DE741723C - Verfahren zum Ausgleich der magnetischen Kopplungen in Fernmeldeleitungen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Ausgleich der magnetischen Kopplungen in Fernmeldeleitungen Es ist bekannt, die die Nebensprech- und Gegennebensprechstörungen verursachenden magnetischen Kopplungen von parallel geführten Fernmeldeleitungen durch in die Leitungen eingeschaltete Spulen zu kompensieren. Da im allgemeinen jede Leitung mit sehr vielen anderen Leitungen gekoppelt ist, muß an den einzelnen Ausgleichstellen in jede Leitung eine verhältnismäßig große Anzahl von magnetischen Ausgleichspulen eingeschaltet werden, und zwar in gewissen Fällen bis zu hundert Spulen und noch mehr, was eine Diskontinuität des Wellenwiderstandes und damit die Entstehung reflektiver Wellen zur Folge hat. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bereits bekanntgeworden, den Wellenwiderstand des die Spulen enthaltenden Leitungsabschnitts (Ausgleichspulenleitung) an den Wellenwiderstand der Leitung durch Hinzuschalten von Kondensatoren an den Enden dieser Spulenleitung anzupassen.
• Die Erfindung schließt sich an dieses bekannte Verfahren an. Um eine unerwünschte Dämpfungserhöhung zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, jede Ausgleichspulenleitung in mehrere Glieder aufzuteilen, die je mehrere Spulen enthalten, wobei zusätzliche Kondensatoren nicht nur an den Enden, sondern auch zwischen den Gliedern ,quer zur Leitung geschaltet werden.
• Im Rahmen der Erfindung ist es von Interesse, den Einfluß der in die Leitungen eingeschalteten Kopplungsspulen auf die Reflexionsdämpfung größenordnungsmäßig kennenzulernen, um festzustellen, wieviel Kopplungsspulen die Ausgleichspulenleitung enthalten darf, ohne in der vorgesehenen Weise Zusatzkondensatoren für die Wellen- Widerstandsanpassung hinzuschalten zu müssen. Die zusätzliche Reflexionsdämpfung b,. ergibt sich aus der Beziehung be-b=b"-;-b,--Nimmt man all. daß die mittlere Dämpfung b, - b des Gegennebensprechens infolge voll Reflexionen an deri Enden eines Verstärkerfeldes etwa io,5 Neper betragen muß, und setzt man für die mittlere Nebensprechdämpfung b" einen Wert von 8 N eper ein, so erhält man als unteren Wert für die Reflexionsdämpfung b,. = 2,3 #Zeper. Ist Z der Wellenwiderstand der Leitung, R + j (,) L die Längsimpedanz einer Kopplungsspule und ra die Anzahl der im Zuge der Leitung liegenden Kopplungsspulen. so kann die Anzahl der Spulen n. aus der Beziehung errechnet «-erden. Betrachtet man einen Übertragungsbereich bis 6o kHz und beträgt der Wellenwiderstand Z = l; o Ohm, die Längsimpedanz je Kopplungsspule (1 j) z Ohm, so ergibt sich, däß to Spulen hintereinandergeschaltet werden können, bevor die noch zulässige Reflexionsdämpfung vors -#, j \ eper unterschritten wird. Da, bedeutet, daß in diesem Falle zur Wellenwiderstandsanpassung dann Zusatzkondensatoren hinzugeschaltet «-erden müssen, wenn die Anzahl der Kopplungsspulen je Verstärkerfeld zehn überschreitet. Diese Zahlen sind selbstverständlich keine feststehenden Werte, illustrieren aber die durch die Einschaltung der Kopplungsspulen geschaffenen Verhältnisse in deutlicher `-eise. Allgemein gilt, daß die durch die Kopplungsspulen verursachten Reflexionsstörungen um so stärker in Erscheinung treten, je größer die Zahl der miteinander gekoppelten Leitungen und je größer damit die Zahl der ini Zuge einer Leitung eingeschalteten Kopplungsspulen ist.
• Da das llusgleichsverfahren in erster Linie für unbelastete Fernmeldeleitungen zur übertragung hoher Frequenzen, z. B. bis 6o kHz, in Betracht kommt, bei denen der Wellenwiderstand reell ist, wird die gesamte Ausgleichspulenleitung vorteilhaft als verzerrungsfreie bzw. verzerrungsarme Spulenleitung ausgebildet, so daß zumindest angeiläliƒrt die Beziehung GIC = RIL gilt, in welcher Beziehung G die Ableitung, C die Kapazität, R den Widerstand und L die Induktivität bedeuten.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. i bis 3 näher erläutert.
• In der Fig. i sind von einer größeren Allzahl von Vierern nur die Vierer I'1 und f'. mit den Doppelleitungen i bis .1 dargestellt. Am Ende der in gleicher Richtung betriebellen Doppelleitungen sind die Verstärker bis 8 angeordnet, die nur in der einen Richtung durchlässig sind, so <laß zwischen den Doppelleitungen nur Gegennebensprechstörungeil auftreten können. Es wird angenommen, dalli die Doppelleitung i von den Doppelleitungen 2, 3 und 4. gestört wird. Zum .-#usgleirh der zwischen der Doppelleitung r einerseits und den Doppelleitungen 2,3 und 1 anderseits orliandeilen magnetischen Kopplungen werden die Kopplungsspulen Sl, S2 und Sseingeschaltet. Befindet sich nun in der gestörten Leitung eine größere Anzahl in Reihe geschalteter Kopplungsspulen, z. B. mehr als zehn Spulen, so treten infolge der größeren Längsinipedatiz Reflexionsstörungen auf. -Um derartige Reflexionsstörungen zu vermeiden, wird die gesamte Ausgleichsteile in eine Spulenleitung verwandelt, deren Wellen-,viderstand der Leitung arigepal:it ist. Dies erfolgt durch Hinzuschalten von Oueradniittanzen, wie Kondensatoren und Ableitungswiderstände, die nicht nur all den Enden. sondern auch zwischen den Gliedern quer zur Leitung geschaltet werden. Urn hierbei mit möglichst wenigen Kondensaturen und Ableitungswiderständen auszukommen, werden mehrere Kopplungsspulen zu einem Spulenleitungsglied zusammengefaßt.
• Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausgleichspulenleitung, die aus zwei Gliedern besteht. von denen jedes rto Kopplungsspulen umfaßt. In L*`hereinstiininung mit der Fig. i sind die Kopplungsspulen iin ersten Glied finit Sl, .S=. S;; ... S",, und die Kopplungsspulen iin zweiten Glied mit S"a + 1, Silo + z, S"o _ 3 .... S2", bezeichnet. Zwischen den beiden Gliedern und all den Enden werden die Ableitungen 9 und die Kapazitäten io liinzugesclialtet, die in Bezug auf die Induktivität und den Widerstand der Kopplungsspulen so bemessen sind, daß sich insgesamt eine verzerrungsfreie Spulenleitung ergibt. Die Anzahl n, der zu einem Glied zusammengefaßten Spulen ergibt sich daraus, daß man hinreichend weit von der Grenzfrequenz der Spulenleitung entfernt bleiben muß, um Dämpfungserhöhangen zil vermeiden. Wählt man die Grenzfrequenz etwa gleich dein Vier- bis Achtfachen der höchsten Übertragungsfrequenz, so ergibt sich für die Spulenzahl no je Glied die Formel Die Fig. 3 zeigt das Ersatzbild der in der Fig. 2 dargestellten Spulenleitung unter Angabe der in Betracht kommenden Werte. Es sind also die Induktiv itäten und die Widerstände der Kopplungsspulen eines Gliedes zu einer einzigen Induktivität und zu einem einzigen Widerstand zusammengefaßt. Die M,, erte für die Querglieder G und C ergeben sich aus den Beziehungen Die Erfindung gestattet also, die zum Ausgleich der magnetischen Kopplungen in die Leitungen eingeschalteten Kopplungsspulen derart mit Ableitungen und Kondensatoren geeigneter Gröle zu einer Spulenleitung zusammenzuschalten, daß durch die Kopplungsspulen keine zusätzlichen Störungen entstehen. Die Fig. i erläutert im besonderen den Fall des Ausgleichs der das Gegennebensprechen verursachenden magnetischen Kopplungen. Die Erfindung ist selbstverständlich sinngemäß auch anwendbar zum Ausgleich derjenigen magnetischen Kopplungen, die Nebensprechen hervorrufen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zum Ausgleich der magnetischen Kopplungen in Fernmeldeleitungen, insbesondere der magnetischen Gegennebensprechkopplungen in unbelasteten Kabelleitungen für die Trägerfrequenzübertragung, durch in die Leitungen eingeschaltete miteinander gekoppelte Spulen unter Anpassung des Wellenwiderstandes des die Ausgleichspulen enthaltenden Leitungsabschnitts (Ausgleichspulenleitung) an den Leitungswellenwiderstand durch Hinzuschalten von Kondensatoren an den Enden der Ausgleichspulenleitung, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausgleichspulenleitung in mehrere Glieder aufgeteilt wird, die je mehrere Spulen enthalten, wobei zusätzliche Kondensatoren nicht nur an den Enden, sondern auch zwischen den Gliedern quer zur Leitung geschaltet «-erden.
2. 2. Ausgleichspulenleitung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl wo der zu einem Glied zusammengeschalteten Spulen gemäß der Beziehung gewählt ist, in welcher Beziehung Z den Wellenwiderstand der Leitung, L die Längsinduktivität je Spule und co die Kreisfrequenz bedeuten.
3. 3. Ausgleichspulenleitung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenleitung durch Hinzuschalten von Ableitungen als verzerrungsfreie bzw. verzerrungsarme Spulenleitung ausgebildet ist, so daß zumindest angenähert die Beziehung G/C = RIL gilt, in welcher Beziehung G die Ableitung, C die Kapazität. R den Widerstand und L die Induktivität bedeuten. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: amerikanische Patentschrift 17r. i gab 735: britische Patentschrift . . . . - 468735.