DE973493C - Einseitenbandtraegerfrequenzfernsprechsystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einseitenbandträgerfrequenzfernsprechsystem zur gleichzeitigen Übertragung einer Mehrzahl von Gesprächen, bei dem die Kanäle zu mindestens einer Gruppe zusammengefaßt sind, der Frequenzabstand zwischen den Trägerfrequenzen der Kanäle nahezu gleich der doppelten Bandbreite des übertragenden Gesprächsseitenbandes ist und für jedes Gespräch außerdem Signale für Anrufzwecke und dergleichen übertragen werden, deren Trägerfrequenz außerhalb des übertragenen Seitenbandes liegt. Insbesondere kann das Trägerfrequenzsystem nach der Erfindung für kürzere Abstände mit Vorteil angewendet werden.

Das System nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Endapparatur des Systems die Signalisierungsspannungen im Gruppenfrequenzband gemeinsam aus dem Gesprächsübertragungsweg in der Weise ausgeschieden werden, daß die im Gruppenfrequenzband auftretenden Spannungen einer Differential-Brückenschaltung zugeführt sind, in der zwei Zweige durch Teile der angezapften Sekundärwicklung eines Eingangsübertragers gebildet sind, ein weiterer Zweig die Kanalfilter zur gegenseitigen Trennung der Gesprächsfrequenzbänder enthält und in deren letzten Zweig ein dem Mittelwert der Eingangswiderstände der Kanalfilter im Durchlaßbereieh entsprechender Ohmscher Widerstand aufgenommen ist, so daß die Brückenschaltung für Frequenzen in den Gesprächsfrequenzbändern im Gleichgewicht ist, während die Signalisierungsspannungen dem für die Gesprächsfrequenzbänder nahezu stromlosen Diagonalzweig dieser Brückenschaltung entnommen werden.

909 725/11

Die Erfindung bezweckt ein vorteilhaftes Einseitenbandträgerfrequenzfernspreehsystem der angegebenen Art, wobei die zur Trennung der verschiedenen Gesprächsbänder und Signalisierungsfrequenzen in der Endapparatur anzuwendenden Filter vereinfacht werden können und eine wesentliche Verbilligung der Endapparatur erzielt wird.

Bei Anwendung der angegebenen Maßnahmen ίο wird weiterhin der Vorteil erzielt, daß sämtliche Signalisierungsfrequenzen durch einen gemeinsamen Verstärker verstärkt werden können.

Das System der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Fig. ι ist die Lage eines Kanals und einer aus drei Kanälen bestehenden Gruppe als Funktion der Frequenz / in kHz und in

Fig. 2 schematisch ein Teil der Endapparatur eines Systems nach einer Ausführungsform der Erao findung mit einem darin verwendeten Kanalverstärker und Signalempfänger dargestellt.

Das zu übertragende Gespräch beansprucht das Frequenzband von 300 bis 3400 Hz, das der Einfachheit halber in Fig. 1 mit ο bis 4 kHz angedeutet ist; die Signalisierungsträgerwellenfrequenz ist 4,5 kHz.

Dieses Gespräch wird in einem Kanalmodulator mit einer Trägerwelle von 16 kHz moduliert. Das dabei erhaltene obere Seitenband erstreckt sich von 16 bis 20 kHz; die entsprechende Signalisierungsfrequenz beträgt 20,5 kHz.

Ein zweites Gespräch wird in einem Kanalmodulator auf eine Trägerwelle von 24 kHz moduliert, und nach Aussieben des unteren Seitenbandes verbleibt ein Seitenband, das sich von 24 bis 28 kHz erstreckt, wobei die Signalisierungsfrequenz für diesen Kanal 28,5 kHz beträgt.

Auf ähnliche Weise wird ein drittes Gespräch unter Zuhilfenahme einer Trägerwellenfrequenz von 32 kHz zum Band von 32 bis 36 kHz verschoben. In der Figur besteht die so gebildete Gruppe, die sich von 16 bis 40 kHz erstreckt, nur aus drei Kanälen, aber es ist ersichtlich, daß häufig eine größere Anzahl gewählt werden wird, z. B. sechs. Der Abstand zwischen den Trägerwellen der Kanäle beträgt 8 kHz und ist also gut das Zweifache der Seitenbandbreite; die Signalisierungsfrequenzen liegen außerhalb des zu übertragenden Seitenbandes.

Wird der Einfachheit halber angenommen, daß eine Gruppe aus drei Kanälen besteht und soll das System zur Übertragung z. B. von neun Kanälen dienen, so werden drei weitere Kanäle auf entsprechende Weise zum Frequenzbereich von 16 bis 40 kHz verschoben, was auch bei den weiteren drei Kanälen stattfindet. Dies ergibt drei Gruppen, die je drei Kanäle enthalten.

Unter Zuhilfenahme eines Gruppenmodulators kann eine der Gruppen auf eine Gruppenträgerwelle moduliert und im Frequenzspektrum verschoben werden. Die zweite Gruppe wird auf eine Gruppenträgerwelle moduliert, die derart bemessen ist, daß die verschobene zweite Gruppe im Frequenzspektrum sich an die erste verschobene Gruppe anschließt. Die dritte Gruppe wird derart verschoben, daß sie sich z. B.. an die andere Seite der verschobenen zweiten Gruppe anschließt.

Auf diese bekannte, in der Zeichnung nicht näher veranschaulichte Weise ergibt sich eine Übergruppe, die im vorliegenden Fall aus drei Gruppen besteht, die je drei Kanäle enthalten.

Es leuchtet ein, daß bei einer größeren Anzahl von Kanälen auf entsprechende Weise eine zweite Übergruppe gebildet werden kann, die die gleiche Lage im Frequenzspektrum einnimmt.

Auch diese Übergruppen können wieder verschoben und zu einer Grundübergruppe kombiniert werden.

Aus dem oben Geschilderten geht hervor, daß ein Frequenzunterschied von gut 4 kHz z. B. zwisehen der höchsten Frequenz des ersten Kanals der Gruppe und der niedrigsten Frequenz des zweiten Kanals besteht, so daß die Kanalbandfilter viel einfacher ausgebildet werden können, daß ihr Durchlaßbereich breiter sein kann und die Dämpfung an den Grenzen weniger schnell zu steigen braucht.

Die Signalisierungsfrequenz kann an eine passende Stelle innerhalb z. B. des Frequenzbereichs von 19,4 bis 24,3 kHz gelegt werden.

In Fig. ι ist dafür eine Frequenz von 20,5 kHz angegeben, wobei also der Frequenzabstand von dem zugehörigen Kanal, der sich von 16,3 bis 19,4 kHz erstreckt, kleiner als der Frequenzabstand von dem nächstfolgenden Kanal ist, der bei 24,3 kHz anfängt.

Während der Signalisierung für einen bestimmten Kanal ist ja kein Gespräch in diesem Kanal vorhanden, hingegen kann im nächstfolgenden Kanal ein Gespräch auftreten, so daß der Frequenzabstand von dem zugehörigen Kanal kleiner gewählt ist. Wenn es ein Gespräch gibt, das gegebenenfalls etwas in den Signalisierungskreis vordringt, wobei es, wie aus folgendem hervorgeht, trotzdem den Kanalverstärker erreichen kann, wird dies eine geringe Störung im wesentlichen im eigenen Kanal hervorrufen, was weniger störend ist, als wenn diese Störung von einem Gespräch des benachbarten Kanals stammen würde.

Außerdem wird bei dieser Lage der Signalfrequenzen ein komplizierter Aufbau der Sende- und Empfangskanalfilter vermieden.

Bei dem Schaltbild nach Fig. 2 wird ein zu übertragendes Niederfrequenzgespräch den Klemmen ι zugeführt und über die Gabelschaltung 2 mit Ausgleichsleitung 3 einer Primärwicklung 4 des Eingangstransformators 5 für den Kanalmodulator 6 zugeführt.

Dem Kanalmodulator 6 wird eine der Trägerwellenquelle 7 entnommene Trägerwelle zugeführt, mit deren Hilfe das Gespräch zur richtigen Stelle im Gruppenfrequenzband verschoben wird.

Die Signalisierungsspannung des Gespräches wird den Eingangsklemmen 8, über die Primärwicklung 9 des Transformators 5 auch dem Kanalmodulator 6 zugeführt und zur richtigen Stelle im Gruppenfrequenzband verschoben.

Hinter den Modulator 6 ist das Kanalbandfilter ίο geschaltet, das das nach der Modulation auftretende untere Seitenband dämpft und das obere Seitenband durchläßt.

Es sei auch hier bemerkt, daß, obgleich oben von einer Breite des Seitenbandes von 4 kHz die Rede war, das Gesprächsband sich in der Praxis von 300 bis 3400 Hz erstreckt.

Bei 11 werden die Ausgangsklemmen der Bandfilter der verschiedenen zu einer einzigen Gruppe gehörenden Kanäle parallel geschaltet, wozu diese Bandfilter gegebenenfalls mit zusätzlichen Ausgangselementen versehen sein können, die diese Parallelschaltung ermöglichen, und rechts der Schaltstelle 11 noch Korrektionskreise angeordnet werden können.

Die bei 11 gebildete Gruppe von Kanälen wird dann dem Gruppenmodulator 12 zugeführt, wobei mittels der der Trägerwellenquelle 13 entnommenen Trägerwelle die Gruppe zur gewünschten Stelle im Frequenzspektrum der Übergruppe verschoben wird.

Hinter diesen Gruppenmodulator 12 ist ein Gruppenbandfilter 14 geschaltet, und die Ausgänge einer Anzahl von Gruppenbandfiltern werden bei 15 parallel geschaltet.

Wenn noch andere Kanalgruppen Anwendung finden, kann eine nächstfolgende Modulatorstufe eingeschaltet und schließlich das erhaltene Frequenzband, gegebenenfalls nach Frequenzverschiebung, dem Übertragungssystem zugeführt werden. Eine empfangene Übergruppe von Kanälen wird bei 16 einer Anzahl parallel geschalteter Gruppenbandnlter zugeführt, von denen bei 17 eines dargestellt ist.

Das Bandfilter 17 läßt eine der zugeführten Gruppen passieren. Diese Gruppe wird dem Gruppendemodulator 18 zugeführt, und im Ausgangskreis dieses Demodulators tritt dann z. B. die in Fig. ι dargestellte Gruppe von drei Kanälen mit der dort angedeuteten Lage im Frequenzspektrum auf. Nach etwaiger Verstärkung im Verstärker 19 wird die Gruppe über eine ihrem Charakter nach für Filter bekannte Differential-Brückenschaltung 20, die im folgenden noch näher beschrieben wird, dem Punkt 21 zugeführt, mit dem eine Anzahl parallel geschalteter Kanalbandfilter verbunden sind, von denen eines mit 22 bezeichnet ist.

Das Bandfilter 22 siebt einen der Kanäle der Gruppe aus, z. B. den Kanal mit den niedrigsten Frequenzen nach Fig. 1, und führt diesen Kanal einem Kanaldemodulator 23 zu, wodurch der Kanal in die Niederfrequenzlage von 300 bis 3400 Hz verschoben wird.

Dieses Niederfrequenzsignal wird über den Transformator 24 dem Steuergitter 25 der Kanalrerstärkerröhre 26 zugeführt.

Das im Anodenkreis der Röhre auftretende verstärkte Signal wird über den Gabeltransformator 2 den Klemmen 1 zugeführt.

Der Anodenkreis der Röhre 26 enthält die Reihenschaltung der Transformatorwicklung 27 und der Erregerwicklung 28 des Relais 29.

Erreicht der Anodengleichstrom der Rohre 26 einen bestimmten Wert, so wird über mindestens einen Kontakt 30 des Relais 29 eine in der Figur nicht dargestellte Signalisierungsvorrichtung betätigt.

Der Kathodenkreis der Röhre enthält die Reihenschaltung eines Widerstandes 31 und einer Transformatorwicklung 32, von der ein Ende mit einem Punkt festen Potentials, z. B. Erde, verbunden ist. Der Steuergitterkreis enthält die Reihenschaltung eines Teiles der Sekundärwicklung 33 des Transformators 24 und des Widerstandes 34.

Parallel zum Widerstand 34 ist ein Kondensator 35 und parallel zur Wicklung 33 ein Widerstand 33 α geschaltet.

Die Entladungsröhre 26 ist kombiniert gegengekoppelt, da der Widerstand 31 im Kathodenkreis Stromgegenkopplung hervorruft und die Transformatorwicklungen 27 und 32 über den Gabeltransformator Spannungsgegenkopplung herbeiführen.

Um mittels des in den Anodenkreis der Röhre 26 aufgenommenen Relais 29 Signalisierung zu bewirken, soll die Signalspannung den Gleichstrom im Anodenkreis beeinflussen.

Zu diesem Zweck ist die Differential-Brückenschaltung 20 in dem Gesprächsübertragungsweg vorgesehen.

Der eine Zweig dieser Brückenschaltung besteht aus der Impedanz, die von der links von 21 vorhandenen Parallelschaltung der Kanalbandfilter und etwa verwendeter Impedanzkorrektionsmittel hervorgerufen wird. Der andere Zweig, der einen Widerstand 36 enthält, gleicht praktisch die Impedanz des erstgenannten Zweiges für Gesprächskanalfrequenzen aus.

Über den zwischen der Anzapfung 37 und dem Punkt 38 geschalteten Zweig tritt also während der Übertragung von Gesprächen nur wenig Spannung auf.

Da, wie z. B. aus Fig. 1 ersichtlich ist, die in der Gruppe auftretenden Signalisierungsfrequenzen verhältnismäßig stark von den Kanalfrequenzen verschieden sind, besonders mit Rücksicht darauf, daß ein Gespräch sich nur bis zu 3400 Hz erstreckt, verhält sich die Impedanz der parallel geschalteten Kanalbandfilter für diese Signalisierungsfrequenzen nahezu imaginär.

Diese Signalisierungsfrequenzen treten infolgedessen über dem zwischen die Punkte 37 und 38 geschalteten Transformator 39 auf und werden dem sämtlichen Signalisierungsfrequenzen einer Gruppe gemeinsamen Signalverstärker 40 zugeführt.

Die verstärkten Signalisierungsspannungen, die z. B. bei einer Gruppe nach Fig. 1 Frequenzen von 20,5, 28,5 und 36,5 kHz aufweisen, werden bei 41 der Parallelschaltung einer Anzahl von Signalisierungsfiltern zugeführt, von denen bei 42 eines dargestellt ist.

Da angenommen wurde, daß das Filter 22 den Kanal mit den niedrigsten Frequenzen der Gruppe aussiebt, soll das Filter 42 die zugehörige Signalisierungsfrequenz, im vorliegenden Fall von 20,5 kHz, durchlassen.

Dieses Signal wird unter Zuhilfenahme des Gleichrichters 43 gleichgerichtet, wobei eine Spannung der angegebenen Polarität über der Parallelschaltung 34,35 auftritt. In den Gleichrichtkreis kann noch eine Schwellwert-Spannungsquelle 44 eingefügt werden.

Da diese Spannung über die Elemente 33 und

33 a am Steuergitter der Röhre 26 wirksam ist und diese Spannung wegen der vorangehenden Verstärkung des Verstärkers 40 hinreichend hoch ist, wird die Röhre gesperrt.

Wird nun die Signalisierungsfrequenz übertragen, so wird der Kanalempfänger also gesperrt. Beim Signalisieren wird die Signalisierungsfrequenz z. B. impulsförmig zugeführt, so daß jeweils die negative Vorspannung des Steuergitters der Röhre 26 vergrößert wird, wodurch diese Röhre gesperrt wird und das Relais 29 abfällt, wodurch die Signalisierungsvorrichtung betätigt wird.

Wird ein Gespräch empfangen, so ist keine negative Vorspannung in der Parallelschaltung 34, 35 wirksam, und die Röhre ist leitend.

Es sei bemerkt, daß sich die Erfindung nicht auf die oben beschriebene Schaltung beschränkt. Es kann z. B. die Polarität des Gleichrichters 43 umgekehrt werden, wobei die Röhre beim Fehlen einer Signalisierungsspannung den üblichen Anodengleichstrom führt, bei dem das Relais 29 nicht erregt ist. Beim Signalisieren wächst der Anodengleichstrom, und das Relais wird erregt. Es kann auch Ruhestromsignalisierung angewendet werden. Es ist ersichtlich, daß durch gemeinsame Verwendung eines einzigen Signalverstärkers 40 für sämtliehe Signalisierungsspannungen einer Gruppe und eines kombinierten Signalempfängers und Kanalverstärkers mit nur einer Entladungsröhre eine wesentliche Kostenersparnis der Endapparatur erzielt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Einseitenbandträgerfrequenzfernsprechsystem zur gleichzeitigen Übertragung einer An-■ zahl von Gesprächen, bei dem die Kanäle zu mindestens einer Gruppe zusammengefaßt sind, der Frequenzabstand zwischen den Trägerwellen der Kanäle nahezu gleich der doppelten Bandbreite des übertragenen Gesprächsseitenbandes ist und für jedes Gespräch außerdem Signale für Anrufzwecke u. dgl. übertragen werden, deren Trägerwellenfrequenz außerhalb des übertragenen Seitenbandes liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Endapparatur des Systems die Signalisierungsspannungen im Gruppenfrequenzband gemeinsam aus dem Gesprächsübertragungsweg in der Weise ausgeschieden werden, daß die im Gruppenfrequenzband auftretenden Spannungen einer Differential-Brückenschaltung zugeführt sind, in der zwei Zweige durch Teile der angezapften Sekundärwicklung eines Eingangsübertragers gebildet sind, ein weiterer Zweig die Kanalfilter zur gegenseitigen Trennung der Gesprächsfrequenzbänder enthält, und in deren letzten Zweig ein dem Mittelwert der Eingangswiderstände der Kanalfilter im Durchlaßbereich entsprechender Ohmscher Widerstand aufgenommen ist, so daß diese Brückenschaltung für Frequenzen in den Gesprächsfrequenzbändern im Gleichgewicht ist, während die Signalisierungsspannungen dem für die Gesprächsfrequenzbänder nahezu stromlosen Diagonalzweig dieser Brückenschaltung entnommen werden.
2. 2. Endapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem erwähnten Zweig entnommenen Spannungen einem sämtlichen Signalisierungsfrequenzen einer Gruppe gemeinsamen Signal verstärker, und die Ausgangsspannung dieses Verstärkers den parallel geschalteten Eingangskreisen einer Anzahl von Filtern zum Aussieben der verschiedenen Signalisierungsfrequenzen zugeführt werden.
3. 3. Endapparatur in einem System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung eines dieser Filter einer Gleichrichterschaltung zugeführt wird, deren Ausgangsspannung an der Steuerelektrode einer Entladungsröhre liegt, die zur Verstärkung des zugehörigen Niederfrequenzsignals dient und in deren Ausgangskreis die Erregerwicklung eines Relais zum Betätigen einer Signalisierungsvorrichtung eingeschaltet ist.

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   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 613 221, 704563, 742805, 841924;

   französische Patentschriften Nr. 812 623, 962322; britische Patentschrift Nr. 495 162; USA.-Patentschrift Nr. 2468555; »Lehrbuch der Funkempfangstechnik« von Pitsch, 1950, S. 778/779.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   903 725/11 5.60