kapazitäten vermieden werden.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Verbindungszweige können durch solche, die keine Glühkathodenröhren erfordern, ersetzt werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei derartige Wege, die z. B. für die Kreise zwischen den Punkten 100, 101, 102 und 103 in Fig. 1 eingesetzt werden. Diese Punkte sind in den Fig. 3 und 4 in gleicher Weise bezeichnet. Die feste Kapazität 106 hat den für den Parallelzweig 26 des Verzögerungsleitungsgliedes erforderlichen Wert.

In Fig. 3 sind zwei in Reihe liegende Widerstände 107 und 108 parallel zur Kapazität 106 geschaltet.

Diese Widerstände haben einstellbare Abgriffe 109 und iio. Ihre gemeinsame Klemme ist an den geerdeten Punkt 103 angeschlossen. Ein Ende des Trennwiderstandes 112 ist mit dem Punkt 102 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 112 ist über die Kombinierungswiderstände 113 und 114 mit den Abgriffen 109 bzw. 110 verbunden. Wenn sich der Abgriff 110 in der äußersten oberen Lage befindet, kann jeder gewünschte Wert der Leitungsspannung mit einer bestimmten Polarität gegen Erde am Punkt 102 erreicht werden, indem der andere Abgriff nach oben oder unten bewegt wird. Wenn der Abgriff 109 sich in seiner untersten Lage befindet, kann in gleicher Weise jeder Spannungswert mit der anderen Polarität durch Einstellen des Abgriffs 110 abgenommen werden. Auf diese Weise kann die gewünschte Polarität und Größe des Faktors A₁ für den Verbindungsweg erhalten werden.

Fig. 4 zeigt eine andere, etwas, einfachere Schaltung, die für jeden Verbindungsweg verwendet werden kann. Die Kapazität 106 ist durch zwei feste, in Reihe hegende Widerstände 116 und 117 überbrückt, die an ihrer gemeinsamen Klemme geerdet sind. Der Parallelwiderstand 118 hat einen einstellbaren Abgriff 119, der über den Trennwiderstand 112 mit dem Punkt 102 verbunden ist. Die Funktion der Widerstände 116 und 117 besteht darin, die Impedanz zwischen den Punkten 100 und 101 zu stabilisieren,, wenn der Abgriff 119 eingestellt wird, um eine Spannung mit der gewünschten Größe und Polarität zu erhalten.

Fig. 6 zeigt eine Ausführung der Erfindung, bei der einstellbare induktive Kopplungen die Verbindungswege zwischen der Eingangsverzögerungsleitung 122 und der Ausgangsverzögerungsleitung 123 herstellen. Jede Leitung ist ein vielgliedriges unsymmetrisches Kettentiefpaßfilter, das aus Parallelkapazitäten und dazwischenliegenden Reiheninduktivitäten besteht. Jede der Induktivitäten 124, 125, 126, 127 und 128 in der Leitung 122 ist mit der -entsprechenden Induktivität 124', 125', 126', 127' oder 128' in der Leitung 123 über eine einstellbare Gegeninduktivität gekoppelt, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Die Gegeninduktivität ist nicht nur in ihrer Größe einstellbar, sie kann auch positiv oder negativ sein. Für den gleichzeitigen Dämpfungs- und Phasenausgleich ist die Kopplung zwischen den Endinduktivitäten 124 und 124' einstellbar, um denHauptsignalweg zu erhalten. Die Kopplung zwischen dem nächsten Induktivitätenpaar 125 und 125' bestimmt die Amplitude und das Vorzeichen der ersten harmonischen Äusgleichskurvenform. Die anderen Kopplungen werden so eingestellt, daß sie die anderen gewünschten harmonischen Kurvenformen ergeben. Jede Anzahl von induktiv gekoppelten Verzögerungsgliedern kann auf Wunsch hinzugefügt werden, um zusätzliche Ausgleichskurvenformen zu erhalten.

Die in Fig. 6 dargestellte Schaltung kann auch verwendet werden, um einen unabhängigen Dämpfungs- oder Phasenausgleich zu erhalten. In diesem Falle wird die Kopplung zwischen den mittleren Induktivitäten 126 und Χ26^Λ so eingestellt daß der Hauptsignalweg entsteht. Die erste Harmonische wird durch die Kopplung zwischen den Induktivitäten 125 und 125' geregelt, welche den Faktor A₁ bestimmt, und durch die Kopplung zwischen den Induktivitäten 127 und 127', welche den Faktor A₁' bestimmt. Die anderen, Kopplungen bestimmen die zu den «-ten Harmonischen gehörenden Faktoren k_n und It_n'. Wie oben erklärt wurde, muß jeder der Faktoren A_n bei unabhängigem Dämpfungsausgleich dasselbe Vorzeichen und dieselbe Größe wie der entsprechende Faktor k_n haben. Bei unabhängigem Phasenausgleich muß jeder der Faktoren k_n gleich dem negativen Jt_n sein.

Selbstverständlich sind die oben beschriebenen Anordnungen nur Beispiele für die Anwendung des Erfindungsprinzips. Zahlreiche andere Anordnungen können vom mit dem Stand der Technik vertrauten Fachmann vorgeschlagen werden, ohne vom Wesen und Ziel der Erfindung abzuweichen.

Claims (14)

1. PATENTANSPBÜCHE:

   i. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung zum Ausgleich der Dämpfung oder der Phase in Übertragungssystemen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eüigangsverzögerungsleitung mit einem Ende an ein Eingangsklemmenpaar und eine Ausgangsverzögerungsleitung mit einem Ende an ein Ausgangsklemmenpaar angeschlossen ist, während das andere Ende jeder Verzögerungsleitung mit im wesentlichen angepaßten Impedanzen abgeschlossen ist, daß η Übertragungswege zwischen Punkten auf der Eingangsverzögerungsleitung, an denen der jeweilige Zuwachs der Phasenverschiebung, gemessen von den Eingangsklemmen aus, gs die Werte A₁, A₂ ... A_n hat, und Punkten auf der Ausgangsverzögerungsleitung, an denen der jeweilige Zuwachs der Phasenverschiebung, gemessen von den Ausgangsklemmen aus, die Werte B₁, S₂ ... B_n hat, angeschlossen sind und daß Mittel vorgesehen sind, um die Amplitude der Ausgangsspannung jeder der η Übertragungswege einzustellen und ihre Polarität umzukehren, wobei die Phasenverschiebungen im wesentlichen der Beziehung A₁ + B₁ = A₂ + B₂ — ■ ■ · = A_n + B_n entsprechen.
2. 2. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Klemme des Eingangsklemmenpaares eine Quelle angeschlossen ist und daß die Quelle so beschaffen ist, daß sie Signalspannungen mit gleicher Größe, aber entgegengesetzter Phase liefert.
3. 3. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Eingangs- und Ausgangsklemmen ein unmittelbarer Übertragungsweg geschaltet ist und daß Mittel vorgesehen sind, um die Amplitude der Ausgangsspannung des unmittelbaren Übertragungsweges einzustellen und ihre Polarität umzukehren.
4. 4. Einstellbare Verzerrungskorrekturemrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einstellung der Ausgangsspannung des unmittelbaren Übertragungsweges so beschaffen sind, daß ihre Größe so eingestellt werden

   kann, daß sie groß im Vergleich zur Ausgangsspannung jeder der η Übertragungswege zwischen der Eingangs- und der Ausgangsverzögerungsleitung ist.
5. S 5. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung

   nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Einstellung der Amplitude der Ausgangsspannung in jedem der η Übertragungswege zwischen der Eingangs- und der Ausgangsverzögerungsleitung zwei einstellbare Kapazitäten enthält, die in Reihe an der Eingangsverzögerungsleitung liegen.
6. 6. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in Reihe geschalteten Kapazitäten in einem Parallelimpedanzzweig der Eingangsverzögerungsleitung liegen und so zusammengefaßt sind, daß die Impedanz des Zweiges für alle Einstellungen der Kapazitäten im wesentlichen konstant bleibt.
7. 7. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den beiden in Reihe geschalteten Kapazitäten eine dritte Kapazität liegt und daß diese mit ihnen zusammengefaßt ist.
8. 8. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Einstellung der Amplitude der Ausgangsspannung jedes der η

   Übertragungswege einen Widerstand mit einem einstellbaren Abgriff enthält, wobei der Widerstand an der Eingangsverzögerungsleitung liegt.
9. 9. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verzögerungsleitung η in Reihe geschaltete Induktivitäten enthält und daß die η Übertragungswege zwischen den beiden Verzögerungsleitungen jeweils einstellbare induktive Kopplungen zwischen den Induktivitäten in einer Leitung und den entsprechenden Induktivitäten in der anderen Leitung enthalten.
10. 10. Einstellbare Verzerrungskorrektur einrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der η Übertragungs-

    • wege irgendeine ungerade Zahl größer als Eins ist und daß die Ausgangsspannung des mittleren Übertragungsweges groß im Vergleich zur Ausgangsspannung aller anderen η Wege ist.
11. 11. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenfaktor in jedem der η Wege auf einer Seite des mittleren Weges gleiche Größe und gleiche Vorzeichen wie der Verstärkungsfaktor in dem entsprechenden der η Wege auf der anderen Seite des mittleren der η Wege hat.
12. 12. Einstellbare Verzerfungskorrektureinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenfaktor in jedem der η Wege auf einer Seite des mittleren der η Wege gleiche Größe, aber entgegengesetztes Vorzeichen wie der Ver-Stärkungsfaktor in dem entsprechenden der η Wege auf der anderen Seite des mittleren der η Wege hat.
13. 13. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung mit einem Regelorgan so beschaffen ist, daß die Amplitudenfaktoren gleichzeitig um gleiche Beträge verstellt werden.
14. 14. Einstellbare Verzerrungskorrektureinrichtung, nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der η Wege einen Verstärker enthält.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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