DE828109C

DE828109C - Nahnebensprechausgleich unbelasteter Kabelleitungen

Info

Publication number: DE828109C
Application number: DEP37923A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Heinrich Kaden
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1949-03-27
Filing date: 1949-03-27
Publication date: 1952-01-14

Description

Nahnebensprechausgleich unbelasteter Kabelleitungen Um auf bestehenden Fernkabeln zusätzliche Sprechverbindungen zu schaffen, besteht theoretisch die Möglichkeit einer Entpupinisierung derart, daß die Kabel bis z. B. 6o oder 12o kHz für Trägerfrequenzgespräche ausnutzbar sind. Es zeigt sich jedoch, daß das Fernnebensprechen infolge von Reflexionen an den Leitungsenden in Verbindung mit dem Nahnebensprechen zu groß ist. Die Reflexionen an den Leitungsenden können nicht unter ein gewisses Maß heruntergedrückt werden, da eine bestimmte Fehlanpassung des Verstärkers an die Leitung zugelassen werden muß. Infolgedessen ist es nötig, das Nahnebensprechen zu verbessern, was nur durch Ausgleichsmaßnahmen zu erreichen ist. Ein solcher Ausgleich ist für unbelastete Trägerfrequenzleitungen bisher noch nicht gemacht worden. Es ist dabei zu bedenken, daß die Phasendrehungen bei hohen Frequenzen sehr groß sind, so daß mindestens jede Fabrikationslänge ausgeglichen werden muß, und daß die Nahnebensprechkopplungen wegen der Addition der magnetischen und kapazitiven Leitungskopplungen zum nahen Ende hin viel größer sind als die direkten Fernnebensprechkopplungen.
Zwischen zwei Leitungen eines Vierers in einem kurzen Kabelstück, z. B. einer Fabrikationslänge, bestehen die magnetische Kopplung m, und die kapazitive Kopplung k1. Die resultierende magnetische Kopplung für das Nahnebensprechen ist dann bekanntlich und für das Fernnebensprechen Durch rein kapazitive Gegenkopplung kann man nun zwar das Nahnebensprechen vollständig ausgleichen. Es zeigt sich jedoch, daß nach einem solchen Ausgleich die Fernnebensprechkopplung um rund das Zehnfache angestiegen ist. Es ist daher wünschenswert, den Nahnebensprechausgleich so zu gestalten, daß das direkte Fernnebensprechen unbeeinflußt bleibt. Ferner muß das zusätzliche Mitsprechen vermieden werden, das bei einer rein kapazitiven Gegenkopplung auftritt und das sich über doppeltes Mitsprechen ebenfalls als Fernnebensprechen auswirkt.
Gemäß der Erfindung werden für den Ausgleich eine kapazitive und eine magnetische Gegenkopplung benutzt, die sich in ihrer gesamten Wirkung für das ferne Ende aufheben. Sie sind ferner so ausgebildet, daß sich kein zusätzliches Mitsprechen ergibt und der auftretende Reflexionsfaktor klein ist.
Insbesondere wird die kapazitive Gegenkopplung durch symmetrisch zwischen den Adern verschiedener Stämme geschaltete Kondensatoren und die magnetische Gegenkopplung durch symmetrisch in den Adern der Stämme angeordnete auf einem gemeinsamen Magnetkern sitzende Spulen bewirkt. Die Spulen sind dabei so angeschlossen, daß sie sich für den Stammstrom magnetisch unterstützen. Ein Ausführungsbeispiel hierzu ist in den Fig. i und 2 dargestellt. Der besseren Übersicht halber wurden die kapazitive und die magnetische Gegenkopplung getrennt dargestellt. Die kapazitive Kopplung wurde in zwei gleiche Hälften aufgeteilt, wobei jede Hälfte den Kapazitätswert 1/2 C hat. Die Kapazität C ist zu (- k,), also gleich der kapazitiven Kopplung gewählt. Will man das Vorzeichen der Kopplung umkehren, so werden die Kapazitäten 1/2 C nicht zwischen den Adern a - d und b - c, wie in der Fig. i dargestellt, sondern zwischen a - c und b - d angeordnet.
Die in Fig. 2 dargestellte magnetische Kopplung muß ebenfalls symmetrisch ausgeführt werden. Der gemeinsame Magnetkörper kann beispielsweise als Massetopfkern ausgeführt werden. Durch verstellbare, z. B. verschraubbare Abgleichmittel kann die Kopplung M = - ml justiert werden.
Im Mittel kann man mit einer kapazitiven Kopp-, lung von etwa k, = 25 pF pro Länge rechnen. Wenn für den Wellenwiderstand Z = 150 Ohm gesetzt wird, muß demnach zufolge der für kgl = o aus G1. (2) hervorgehenden Beziehung die magnetische Gegenkopplung im Mittel den Wert haben. Die maximale Kopplung soll auf etwa den doppelten Wert, z. B. auf etwa 300 nH, einstellbar sein. Die durch die Einschaltung der Induktivität sich ergebende Reflexionsstelle bedingt einen vernachlässigbar kleinen Reflexionsfaktor, der z. B. bei einer Frequenz von 1,2 - ios Hz den Wert von r = 3,5 - i0-4 hat.
Eine andere Ausführungsmöglichkeit des Nahnebensprechausgleichs ist in der Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Schaltung sind nur Widerstände und Kondensatoren benutzt. Die der magnetischen Gegenkopplung entsprechende Beeinflussung wird dadurch erreicht, daB in der störenden Leitung die Spannung an einem kleinen Längswiderstand R abgegriffen wird und mit einer um 9o° versetzten Phase, welche durch Querkondensatoren C2 erreicht wird, auf die gestörte Leitung durch gleiche Längswiderstände R gegeben wird. Da der Widerstand der Querkondensatoren groß ist gegen R, so ist nicht nur die Phase, sondern auch der Frequenzgang der gleiche wie bei einer magnetischen Kopplung. Die Querkondensatoren werden dabei gleichzeitig als kapazitive Gegenkopplung ausgenutzt. Für die kapazitive Gegenkopplung werden außerdem noch die Kondensatoren Cl benutzt, die zwischen die Leitungen b - d und a - c ge- schaltet sind.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung wird so dirnensioniert, daß die gewünschte magnetische und kapazitive Kopplung entsteht und der Reflexionsfaktor ein Minimum wird. Die kapazitive Übersprechkopplung ergibt sich zu k1 = 2 (Cl - C2) (3) Die Mitsprechkopplungen sind dabei null. Der Widerstand R ergibt sich aus der Beziehung Ein Minimum des Reflexionsfaktors erhält man, wenn die Beziehung erfüllt wird. In dieser Beziehung sind die kapazitive Kopplung k1, der Wellenwiderstand Z und die Kreisfrequenz co gegebene Größen, so daß damit die Kapazität C2 bestimmt ist. Die Kapazität C, kann dann aus der Beziehung (3) bestimmt werden, während R aus Gleichung (4) zu berechnen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Nahnebensprechausgleich, vorzugsweise an unbelasteten Kabelleitungen, gekennzeichnet durch eine kapazitive und eine magnetische Gegenkopplung, die sich in ihrer gesamten Wirkung für das ferne Ende aufheben und so ausgebildet sind, daß sich kein zusätzliches Mitsprechen ergibt und der auftretende Reflexionsfaktor klein ist.
2. Nahnebensprechausgleich nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitive Gegenkopplung durch symmetrisch zwischen den Adern verschiedener Stämme geschaltete Kondensatoren und die magnetische Gegenkopplung durch symmetrisch in den Adern der Stämme angeordnete, auf einem gemeinsamen Magnetkern sitzende Spulen bewirkt werden, die so angeschlossen sind, daß sie sich für den Stammstrom magnetisch unterstützen.
3. Nahnebensprechausgleich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in der Art eines Massekerntopfes ausgebildet ist.
4. Nahnebensprechausgleich nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch verstellbare, z. B. verschraubbare Abgleichmittel zur Einstellung der magnetischen Kopplung.
5. Nahnebensprechausgleich nach Anspruch Z, dadurch gekennzeichnet, daß in der störenden Leitung kleine Längswiderstände angeordnet sind, daß die an ihnen auftretende Spannung über Querkondensatoren abgegriffen und auf Längswiderstände in der gestörten Leitung gegeben wird und daß zwischen die Adern verschiedener Stämme weitere Kondensatoren geschaltet sind.
6. Nahnebensprechausgleich nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Kapazitäten und der Widerstände so gewählt sind, daß sich für den Reflexionsfaktor ein Minimum ergibt.