DE1059996B - Verfahren zum Ausgleich des Fernnebensprechens in Fernmeldekabeln - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausgleich des Fernnebensprechens in Fernmeldekabeln, in denen zwischen den Leitergruppen ein Nebensprechen auftritt, das durch Kopplungen über dritte Kreise verursacht und als doppeltes Nahnebensprechen zu diesen übertragen wird.

Das Fernnebensprechen in Fernmeldekabeln wird bekannterweise stark von den im Kabel vorhandenen dritten Kreisen, z. B. aus den Stämmen eines Vierers gebildeten Phantomkreisen und anderen aus einzelnen Verseilelementen oder diesen und Erde gebildeten Übertragungskreisen beeinflußt. Wenn zwischen den Stämmen des betrachteten Vierers und solchen dritten Kreisen Kopplungen bestehen, entsteht über das doppelte Nahnebensprechen zu diesen Kreisen eine indirekte Fernnebensprechkopplung, die unter Umständen einen so ungünstigen Frequenzverlauf annehmen kann, daß sie mit bekannten Mitteln nicht mehr ausgleichbar ist. Zur Vermeidung des indirekten Fernnebensprechens ist es bekannt, in die als dritte Leitungskreise wirksamen Leitungen Filerelemente, z.B. Drosseln oder Siebketten, einzuschalten, um die Fortpflanzung der störenden Energie im dritten Kreis zu schwächen oder zu verhindern. Diese Maßnahmen der Einschaltung von Siebelementen sind jedoch in den meisten Fällen mit einem großen gerätemäßigen Aufwand verbunden und daher vielfach unwirtschaftlich.

Es ist auch ein Verfahren zur Verminderung des zwischen Fernmeldeleitungen gleicher Übertragungsrichtung über dritte Leitungskreise entstehenden doppelten Fernnebensprechens bekannt. Dieses Fernnebensprechen wird durch die Unsymmetrie jeder Leitung gegen den dritten Leitungskreis hervorgerufen. Nach diesem bekannten Verfahren werden diese Unsymmetrien durch getrennte, zwischen den beiden Leitungen und dem dritten Kreis wirksame Ausgleichselemente ausgeglichen, z. B. dadurch, daß zwischen der einen Ader jeder Leitung und dem durch eine Drossel erzeugten Symmetriepunkt dieser Leitung Ausgleichselemente eingeschaltet werden. Durch dieses bekannte Verfahren wird jedoch nur das doppelte Fernnebensprechen vermindert; denn die Ausgleichselemente werden in der Mitte des Verstärkerfeldes eingeschaltet.

Es ist auch ein Verfahren zur Verminderung des durch ungenügende Scheinwiderstandsanpassung der Fernmeldeleitungen an die Verstärker verursachten indirekten Fernnebensprechens bekannt. Das durch reflektierte Ströme entstehende indirekte Fernnebensprechen wird durch Anpassung der Verstärker an die Leitungen vermindert.

Eine besondere Erschwernis im Ausgleich dieser über dritte Kreise verursachten Kopplungen tritt dann ein, wenn die Leitungsdämpfung des als dritter Kreis

zum Ausgleich des Fernnebensprechens in Fernmeldekabeln

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dr.-Ing. Walter Eberl, Berlin-Wilmersdorf,
und Christoph Kahler, München,
sind als Erfinder genannt worden

wirkenden Übertragungssystems kleiner ist als die der Stammleitungen und dieses als dritter Kreis wirkende Übertragungssystem an den Enden nicht abgeschlossen ist, so daß Reflexionen auftreten. Die zur Erfindung führenden Versuche haben ergeben, daß in solchen Fällen durch die mehrfachen Reflexionen an den Enden der nicht abgeschlossenen dritten Kreise resonanzartige Spannungszustände auftreten, die dazu führen, daß die Fernnebensprechkopplung der gestörten Leitergruppe, z. B. eines Sternvierers, eine sehr starke Frequenzabhängigkeit erhält. Zur anschaulichen Darstellung der neuen Aufgabe wird in Fig. 1 das Zustandekommen dieser über dritte Kreise entstehenden Fernnebensprechkopplung schematisch dargestellt. Der störende Stamm 1, in dem Energie gesendet wird, bewirkt über das Nahübersprechen zum dritten Kreis einen Energiefluß in diesem (gestrichelt dargestellt), und durch das Nahübersprechen zwischen dem dritten Kreis und dem gestörten Stamm 2 wird dann das Fernnebensprechen verursacht. Diese Entstehung des Fernnebensprechens durch doppeltes Nahübersprechen ist bekannt und wurde in Fig. 1 im mittleren Teil der Leitungen nur der Vollständigkeit halber noch einmal aufgeführt. Die vorgenommenen Versuche haben nun ergeben, daß außer diesem indirekten Fernnebensprechen noch ein weiterer Anteil auftritt, der durch die Reflexionen an den nicht abgeschlossenen Enden des dritten Leitungskreises bewirkt wird. Am sendenden Ende zwischen dem störenden Stamm 1 und dem dritten Leitungskreis 3 tritt ein Nahübersprechen auf (strichpunktiert gezeichnet), wobei die gesamte Energie am Anfang reflektiert wird und auf dem dritten Leitungskreis zum

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fernen Ende fließt und dort durch eine nochmalige' Reflexion eine direkte Einwirkung auf das ferne Ende des gestörten Stammes 2 stattfindet. Aus beiden Anteilen, d. h... also sowohl aus. dem.durch die Reflexion verursachten Teil der Fernriebensprechkopplung. wie aus dem Anteil, der über das doppelte Nahüber-' .sprechen zum dritten Leitungskreis auftritt, ergibt sich eine resultierende Fernnebensprechkopplung.

Durch den Einbau von Ausgleichsmitteln nach den bekannten Verfahren können jedoch neue Kopplungen für das Fernnebensprechen entstehen, so daß ein voller Ausgleich des Fernnebensprechens in Fernmeldekabein, in denen zwischen den Leitergruppen ein durch Kopplungen über dritte Kreise verursachtes Nebensprechen auftritt, nicht möglich ist.

Bei dem neuen Verfahren wird erfindungsgemäß voj:,. dem . üblichen Kopplungsausgleich der Leitergruppen' untereinander zunächst das zwischen ihnen und den dritten Kreisen vorhandene und auf diesen dritten Kreisen reflektierte Nahübersprechen ausgeglichen.

Bei dem neuen Verfahren sind für den ersten Verfahrensschritt, der das reflektierte Nahübersprechen zwischen den Leitergruppen und den dritten Kreisen ausgleichen soll, eine Reihe wirksamer Maßnahmen angegeben. So kann man gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung das reflektierte Nähübersprechen durch zwischen die Leitergruppen, d. h. zwischen die Stämme, Vierer und aus ihnen gebildete Phantom- -kreise und die als dritte Leitungskreise wirksame Übertragungssysteme .wie; Erdkreise, Kabelmantel, Tubenaußenleiter usw. im oder in der Nähe des Reflexionsortes eingeschaltete elektrische Widerstände von der Größe des Wellenwiderstandes zwischen diesen Leitergruppen Und den wirksamen dritten Kreisen ausgleichen. Der Einbau dieses Wellenwiderstands-Abschlusses wird an den Reflexionsorten, d. h. also am Anfang und Ende der Leitungsstrecke sowie auch an Teilstrecken und einzelnen Orten innerhalb dieser Strecken vorgenommen. Wie man den Reflexionsort ,durch Messungen ermitteln kann, wird an Hand eines Beispiels noch ausgeführt werden. Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht vor, das reflektierte Nahübersprechen in den auf Grund bekannter Meßmethoden gefundenen Nahnebensprech-Kopplungsschwerpunkten zwischen den Stamm- bzw. Phantom-■leitungen und dritten Kreisen durch übliche Kreuzungen zwischen den Stämmen des beeinflußten Vierers oder durch Vierertausch, z. B. durch Tausch der den dritten Kreis bildenden Leitergruppen auszugleichen. Es ist fernerhin auch möglich, das reflektierte Nahübersprechen durch den an sich bekannten Einbau von Gegenkopplungselementen (Kapazitäten, Induktivitäten oder komplexen Elementen) in den Nahnebensprech-Kopplungsschwerpunkten auszugleichen. Von Fall zu Fall wird es erforderlich sein, mehrere dieser ersten Verfahrensschritte nach der Erfindung zu kombinieren, d. h. also z. B. neben dem Wellenwiderstandsabschluß an den Leiterenden noch die Stammkreuzung oder den Vierertausch bzw. den Einbau der Gegenkopplung am Nahnebensprech-Kopplungsschwerpunkt durchzuführen.

Das Verfahren zum Ausgleich des Fernnebensprechehs nach der Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 2 zeigt einen aus den Stammleitungen 1 und 2 eines Vierers gebildeten Pkantomkreis, der gegenüber dem als dritten Leitungskreis 3 wirksamen System am Anfang und Ende mit dem Wellenwiderstand 4 abgeschlossen ist. In dieser Anordnung kann das reflektierte Nahübefsprechen im dritten Kreis nicht mehr auftreten und damit fällt .dieser Anteil des Fernnebensprechens weg.

In Fig. 3 ist ein aus sieben Sternvierern aufgebautes styroflexisoliertes TF-Kabel im Querschnitt dargestellt. Zwischen dem Stamm 1 des Sternvierers und dem aus den Diametralvierern 2 und 5 gebildeten Achterkreis (s. Fig. 4) wurde das Nahübersprechen nach bekannten Methoden mit Hilfe eines Kopplungsmessers gemessen. Die imaginäre Komponente dieser Nahübersprechkopplung ist in Fig. 5 in Abhängigkeit von der Frequenz aufgetragen und dient zur Bestimmung der Kopplungsschwerpunkte. Für die Ermittlung dieser Kopplungsschwerpunkte, in denen also die Gegenkopplungselemente eingebaut oder Vierertausche bzw. Stammtausch des Kernvierers vorgenommen werden sollen, ist es gleichgültig, ob man die imaginäre oder reelle Komponente der ermittelten Nahübersprechkopplung aufträgt. Die Nahübersprechkopplung zwischen Stamm 1 des Kernvierers St l/V 1 und dritten Kreis (Achter aus Vierer 2 und 5) wird von Anfang bzw. Ende der Leitung oder notfalls von einem zwischenliegenden Punkte her gemessen. Aus dieser in Fig. 5 dargestellten Kurve wird dann durch ihre Zerlegung in Haupt- und Nebenwellen die

• . Periode dieser ersten und zweiten Welle graphisch ermittelt. Wie in die Fig. 5 gestrichelt eingetragen, ergibt sich für die erste Welle eine Periode von Af = 120 kHz. Unter Zugrundelegung einer Phasengeschwindigkeit ν von 240 Mm/sec bei Styroflex-Kabeln ergibt sich daraus der Kopplungsort Ix in km nach der Gleichung

240Mm

ZAf 240 sec kHz

=. 1 km Entfernung vom Meßort.

In diesem so gefundenen Schwerpunkt gleicht man die Kopplung l/V 1 gegen dritten Kreis durch Gegenkopplungselemente bzw. Vierertausch, z. B. zwischen Vierer 2 und Vierer 5 oder Stammkreuzung des Kernvierers aus. Der Ausgleich im Nahnebensprech-Kopplungsschwerpunkt hat den Vorteil, daß er für einen großen Frequenzbereich gilt, während der Ausgleich außerhalb dieses Schwerpunktes nur für einzelne Frequenzen des zu übertragenden Bandes wirksam wäre. In analoger Weise ergibt sich aus der Kurve in Fig. 5 für den zweiten Kopplungsschwerpunkt ein Abstand von 3 km vom Meßort. Nach dem Ausgleich des reflektierten Nahübersprechens wird dann der übliche Kopplungsausgleich der Vierer untereinander in bekannter Weise durchgeführt, weil erst nach dem vorangegangenen erfindungsgemäßen Ausgleich der normale Ausgleich Stamm auf Stamm möglich ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausgleich des Fernnebensprechens in Fernmeldekabeln, in denen zwischen den Leitergruppen ein Nebensprechen auftritt, das durch Kopplungen über dritte Kreise verursacht und als doppeltes Nahnebensprechen zu diesen übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem üblichen Kopplungsausgleich der ' Leitergruppen untereinander zunächst das zwischen ihnen und den dritten Kreisen vorhandene und auf diesen dritten Kreisen reflektierte ' Nahübersprechen ausgeglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierte Nahüber sprechen durch zwischen die Leitergruppen und dritten

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Kreise im oder in der Nähe des Reflexionisortes eingeschaltete elektrische Widerstände von der Größe des Wellenwiderstandes zwischen Leitergruppe und dritten Kreis ausgeglichen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierte Nahübersprechen in den auf Grund bekannter Meßmethoden gefundenen Nahnebensprech - Kopplungsschwerpunkten zwischen Stamm- bzw. Phantomleitungen und dritten Kreisen durch übliche Kreuzungen zwischen den Stämmen des beeinflußten Vierers oder durch Tausch der den dritten Leitungskreis bildenden Leitergruppen ausgeglichen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierte Nahübersprechen in den auf Grund bekannter Meßmethoden gefundenen Nahnebensprech - Kopplungsschwerpunkten zwischen Stamm- bzw. Phantomleitungen und dritten Kreisen durch den an sich bekannten Einbau von Gegenkopplungsekmenten (Kapazitäten, Induktivitäten oder komplexen Elementen) ausgeglichen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Ausgleichs des reflektierten Nahübersprechens die Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4 kombiniert angewendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 815 979;
deutsche Patentanmeldung S 6697, 21 c (bekanntgemacht am 23. 10. 1952).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen