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Übertragungssystem zum Gegensprechverkehr mittels Hochfrequenzträgerströme
über Starkstromleitungen Beim Nachrichtenverkehr mittels Trägerströme über Starkstromleitungen
verfuhr man bisher im allgemeinen so, daß man für Hin-und Rückrichtung entweder
zwei verschiedene weit voneinander getrennte Wellen, z. B. ioo und i 5o kHz, oder
nur eine Trägerwelle verwendete, wobei jedoch im letzteren Falle ein Gegensprechverkehr
nur dadurch möglich war, @daß der Trägerstrom nur von der jeweils sprechenden Seite
ausgesandt wurde und beim Wechsel,der Sprechrichtung eine mechanische Umschaltung
vorgenommen werden mußte. Ein großer Nachteil des erstgenannten Verfahrens besteht
darin, daß die im allgemeinen für einen schmalen Frequenzbereich bemessienen Hochfrequenzsperren
in der Starkstromleitung und die Koppelkreise zwischen der Starkstromleitung und
der Fernmeldeleitung für die voneinander weit entfernt liegenden Sende- und Empfangswellen
zweimal vorgesehen werden muBten. Da die Sperren und Koppelkreise einen wesentlichen
Faktor in den Anlagekosten von Fernmeldeeinrichtungen an Starkstrom-, insbesondere
Hoch-.spannungsleitungen ausmachen, wird durch ihre Verdoppelung de ,gesamte Fernmeldeanlage
wesentlich verteuert. Bei der bekannten Verwendung gemeinsamer Sperr- und Kopplungskreise
für das Sende- und Empfangsband ergeben sich in ihrem Aufbau komplizierte Sperr-
und Kopplungsglieder, wenn verschiedene Trägerfrequenzen in beiden Richtungen benutzt
sind, da die Ankopplungseinrichtun,gen für einen verhältnismäßig breiten Durchlaßbereich
bemessen sein müssen und die notwendigen Sperreinrichtungen ebenfalls .diesen Bereich
sperren müssen. Wird andererseits mit nur deiner entsprechend der Senderichtung
umschaltbaren Trägerwelle gearbeitet (Einwellenduplexverkehr), so müssen umständliche
und kostspielige Einrichtungen vorgesehen werden, die je nach der Spre@chrichtung,die
Umschaltung bewirken. Es sind für .die sprachgesteuerte Umschaltung bereits eine
Reihe von Vorschlägen gemacht worden, die aber nicht verhindern, daß beim Wechsel
der Gesprächsrichtung ein Teil der zuerst gesprochenen Silben verlorengeht oder
verstümmelt
wird. Um das zu vermeiden, hat man bereits Verzögerungseinrichtungen
vorgea@ehen, die aber besonders bei der Hintereinanderschaltung mehrerer mit der
gleichen Rückkopplungssperre ausgerüsteter Strecken bald dazu führen, daß die zwangsläufig
zwischen dem Wechsel von Sprechen und Gegensprechen auftretenden Zeitabstände unzulässig
groß werden.
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Zur Verbesserung der Übertragungsgüte bzw. zur Erhöhung der Trennschärfe
ist !es beim drahtlosen Verkehr wie auch beim Trägerstromverkehr über Schwachstromleitungen
bekanntgeworden, eine Zwischenmodulation anzuwenden. Auch ist es bereits bekanntgeworden,
zum Zwecke der Mehrfachausnutzung einzelne Seitenbänder zu unterdrücken. Ferner
ist es auch bekanntgeworden, durch Hinzufügung einer Zwischenfrequenz ein bestimmtes
Frequenzband so von der Trägerfrequenz zu verschieben, daß ein bestimmter Frequenzbereich
zwischen der Trägerfrequenz und dem LTbertragungsband frei bleibt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun ,eine weitere Vervollkommnung
von Anlagen für den Hochfrequenzsprechverkehr über Starkstromleitungen, wobei die
bekannten Verfahren der Zwischenmodulation und der Spreizung von Seitenbändern mit
verwendet werden.
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Gemäß .der Erfindung werden bei einem Übertragungssystem zum Gegensprechverkehr
mittels Hochfrequenzträgerströme über Starkstromleitungen unter Anwendung einer
Zwischenfrequenzmodulätion die in beiden Gesprächsrichtungen benutzten Frequenzban.dbereicheeinander
dicht benachbart und durch Modulation ein und derselben Trägerfrequenz mit verschiedenen
Seitenbändern vorn ein--n möglichst kleinen Frequenzabstand ,aufweisenden Zwischenfrequenzen
unter Anwendung von Filtern derart gewonnen, daß der Hin-und Rückverkehr auf nur
je einem, und zwar dem gleich gelagerten Seitenband der Trägerfrequenz :erfolgt.
Außer den zweiten Seitenbändern werden dabei vorzugsweise auch die Trägerfrequenz
und gegebenenfalls die Zwischenfrequenz ganz oder teilweise unterdrückt und dem
Empfangskreis wieder zugesetzt. Ferner werden die Bandfilter derart bemessen, daß
ihre geringste Dämpfung im Durchlaßbereich des Sende- und Empfangsbandes, ihre größte
Dämpfung jedoch nicht beliebig, sondern in :einem Frequenzbereich liegt, der etwa
um das Doppelte der Zwischenfrequenz von dem Durchlaßbereich entfernt ist.
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Ein bekannter Vorschlag sieht bereits vor, den einzelnen getrennten
Hochfrequ3nzwegen eines Starkstromnetzes die gleiche Trägerfrequenz zuzuführen und
entsprechend den verschiedenen Signalen diese Trägerfrequenz mit verschiedenen Tonfrequenzen
zu modulieren. Es kann dabei für die Rückrichtung ein und desselben Hochfrequenzweges
ebenfalls die gleiche Trägerfrequenz benutzt werden. Es wird dann aber dein verschiedenen
Richtungen durch Wahl verschiedener Tonfrequenzen Rechnung getragen. Dem bekannten
Vorschlag ist weder zu entnehmen, daß in den beiden Gesprächsrichtungen eines hochfrequenten
Gespräches einander dicht benachbarte Frequenzbandbereiche benutzt werden sollen,
noch ist darin angegeben, wie die beiden Frequenzbereiche dicht anein,andergelegt
werden können.
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Die -Erfindung bietet gegenüber den vorbekannten Anordnungen wesentliche
Vorteile. Durch die Verwendung nur je eines Seitenbandes zum Senden und Empfang
und durch die durch das Zwischenmodulationsverfahreii ermöglichte dichte Aneinanderlegung
der beiden Seitenbänder ist ies nämlich möglich, verhältnismäßig einfache gemeinsame
Sperr- und Koppelkreise für das Sende- und Empfangsband zu verwenden, wodurch eine
wesentliche Ersparnis gegenüber den vorbekannten Anordnungen erzielt wird, bei denen
für dic Sende- und Empfangseinrichtung getrennte oder in ihrem Aufbau komplizierte
Sperr-und Koppelglieder verwendet werden müssen. Gegenüber dem Einwellenduplexverkehr
bietet das Verfahren gemäß der Erfindung den wesentlichen Vorteil, daß. bei dem
Erfindungsgegenstand keinerlei Umschalteinrichtungen erforderlich sind. Hierdurch
wird nicht nur ein bedeutend geringerer Aufwand erzi°lt, sondern es wird die Güte
der Sprachübertragung wesentlich verbessert, weil bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
keine Sprachverstümmelung stattfinden kann.
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Neben der Ersparnis an Sperren und Koppelgliedern und neben der Vermeidung
umständlicher Rückkopplungssperren ergibt sich durch die Erfindung infolge des geringen
Abstandes zwischen den Nutzbändern auch eine weitgehende Ersparnis an Frequenzbandbreite,
was gerade mit Rücksicht auf die wachsende Ausdehnung des hochfrequenten Nachrichtenverkehrs
über Starkstromleitungen von größter Bedeutung ist. Die Verwendung nur je eines
Seitenbandes für Hin- und Rückrichtung ermöglicht nämlich, auf dem gleichen zur
Nachrichtenübermittlung auf einer Hochspannungsleitung zur Verfügung stehenden Frequen-rbereich
doppelt soviel Gespräche unterzubringen wie bei der Verwendung zwei°r verschiedener
weit voneinander getrennter Wellen, die beide Seitenbänder ühertragwii. Das Verfahren
gemäß :der Erfindung erlaubt es ferner, bei der Festlegung der We11"ii vorzugsweise
im Bereich zwischen 50 und i 5o kHz zu arbeiten und so den über i 5o kHz
liegenden, durch Raubreif besonders gef.ihrdeten
Bereich nur im
Notfalle in Anspruch zu nehmen.
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Bei der Anordnung gemäß. der Erfindung werden zwei Zwischenfrequenzen
verwendet , die um etwa 5oo bis iooo Hz voneinander verschieden sind. Hierdurch
wird es ermöglicht, auch durch Verwendung weniger trennscharfer und daher billiger
Filter das zu sendende Sprachband von dem zu empfangenden zu trennen. Will man jedoch
zwecks Vermeidung des durch die Verwendung -verschiedener Zwischenfrequenzgeneratorenerhöhten
Aufwandes auch die Zwischenfrequenz für Sende- und Empfangskreis ,gleich wählen,
so kann man die erforderliche Trennschärfe der Filter in an sich bekannter Weise
auch durch sog. Kristallfilter erzielen. Weiterhin empfiehlt es sich, die Filter
so zu bauen, daß sie nicht nur im Durchlaßb-ereich die geringste Dämpfung, sondern
auch im Bereich des zu unterdrückenden zweiten S,eit2nbandes ihre höchste Dämpfung
aufweisen.
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Die Erfindung wird im folgenden an einem in der beiliegenden Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben und erläutert.
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Gemäß Fig. i gelangen die niederfrequenten Sprechströme des Teilnehmers
T zunächst zur Niederfrequenzgab-el,G, der die Leitungsnachbildung N zugeordnet
ist. über den im Sendekreis. liegenden Verstärker V, und eine aus der Niederfrequenztechnik
bekannte Spulenleitung SS werden die verstärkten Niederfrequenzströme dem Modulator
I,11 zugeleitet. Der Modulator lbh wird aus dem Zwisclienfrequenzgenerator -G1 mit
einem Trägerstrom von beispielsweise 1o ooo Hz gespeist. Das Mo.dulationsprodukt
wird durch den Verstärker V1 verstärkt. Vom Sendebandfilter SF, wird, wie Fig.2
zeigt, nur das untere Seitenband im Bereich von etwa 7,4 bis 9,7 kHz durchgelassen,
das zweite Seitenband da--gen wird durch dieses Filter unterdrückt. Auch der Träger
von i o kHz wird durch das Sendebandfilter SF, geschwächt. Reicht diese Schwächung
nicht aus, so kann durch Verwendung der an sich bekannten Doppelgegentaktmodulatoren
der Träger bereits im ModulatorI,11 weitgehend unterdrückt werden.
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In dem Modulator l412, der :aus dem Generator0s mit beispielsweise
iookHz ges.paist wird, erhalten wir durch Modulation der ioo-kHz-Welle mit :dem
Zwischenfrequenzband von 7,4 bis 9,7 kHz zwei Seitenbänder im Bereich von ioo± (7,4
bis 9,7) kHz. Nur das obere Seitenband soll ausgesendet werden. Das untere Seitenband
dagegen wird durch das anschließende Hochfrequenzsen debandfilter SF., wie Fig.
3 zeigt, unterdrückt. Der Träger von ioo kIiz kann wiederum entweder bereits im
Modulator I,h durch dessen Aufbau oder durch das Filter SF. mit unterdrückt werden.
Das Sendeband von 107,4 bis 109,7 wird dann der Endverstärkerstufe V. zugeführt
und gelangt über ein Leitungs$lter LF und ein Koppelglied I< auf die Hochspannungsleitung
L.
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Beim Empfang von Nachrichten ;auf der gleichen Welle (i oo kHz) gelangen
die Empfangsströme über :das gleiche Leitungsfilter LF zum Empfangsfilter EF, das,
wie Fig. 3 zeigt, für das von der Gegenseite ausgesandte Band von i 1o,9 bis 113,3
durchlässig ist. Dieses Filter ist andererseits so bemessen, daß es etwa in dem
Bereich des für die Übeertragung nicht benutzten Seitenbandes die größte Dämpfung
besitzt (Fi,g.3). Dieser Bereich wird nämlich durch den überlagerungsempfänger 1b7;
, in welchem aus dem Generator G. i oo kHz der Empfangseinrichtung zugesetzt werden,
ebenfalls in den Durchlaßbereich des Empfangsfilters EFl umgesetzt. Vom Demodulatorllh'
gelangt das Band 1o,9 bis 13,3 kHz über das Empfangsfilter EFl (Fig. z) und einen
Empfangsverstärker V1' zum DemodulatorMh'. Im Demodulatorllli wird aus dem Generator
G; eine Zwischenfrequenz von 1o 6oo Hz zugesetzt. Das so zurückgewonnene Sprachband
im Bereich von 0,3 bis 2,7 kHz wird dann über eine an sich bekannte Spu'_enleitu.ng
SE und den. Empfangsverstärker VE der Gabel G und der Sprechstelle T zugeführt.
Zwischen dem Empfangsverstärker VE und der Gabel G ist ferner die Rufempfangseinrichtung
I2j- .abgezweigt.
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Wie aus Fig.2 hervorgeht, ermöglicht die Verschiebung der beiden Zwischenfrequenzen
um 6oo Hz die Verwendung von Sende- und Empfangsfiltern von nicht allzu großer Steilheit.
Infolgedessen lassen sich die Filter wesentlich billiger herstellen. Um nicht das
gesamte für Hin- und Rückrichtung benötigte Frequenzband zu stark zu verbreitern,
@empfiehlt es sich jedoch, den Abstand der Zwischenfrequenzen möglichst klein zu
halten und ihn nach Möglichkeit nicht breiter als Sprachbandbreite zu machen.
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Die beschriebene Anordnung läßt sich auch in einfachster Weise verwenden,
wenn mehr als zwei Teilnehmer mit der gleichen Weilauf derselben Leitung miteinander
verkehren wollen (Gesellschaftsverkehr). Bekanntlich ist es in diesen Fällen erforderlich,
nach Auswahl eines bestimmten Empfängers auf der Sende- oder Empfangsseite den sog.
Wellenwechsel vorzunehmen. Bei der oben beschriebenen Anordnung läßt sich der Wellenw:echsiel
in einfachster Weise ohne Veränderung der vorgesehenen Modulationseinrichtungen
und Filter .dadurch vornehmen, daß die zwischen V1 und SF, so-wie zwischen V,' und
EFl liegenden Verbindungsstellen a und a' und ferner die dem Leitungsfilter LF zugekehrten
Seiten
b und b' der Hochfrequenzfilter SF2 und FF. miteinander vertauscht
werden. Die Verwendung gleicher Einrichtungen zum Modulieren und Demodulieren läßt
sich z. B. durch Anwendung der sog. Ringmodulatoren durchführen.