DE976191C - Mehrlagiges Traegerfrequenz-Fernmeldekabel - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 25. APRIL 1963

S 23350 VIIId/21 c

Die Erfindung betrifft Trägerfrequenz-Fernmeldekabel, die aus mehreren Lagen gleichartiger Verseilelemente, insbesondere Sternvierer, bestehen, die bevorzugt für den Vierdraht-Trägerfrequenzbetrieb unter Benutzung getrennter Kabel für die entgegengesetzten Gesprächspartner dienen. DieErfmdung bezweckt dieErzielung einergleichen Laufzeit und eines gleichen Wellenwiderstandes der Verseilelemente in den verschiedenen Lagen, um das Kabel bis zu Frequenzen von mehreren hunder Kilohertz ausnutzen zu können.

Bei der Übertragung von Strömen hoher Frequenz werden die elektrischen Werte der Verseilelemente vom metallenen Kabelmantel beeinflußt, und zwar um so mehr, je näher die Verseilelemente dem Kabelmantel liegen. In erster Linie bewirkt die Nähe des Kabelmantels eine Herabsetzung der Laufzeit

so daß die

und des Wellenwiderstandes Z =

Verseilelemente — unter der Annahme gleichartigen Aufbaues und gleicher Abmessungen — in der dem Kabelmantel am nächsten liegenden bzw. in der äußeren Lage eine kleinere Laufzeit und einen kleineren Wellenwiderstand haben als in der Mitte

309 562/9

des Kabels bzw. in der inneren Lage. Die wirksame Induktivität der einzelnen Verseilelemente ist gegeben durch

L = L_a+L₁-L_n- L_n, wobei L_a die äußere Induktivität, L₁ die innere Induktivität, L_n der Induktivitätsverlust durch den metallenen Mantel und L_n der Induktivitätsverlust durch Nähewirkung bedeuten. Nimmt man für alle ίο Verseilelemente die gleichen Leiter- und Aderstärken an, so sind in allen Lagen L_a, L_t und L_n gleich, während L_n um so größer ist, je näher das Verseilelement am metallenen Kabelmantel liegt, so daß

*H (l. Lage)

_{n (2}. _Lage) < L_{n (3}. _Lage) USW.

wird. Dadurch wird

1. Lage)

(2. Lage) > -^(3. Lage) ^usw·

Um bei der Übertragung von Trägerfrequenzströmen den ungleichen Einfluß des Bleimantels auf die Verseilelemente des Kabels herabzusetzen, sind bereits viele Vorschläge bekanntgeworden. So ist es bei mehrlagigen Fernmeldekabeln bekannt, die vom Bleimantel beeinflußten Trägerfrequenzleitungen durch eine Verseillage von Niederfrequenzleitungen vom Bleimantel zu trennen.

Diese Ausführung erfordert es aber, die Leitungen der äußeren Lage als Niederfrequenzleitungen auszunutzen. Der bekannte Vorschlag, den Bleimantel durch einen Isolierstoffmantel mit einer darunterliegenden dünnen leitenden Schicht zu ersetzen, führt zu keinem vollen Erfolg, weil auch eine dünne leitende Schicht eine Änderung der Induktivität der benachbart liegenden Verseilelemente zur Folge hat, abgesehen davon, daß ein Isolierstoffmantel nicht immer allen Anforderungen an einen Kabelmantel genügt. Weiter wurde vorgeschlagen, unter dem Bleimantel eine zusätzliche dicke Isolierschicht anzuordnen. Diese bekannte Maßnahme hat aber eine wesentliche Vergrößerung des Kabeldurchmessers zur Folge und ist daher unwirtschaftlich. Ferner ist es bekannt, mehrere Adergruppen zu einer Einheit zu verseilen und darauf eine Anzahl solcher ersten Einheiten zu einer zweiten Einheit zusammenzufassen usf., so daß ein Kabelaufbau entsteht, der mit dem Aufbau von Hochfrequenzlitzenleitern übereinstimmt, also von dem üblichen lagenweisen Aufbau von Fernmeldekabeln völlig abweicht. Dieser Aufbau bedeutet naturgemäß eine schlechte Ausnutzung des Kabelquerschnittes. Nach einem weiteren bekannten Vorschlag erhalten die Leiter der Adergruppen der Außenlage einen kleineren Gleichstromwiderstand als die Leiter der inneren Lage, um den durch die Nähe des Bleimantels entstehenden Zusatzwiderstand auszugleichen. Diese Maßnahme führt aber nicht zu einem Ausgleich der Laufzeiten. Schließlich ist zum Ausgleich des Einflusses des Bleimantels auf die Laufzeit noch der Vorschlag bekanntgeworden, die Verseilelemente bzw. Adergruppen der äußeren Lage mit einem größeren Leiterabstand, d. h. mit einem größeren Aderdurch- 6g messer d als die Verseilelemente der inneren Lage auszuführen. Es wird also

^ (1. Lage) < d (₂. _Lage) < d ₍₃_ _Lage) USW.

und damit

L₀ (1. Lage) "^ Az (2. Lage) < ^o (3- Lage) ^usw·

gemacht. Die Verwendung verschiedener Aderkonstruktionen bzw. Aderabmessungen hat aber große fertigungstechnische Nachteile. Weiter ergibt sich bei der bekannten Ausführung ein wirtschaftlicher Nachteil dadurch, daß zur Erzielung einer gleichen Laufzeit T und eines gleichen Wellen-Widerstandes Z in allen Lagen die Verseilelemente bei gleicher Induktivität L auch mit der gleichen Kapazität C ausgeführt werden müssen. Um dies zu erreichen, müssen die Verseilelemente der innersten Lage mit dem kleinsten Aderdurchmesser d die kleinste wirksameDielektrizitätskonstantegaufweisen. Geht man also bei dem Aufbau der Verseilelemente der innersten Lage hinsichtlich der Aderstärke und der wirksamen Dielektrizitätskonstante an die Grenze des technisch Möglichen, so ergibt sich für die Verseilelemente der übrigen Lagen eine unnötige Vergrößerung des Aderdurchmessers und der Dielektrizitätskonstante. Die Gleichheit der Laufzeit und des Wellenwiderstandes in allen Lagen wird also durch einen größeren Kabeldurchmesser, d. h. mit einer Verteuerung des Kabels erkauft.

Die Erfindung geht von der an sich bekannten Tatsache aus, daß die Laufzeit T abhängig von der Drall- bzw. Schlaglänge der Verseilelemente ist, und zwar ist die Laufzeit um so größer, je kürzer die Schlaglänge ist. Auf Grund dieser Überlegung ist in einem mehrlagigen Trägerfrequenz-Fernmeldekabel mit metallenem Kabelmantel und mit in mehreren Lagen angeordneten Verseilelementen, insbesondere Sternvierern, deren Adern in allen Lagen in gleicher bzw. annähernd gleicher Weise aufgebaut sind und die den gleichen bzw. annähernd gleichen Wellenwiderstand haben, erfindungsgemäß der Einfluß des Metallmantels auf die Laufzeit der Verseilelemente in den verschiedenen Lagen dadurch ausgeglichen, daß die Schlaglänge der Verseilelemente in den verschiedenen Lagen von innen nach außen abnimmt.

Es ist zur gegenseitigen Entkopplung der Adergruppen in lagenweise aufgebauten Fernmeldekabeln bekannt, die Schlaglängen der Adergruppen aufeinander abzustimmen. Für den besonderen Fall, daß die wirksame Schlaglänge einer Adergruppe unendlich ist, wurde vorgeschlagen, die so ausgeführte Adergruppe in den Mittelpunkt des Kabels u legen. Die Adergruppen der anderen Lagen erhalten dann in üblicher Weise endliche Schlagängen, die so bemessen sind, daß Kopplungen zwischen den Adergruppen nach Möglichkeit vermieden werden. Hierdurch wird aber eine Gleich-

heit der Laufzeiten der Adergruppen in den verschiedenen Lagen weder angestrebt noch erreicht. Wenn zur gegenseitigen Entkopplung sämtlicher Übertragungskreise sämtliche Verseilelemente des Kabels verschiedene Schlaglängen erhalten, würden sich innerhalb der Lagen verschiedene Laufzeiten ergeben. Um auch diese Laufzeitunterschiede innerhalb der Lagen auszugleichen, erhalten die Verseilelemente, wie es an sich bekannt ist, in

ίο Längsrichtung abschnittsweise verschiedene Schlaglängen in der Weise, daß sich für den gesamten Kabelabschnitt innerhalb jeder Lage die gleiche mittlere Schlaglänge ergibt. Die Änderung der Schlaglänge je Verseilelement erfolgt dabei vorzugsweise in der Mitte jeder Fabrikationslänge, kann aber auch zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fabrikationslängen vorgenommen werden. Wendet man diese Maßnahme in Kombination mit dem Hauptgedanken der Erfindung an, so läßt sich erreichen, daß bei gleichem Wellenwiderstand die Laufzeitunterschiede sämtlicher Verseilelemente bzw. Übertragungskreise sehr klein werden. Hierdurch wird der Ausgleich des Fernnebensprechens erleichtert, so daß es unter Umständen genügt, den Ausgleich unter glatter Durchschaltung der Verseilelemente an den Verbindungsstellen der Fabrikationslängen nur an einer einzigen Stelle, z. B. in der Mitte des Verstärkerfeldes, vorzunehmen.
Die Erfindung ist auch anwendbar für solche mehrmaligen Fernmeldekabel, die außer den erfindungsgemäß behandelten Verseilelementen weitere Leitungen oder Verseilelemente für andere Übertragungszwecke enthalten. Für den Fall, daß das Fernmeldekabel im Kern nur ein einziges Verseilelement enthält, kann dieses Verseilelement als eine Verseillage im Sinne der Erfindung angesehen und behandelt werden. Vorzugsweise enthält aber der Kern des Kabels mehrere, z. B. drei Verseilelemente.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mehrlagiges Trägerfrequenz-Fernmeldekabel mit metallenem Kabelmantel und mit in mehreren Lagen angeordneten Verseilelementen, insbesondere Sternvierern, deren Adern in allen Lagen in gleicher bzw. in annähernd gleicher Weise aufgebaut sind und die den gleichen bzw. annähernd gleichen Wellenwiderstand haben, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluß des Metallmantels auf die Laufzeit der Verseilelemente in den verschiedenen Lagen dadurch ausgeglichen ist, daß die Schlaglänge der Verseilelemente in den verschiedenen Lagen von innen nach außen abnimmt.

2. Trägerfrequenz-Fernmeldekabel nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseilelemente innerhalb der einzelnen Lagen in Längsrichtung abschnittsweise verschiedene Schlaglängen in der Weise erhalten, daß sich für den gesamten Kabelabschnitt innerhalb jeder Lage die gleiche bzw. annähernd gleiche mittlere Schlaglänge ergibt.

3. Trägerfrequenz-Fernmeldekabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaglänge je Verseilelement in der Mitte jeder Fabrikationslänge geändert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 624774, 684005, 670, 673 672, 737 752, 558 301; britische Patentschrift Nr. 524674;
Zeitschrift ENT, 1934, S. 119 fr.

© 309 562/9 4.63