DE969747C - Verfahren zur Verminderung des Fernnebensprechens zwischen Vierdraht-Fernmeldeleitungen gleicher UEbertragungsrichtung fuer die Mehrfach-Traegerfrequenzuebertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verminderung des Fernnebensprechens zwischen Vierdrahtleitungen gleicher Übertragungsrichtung für dieMehrfach-Trägerfrequenzübertragung durch konzentrierten Ausgleich mittels Ausgleichselementen, die in einer die Phasenmaßdifferenzen bzw. Phasendifferenzwinkel der sich beeinflussenden Leitungen ausgleichenden und gleichzeitig ein unzulässig hohes Nahnebensprechen vermeidenden Entfernung von Anfang und Ende der Verstärkerfelder eingebaut sind. In Fernmeldeanlagen, die in Vierdrahtschaltung für den Mehrfach-Trägerfrequenzbetrieb arbeiten, wird eine ausreichende Nahnebensprechdämpfung zwischen den Leitungen entgegengesetzter Übertragungsrichtung durch Abschirmungsmaßnahmen, durch Unterbringung der Leitungen in getrennten Kabeln, durch frequenzmäßige Trennung der in entgegengesetzten Richtungen übertragenen Gespräche oder durch andere Maßnahmen erreicht. Man kann daher das Fernnebensprechen zwischen den Leitungen gleicher Übertragungsrichtung unter möglichst geringem Aufwand an Ausgleichsarbeiten und Ausgleichselementen auf ein nicht störendes Niveau herabsetzen.

Es ist bekannt, das Fernnebensprechen durch konzentrierten Ausgleich mittels Ausgleichselementen, die entweder in der Mitte oder an den Enden des Verstärkerfeldes angeordnet sind, herabzusetzen. Beide Verfahren haben jedoch nicht unerheb-

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liehe Nachteile. Nimmt man den Ausgleich nur in der Mitte des Verstärkerfeldes vor, so ist es wegen des komplexen Verhaltens der Kopplungsvektoren im allgemeinen nicht möglich, das Fernnebensprechen genügend herabzusetzen. Diese Schwierigkeit kann durch das Vorhandensein von Phasenmaßunterschieden zwischen den auszugleichenden Leitungen erhöht werden, wie es beispielsweise zwischen den Stammleitungen und dem Phantomkreis bei Vierersprechkreisen zutrifft. Es wurde nun bei den im Rahmen der Erfindung durchgeführten Untersuchungen erkannt, daß auch zwischen gleichartigen Leitungen, z. B. zwischen den Stammleitungen ein und desselben Vierers, störende Phasenmaßdifferenzen auftreten und daß ferner diese Phasenmaßdifferenzen sich in Längsrichtung der Leitungen sogar unsystematisch ändern. Dies tritt z. B. auf bei dichtbespulten Leitungen, z. B. Leitungen mit Spulen in Abständen von einigen hundert Metern. Die in Längsrichtung der Leitungen ungleichmäßig verteilten Phasendifferenzen können beispielsweise dann verstärkt auftreten, wenn die aufeinanderfolgenden Fabrikationslängen der Anlage zwecks Erzielung kleiner Schwankungen der Betriebskapazität bzw. des Wellenwiderstandes nach bestimmten Plänen gruppiert werden, wobei es nicht immer möglich ist, gleichzeitig auf die Gleichmäßigkeit des Phasenmaßes genügend Rücksicht zu nehmen. Gleicht man andererseits das Fernnebensprechen am Anfang und Ende des Verstärkerfeldes aus, so können die hier eingeschalteten Ausgleichselemente dieNahnebensprechdämpfung herabsetzen. Dies hat zur Folge, daß die an den Enden reflektierten Übertragungsströme über die dort eingeschalteten Ausgleichselemente in die benachbarte Leitung übertreten und hier als indirektes Fernnebensprechen wirksam werden.

Es ist auch ein Verfahren zur Verminderung des Gegennebensprechens zwischen den induktiv unbelasteten Stammleitungen eines in Vierdrahtschaltung betriebenen Vierers, insbesondere Sternvierers, ohne Phantomausnutzung bekannt, bei dem zusätzliche komplexe Ausgleichselemente in Abständen in der Größenordnung eines halben oder ganzen Ver-Stärkerfeldes z.B. durch magnetische Kopplungselemente oder durch eine Kombination von Kondensatoren und Widerständen eingeschaltet werden. Die Größe eines Kopplungselementes soll so gewählt sein, daß das doppelte Neben- und Gegennebensprechen über die durch das Ausgleichselement im Phantomkreis erzeugte Mitsprechkopplung vermieden wird. Das komplexe Kopplungselement soll außerdem in einem Dämpfungsabstand von mindestens ι Neper von einem Kabelende, vorzugsweise aber in der Mitte des Verstärkerfeldes zwischen den Stammleitungen eingeschaltet werden. Bei diesem bekannten Verfahren werden jedoch die Phasenmaßdifferenzen der sich beeinflussenden Leitungen nicht berücksichtigt, so daß ihr störender Einfluß nicht aufgehoben wird.

Es ist auch bereits ein Verfahren zur Verminderung des Fernnebensprechens von Trägerfrequenzleitungen gleichen oder ungleichen Phasenmaßes vorgeschlagen worden, nach welchem in zwei vom Anfang und Ende entfernt liegenden Punkten des auszugleichenden Leitungsabschnittes, z. B. Verstärkerfeldes, Ausgleichselemente derart eingeschaltet werden, daß durch passende Wahl der Einschaltstellen sowie der Größe der Ausgleichselemente eine unzulässige Verschlechterung des indirekten Fernnebensprechens vermieden wird. Die Einschaltstellen der Ausgleichselemente sollen etwa ein Drittel und zwei Drittel der Gesamtlänge des Leitungsabschnittes vom Meßplatz entfernt sein.

Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eines der aus Kondensatoren oder Spulen bestehenden Ausgleichselemente in der Nähe des Ortes der Schwerpunktskopplung liegt und außerdem in an sich bekannter Weise im mittleren Teil des Verstärkerfeldes ein Ausgleichselement eingebaut ist.

Mit Rücksicht darauf, daß die Drehung der Kopplungsvektoren um so größer ist, je länger die Verstärkerfelder sind, und in diesem Falle auch die Unterschiede der Phasenmaßdifferenzen stärker in Erscheinung treten, muß die Anzahl der weiteren Ausgleichspunkte mit zunehmender Verstärkerfeldlänge größer gewählt werden. Es ist daher bei größeren Anforderungen an die Fernnebensprechdämpfung zweckmäßig, außer an der Ausgleichsstelle in der Mitte an zwei oder vier weiteren vom Anfang und Ende des Verstärkerfeldes entfernt liegenden Stellen Ausgleichselemente einzuschalten. Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Figuren näher erläutert.

In den Fig. 1 und 2 sind I und II zwei Vierdrahtdoppelleitungen gleicher Übertragungsrichtung und V die in die Leitungen eingeschalteten Verstärker. Der Anfang des Verstärkerfeldes ist mit A und das Ende mit E bezeichnet. Nach der Fig. 1 ist in be- i°° kannter Weise zur Verminderung des Fernnebensprechens am Ende B die im allgemeinen komplexe Kopplung K eingeschaltet. Dies hat aber eine Herabsetzung der Nahnebensprechdämpfung zur Folge, so daß, wie der gestrichelte Pfeil andeutet, die am Verstärkereingang reflektierten Ströme über die Gegenkopplung K in die Leitung II gelangen und dort indirektes Fernnebensprechen hervorrufen.

Demgegenüber deutet die Fig. 2 schematisch den Fall der Erfindung an, nach welchem außer dem in i" an sich bekannter Weise im mittleren Teil des Verstärkerfeldes eingebauten Ausgleichselement an zwei weiteren vom Anfang und Ende entfernt liegenden Punkten Ausgleichselemente eingeschaltet werden, von denen eines in der Nähe des Ortes der Schwerpunktskopplung liegt. Die Entfernung χ dieser Ausgleichspunkte von den Verstärkern ist so groß gewählt, daß die reflektierten Ströme gemäß dem gestrichelt eingezeichneten Pfeil genügend gedämpft werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein praktisches Beispiel der an einem in kurzem Abstand mit Pupinspulen belasteten Sternviererkabel zwischen zwei Stammleitungen gemessenen Kopplungsvektoren und Phasenmaßdifferenzen bzw. Phasendifferenzwinkel im Frequenzbereich von 30 bis 60 kHz. Hiernach wur-

den vom Anfang A eines 6o km langen Verstärkerfeldes aus die Kopplungsvektoren gemäß der Kurve α gemessen, wobei die Punkte der Kurve die Meßergebnisse bei den Frequenzen 30, 40 50 und 60 kHz angeben. Ferner wurden bei den gleichen Frequenzen die Phasendifferenzwinkel in der Mitte des Verstärkerfeldes (Kurve b), in 10 km vom A-Ende (Kurve c) und in 10 km vom Ε-Ende (Kurve rf) gemessen. Diese letzteren Messungen lassen die verschiedenen Werte der Phasendifferenzwinkel in Längsrichtung des Verstärkerfeldes erkennen. Betrachtet man beispielsweise die Werte bei 60 kHz, so sieht man, daß der Phasendifferenzwinkel in 10 km Entfernung vom yi-Ende (Kurve c) etwa 30⁰ und 10 km Entfernung vom £-Ende (Kurve rf) etwa 170⁰ beträgt. Bei gleichmäßigem Verlauf des Phasendifferenzwinkels in Längsrichtung müßte demnach der Phasendifferenzwinkel in der Mitte des Verstärkerfeldes etwa ioo° betragen.

Die Messung ergab aber an dieser Stelle gemäß der Kurve b einen Phasendifferenzwinkel bei 60 kHz von etwa 75 °. Diese neu erkannten Verhältnisse führen dazu, daß der Ausgleich des Fernnebensprechens an nur einer einzigen Stelle, z. B. in der Mitte des Verstärkerfeldes, nicht zum Erfolg führt. Das Verfahren gemäß der Erfindung wird vorzugsweise wie folgt vorgenommen: Zunächst werden vom Anfang des Verstärkerfeldes aus die Kopplungsvektoren in Abhängigkeit von der Frequenz gemessen (Kurve α der Fig. 3). Ist die Frequenz von 60 kHz die höchste Übertragungsfrequenz, so erfolgt der Ausgleich zweckmäßig in der Nähe dieser Frequenz. Je nach der Größe der Drehung des gemessenen Kopplungsvektors kann vermutet werden, in welchem Teil des Verstärker fei des die Schwerpunktskopplung liegt, d. h. ob beispielsweise in der ersten oder zweiten Hälfte des Verstärkerfeldes. Darauf werden die Phasendifferenzwinkel in der Mitte des Verstärkerfeldes (Kurve b der Fig. 3) und an einer weiteren der Messung zugänglichen Stelle des Verstärkerfeldes gemessen, die dem vermuteten Ort der Schwerpunktskopplung möglichst nahe liegt; im Falle der Fig. 3 in etwa 10 km Entfernung vom .Ε-Ende (Kurverf). Durch Einschaltung eines Kondensators in der Mitte des Verstärkerfeldes wird die Spitze des Kopplungsvektors bei 60 kHz bis zum Punkt P verschoben, d. h. parallel zu der gestrichelt gezeichneten Linie, die den Phasendifferenzwinkel bei 60 kHz in der Mitte des Verstärkerfeldes bestimmt. Die Restkopplung K wird dann in genügender Entfernung vom Ende E durch einen zweiten Kondensator kompensiert, der in der Nähe des Ortes der Schwerpunktskopplung liegt. Nach Vornahme dieser Ausgleichsmaßnahmen wurden die Kopplungsvektoren gemäß der Fig. 4 gemessen, woraus der Erfolg des Ausgleichs lediglich durch Einschaltung je eines Kondensators an zwei Stellen des Verstärkerfeldes klar hervorgeht. In der Fig. 4 gilt die ausgezogene Kurve für die Kopplung von der Doppelleitung I auf die Doppelleitung II und die gestrichelte Kurve für die Kopplung von der Doppelleitung II auf die Doppelleitung I. Durch Einschalten eines dritten Kondensators in genügender Entfernung vom yi-Ende kann die in der Fig. 4 gezeigte Restkopplung auf einen noch kleineren Wert herabgesetzt werden. Bei Vergleich der Resultate gemäß der Fig. 4 mit der Fig. 3 ist zu beachten, daß in der Fig. 4 ein gegenüber der Fig. 3 vergrößerter Maßstab gewählt ist. Wie in der Fig. 3 angegeben, entspricht der bei 60 kHz gemessene Kopplungsvektor einer Fernnebensprechdämpfung von 6,y N (6,7 Neper). Demgegenüber wurde gemäß der Fig. 4 durch den Ausgleich nach der Erfindung erreicht, daß die Kopplungsvektoren in einem Größenbereich liegen, die zumindest eine Fernnebensprechdämpfung von 8,5 N gewährleisten.

Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß auch bei den Ausgleich erschwerenden Phasenmaß differenzen zwischen den auszugleichenden Leitungen, die über die Länge schwanken können, der Erfolg der Ausgleichsmaßnahmen stets sichergestellt ist und daß man dabei im allgemeinen mit der Einschaltung von Kondensatoren oder Spulen auskommt, d. h. keine komplexen Ausgleichselemente benötigt, wie es bei den bekannten Ausgleichsverfahren häufig erforderlich ist. Dabei werden zusätzliche, durch den Einbau der Ausgleichselemente bedingte Störungen vermieden. Auch ist die Erfindung dann mit Erfolg anwendbar, wenn der Phasendifferenzwinkel bis zum Ende des Verstärkerfeldes i8o° beträgt. In diesem Fall wäre ein Ausgleich am Anfang oder Ende des Verstärkerfeldes für den für den Betrieb bestimmten Frequenzbereich unmöglich. Bei sehr langen Verstärkerfeldern, z. B. von 100 km und darüber, kann es zweckmäßig sein, die Anzahl der Ausgleichspunkte zu vergrößern.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zur Verminderung des Fernneben-Sprechens zwischen Vierdrahtleitungen gleicher Übertragungsrichtung für dieMehrfach-Trägerfrequenzübertragung durch konzentrierten Ausgleich mittels Ausgleichselementen, die in einer die Phasenmaß differenzen bzw. Phasendifferenzwinkel der sich beeinflussenden Leitungen ausgleichenden und gleichzeitig ein unzulässig hohes Nahnebensprechen vermeidenden Entfernung von Anfang und Ende der Verstärkerfelder eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß eines dieser aus Kondensatoren oder Spulen bestehenden Ausgleichselemente in der Nähe des Ortes der Schwerpunktskopplung liegt und außerdem in an sich bekannter Weise im mittleren Teil des Verstärkerfeldes ein Ausgleichselement eingebaut ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 717 441, 903 710;
   »TFT«, 1942, Heft 9, S. 231;

   »Bell System Technical Journal«, Bd. XVII, 1938, S. 140/141.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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