DE963526C

DE963526C - Sendeanordnung zur Signaluebertragung auf Fernsprechleitungen

Info

Publication number: DE963526C
Application number: DEM15884A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Mosch
Original assignee: Standard Elektrik AG
Current assignee: Standard Elektrik AG
Priority date: 1952-10-16
Filing date: 1952-10-16
Publication date: 1957-05-09

Description

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957

M 15884 Villa/2ia*

In der Fernmeldetechnik ist in zunehmendem Maße die Aufgabe gestellt, über die Sprechwege auch Signale zu übertragen, deren, Trägerfrequenzen entweder im Sprachband oder außerhalb liegen können. An die Einspeisungsschaltung sind dabei einige Forderungen zu stellen, deren wichtigste die folgenden sind:

1. Die Einfügungsdämpfung für den Sprechweg soll möglichst gering und frequenzunabhängig sein.

2. Die Anwendung von direkt wirkenden Längskontakten im Sprechweg ist zu vermeiden, da sie unerwünschte Störquellen darstellen und nur selten und mit großem Aufwand auch gar nicht gefrittet werden können. Aber auch mit Frittung können sie immer noch Geräusche verursachen.

3. Die Signalfrequenzspannung in dem vom Sendekontakt geschalteten Stromkreis muß über der Frittspannung liegen, damit zuverlässiges Schalten auch nach längerer Betriebszeit gewährleistet ist.

4. Häufig ist gefordert, daß die Signale nur in Richtung zum fernen Leitungsende, nicht aber nach rückwärts wirken dürfen.

5. Ferner müssen bisweilen vom nahen Leitungsende abgegebene Störungen, Sprechströme u. a. abgeriegelt werden, so daß sie nicht mit den Signalen zusammen auf die Leitung gelangen können.

6. In den meisten Fällen wird gefordert, daß die Signalfrequenzversorgung vieler Kanäle aus einem Generator über eine Sammelschiene erfolgt.

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7- Die noi-malerweise symmetrische Leitung darf in ihrer Symmetrie nicht gestört werden.

8. Der abgegebene Signalpegel soll nahezu unabhängig vom Reflexionsfaktor der Leitung sein. 9. Der Verlust an Signalfrequenzleistung in der Einspeisungsschaltung soll gering sein.

Diese Forderungen müssen alle erfüllt werden; nur selten wird diese oder jene mit Rücksicht auf bestimmte Eigenheiten des Signalisierungssystems entfallen können.

Es sind bereits verschiedene Schaltungsanordnungen zur Einspeisung von Signalen in. eine Fernmeldeleitung bekannt, bei denen der Signalgenerator direkt oder über einen Übertrager in, den Querzweig der Leitung geschaltet wird. Bei einigen dieser Anordnungen liegt ein Kontakt im Längszweig der Leitung. Das hat die unter Punkt 2 genannten Nachteile zur Folge. Liegt der Sendekontakt in Reihe mit dem ohne Übertrager in den. Querzweig eingefügten Generator, so reicht die geringe Signalspannung nicht aus, um den Kontakt zu fritten, so daß bei längerer Betriebsdauer Störungen infolge Verschmutzung des Kontaktes auftreten, können, Bei Verwendung eines Übertragers für die Signalspannung könnte die vom Generator abgegebene Spannung groß genug gewählt werden, um die Frittung des Kontaktes zu gewährleisten. Dabei muß aber zum Zweck der Anpassung der Signalanordnung an den Leitungswiderstand der Innenwiderstand des Generators groß gewählt werden,. Das hat eine verminderte Leitungsabgabe zur Folge. Zur Erfüllung der Bedingung nach Punkt 8 muß außerdem im Längszweig ein Anpassungswiderstand liegen, der bei Sprachübertragung kurzgeschlossen werden kann, Das bedingt wiederum einen Kontakt im Längszweig, was nach Punkt 2 vermieden werden, soll.

Es ist weiterhin eine Schaltungsanordnung zur Signaleinspeisung bei trägerfrequent ausgenutzten Starkstromleitungen bekannt, bei der die Signale über einen Transformator in den Längszweig der Leitung eingekoppelt werden. Diese Anordnung erfüllt nicht die Forderung nach geringer Einfügungsdämpfung bei gleichzeitiger Anpassung der Signalanordnung an den Leitungswiderstand.

Die dargestellten Nachteile werden nach der Erfindung vermieden, und alle neun Bedingungen dadurch erfüllt, daß der Signalgenerator an die Primärwicklung eines mit einem Kondensator auf die Signalfrequenz abgestimmten Übertragers angeschlossen wird, dessen Sekundärwicklung in Längsrichtung in die Adern der Leitung eingeschaltet ist, wobei das Übersetzungsverhältnis des Übertragers und die Bemessung des Signalkreises so gewählt sind, daß der übersetzte Widerstand des Signalkreises gleich oder annähernd gleich dem Leitungswiderstand ist. Die Primärwicklung wird im signalfreien Zustand durch einen Kontakt kurzgeschlossen. Die leitungsseitige Wicklung kann, geschlossen in eine Ader oder zu gleichen Teilen in beide Adern der Leitung geschaltet sein.

Die Erfindung wird im folgenden dem Prinzip nach und auf Grund eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnungen erläutert; insbesondere wird dargelegt, auf welche Weise die eingangs aufgezählten Forderungen 1 bis 9 erfüllt sind.

Fig. ι stellt das vereinfachte Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispieles der Erfindung dar;

Fig. 2 stellt eine weitere Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 1 dar.

Wie in Fig. 1 erkennbar ist, hat der Signalgenerator U_s einen gegenüber dem übersetzten Leitungswiderstand M²Z sehr kleinen Innenwiderstand. Die Einspeisung erfolgt über den Übertrager Tr mit der durch den Kondensator C abgestimmten Primärwicklung I und der Sekundärwicklung II. Das Übersetzungsverhältnis sei (I: II) ü:i. Der Kontakt zur Anschaltung ist mit g bezeichnet, mit a der Arbeitskontakt, der verhindert, daß die Signale nach rückwärts wirken. Man erkennt ferner die Quelle Q der Nachrichtenübertragung und den Eingangswiderstand Re = Z (3 ist der Wellenwiderstand der Leitung). Mit I ist die Leitung selbst bezeichnet, die am fernen Ende mit dem Verbraucherwiderstand Ra = Z abgeschlossen ist. Die Funktion. dieser Schaltung geht aus der Erklärung der Wirkungsweise der Anordnung na-:h Fig. 2 hervor.

Wie schon, rein äußerlich erkennbar ist, unterscheiden sich die¹ beiden Anordnungen nur durch die Aufteilung der Widerstände R₍ und R{ sowie der Übertragerwicklungen I und II, die bei der Anordnung nach Fig. 2 aus Symmetriegründen vorgenommen ist.

Der Signalfrequenzgenerator mit der Leerlaufspannung U_s speist über seinen sehr niedrigen Innen.widerstand.Rj· (R₁ <^ M²Z) dieSammeischiene.S. Diese liefert die Signalfrequenz über die beiden

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Widerstände —- (R/ = U²Z) an den Einfügungsübertrager Tr mit dem Übersetzungsverhältnis (Γ + I") : (IT + II") = « : i. Primär- und Sekundärwicklung sind gemäß Fig. 2 in gleiche Teile aufgeteilt. Die beiden Sekundärwicklungen II' und II" liegen symmetrisch je in einer Ader der Leitung. Primärseitig ist der Übertrager mit Hilfe des Kondensators C auf die Signalfr^quenz abgestimmt. C liegt über der Teilwicklung I".

Ist der Signalgenerator nicht angeschaltet, so schließt der Umschaltkontakt g die Teilwicklung I' kurz, was einen Kurzschluß für den gesamten Übertrager bedeutet. Der Arbeitskontakt α verhindert, daß die Signale nach rückwärts wirken und Störungen vom nahen Leitungsende während der Signalgabe auf die Leitung gelangen können.

Es soll nun Punkt für Punkt gezeigt werden,, daß die eingangs unter 1 bis 9 aufgestellten Forderungen von der erfindungsgemäßen Anordnung erfüllt werden, und wie dies geschieht.

i. Die Einfügungsdämpfung ist klein, weil der Übertrager bei abgeschaltetem Signal durch den Ruhekontakt von g kurzgeschlossen ist und somit nur die Wicklungswiderstände dämpfend wirken. Da der Übertrager durch den Kondensator C auf die Signalfrequenz abgestimmt ist, kann er entsprechend niederohmig ausgeführt werden. Die Ein-

fügungsdämpfung ist außerdem praktisch frequenzunabhängig.

2. Direkt wirkende Längskontakte sind vermieden. Der Ruhekontakt von g erscheint — auf die Leitung bezogen — um ü übersetzt, so daß er erstens in einem Kreis höheren Widerstandes liegt und zweitens bei störungsweiser Unterbrechung (z. B. durch Erschütterung) die mit ü übersetzten Sprechspannungen der Leitung erhält, die eine Art

ίο Selbstfrittung bewirken. Außerdem ist die Ein^ fügungsdämpfung auch bei primärseitig offenem Übertrager wegen der Abstimmung auf die Signalfrequenz nur in einem schmalen Frequenzbereich um diese herum hoch.; weiter ab liegende Frequenzen werden sowieso nur schwach gedämpft.

3. Die Leerlauf spannung in dem vom Sendekontakt g geschalteten Stromkreis kann durch entsprechende Übersetzung ü genügend groß gewählt werden, so daß zuverlässige Selbstfrittung gewähr-

ao leistet ist.

4. und 5. Der Querkontakt α verhindert, daß die Signale nach rückwärts wirken und Störungen vom nahen Leitungsende eindringen. · können. Da der Ouerkontakt α vom Sendekontakt g zunächst unabhängig ist, kann α schon früher betätigt werden als g, was unter Umständen wegen ■ der verschiedenen Laufzeiten von Störungen und Signal zweckmäßig sein kann.

6. Die Speisung aus einer Sammelschiene erfordert lediglich in üblicher Weise einen Generator mit entsprechend geringem Innenwiderstand.

7. Die Symmetrie der Leitung wird wegen der Aufteilung der Sekundärwicklung des Übertragers auf beide Adern nicht gestört. Darüber hinaus wird auch die mit Rücksicht auf störende Kopplungen zweckmäßige Symmetrie der Sammelschiene durch die Anschlußschaltung nicht beeinträchtigt, wenn — wie Fig. 2 zeigt — der Kontakt g symmetrisch in der Mitte der Primärwicklung angeordnet und der (eventuell vorhandene) Vorwiderstand R{ zu gleichen Teilen in beide Zuleitungen gelegt wird.

8. Durch R{ = U²Z wird erreicht, daß die Anschlußschaltung auf die Leitung wie eine Signalfrequenzquelle mit dem Innenwiderstand Z wirkt, so daß die an die Leitung abgegebene Leistung nur wenig von dem Reflexionsfaktor des Leitungseingangswiderstandes Z abhängt, wenn dieser sich in den üblichen Grenzen hält.

9. Die Verluste an Signalfrequenzleistung beschränken sich auf die im Übertrager, welche nur einen Bruchteil der abgegebenen Leistung betragen. Ferner bewirkt der mit dem Ruhekontakt von g erzielte Kurzschluß des Übertragers im Ruhezustand, daß die Kapazität des Arbeitskontaktes von g nach dessen Öffnen keinen störenden Reststrom der. Signalfrequenz durch den Übertrager fließen läßt.

Die Gesamtschaltung weist darüber hinaus hinsichtlich der Betriebssicherheit den Vorteil auf, daß trotz der allseits gewährleisteten Symmetrie nur ein einziger Sendekontakt benötigt wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Sendeanordnung zur Signalübertragung auf Fernsprechleitungen, z. B. zur Einspeisung von Wahlsignalen mit Sperrung der rückwärtigen Leitung während der Signalisierung, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator (U_s) an die Primärwicklung (I) eines durch einen Parallelkondensator (C) auf die Signalfrequenz abgestimmten Übertragers (Tr) angeschlossen ist, dessen Sekundärwicklung (II) in Längsrichtung in die Adern der Leitung (/) eingeschaltet ist, daß ferner das Übersetzungsverhältnis (ü) des Übertragers (Tr) und die Be-" messung des Signalkreises derart gewählt sind, daß der übersetzte Widerstand des Signalkreises gleich oder annähernd gleich dem Anpassungswiderstand der Leitung (/) ist und daß ein Kontakt (g) vorgesehen ist, der die Primärwicklung des Übertragers (Tr) im Ruhezustand, d. h. im signalfreien Zustand, kurzschließt.
2. Sendeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitungsseitige Wicklung des Übertragers (Tr) geschlossen in eine Ader oder zu gleichen Teilen in beide Adern der Leitung (/) eingeschaltet ist.
3. Sendeanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Signal- go trägerfrequenzgetierator (U_s) gespeiste Primärwicklung des Übertragers (Tr) aus zwei gleichen Teilwicklungen (Γ bzw. I") besteht, zwischen denen der Sendekontakt (g) angeordnet ist.
4. Sendeanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Kurzschluß der Primärwicklung dienende Kontakt mit dem Sendekontakt so zu einem Umschaltkontakt (g) vereinigt ist, daß dieser für den Fall der Signalgabe erst den in der Längsrichtung wirkenden Kurzschluß aufhebt und dann den Signalkreis in die Leitung einschaltet.
5. Sendeanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sperrung der rückwärtigen Leitung ein vor dem Übertrager (Tr) in die Leitung eingefügter Ouerkontakt (α) vorgesehen ist, der die Leitung an dieser Stelle wenigstens während der Auseendung von Signalen kurzschließt.
6. Sendeanordnung nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator (U_s) einen im Vergleich zum Anpassungswert (w²Z) sehr kleinen Innenwiderstand (Rt) besitzt, zu welchem ein Vorwiderstand¹ (R/), etwa von der Größe des übersetzten Anpassungswiderstandes der Leitung, in Reihe geschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 385 673.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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