Anlage zur Übermittlung von Nachrichten mittels Hochfrequenzträgerwellen auf Leitungen, insbesondere für Drahtfunk. Es ist bekannt, auf Leitungen, z. B. Tele- phonnetzen, Rundf unkprogramme, Alarm nachrichten und dergleichen mittels hochfre- quenter Trägerwechselströme zu übermitteln, z. B. einem Teilnehmernetz in einer Vermitt- lungsstelle gleichzeitig mehrere Programme auf verschiedenen Wellen aufzudrücken.
Um einen guten Wirkungsgrad solcher Übertra gung zu erzielen, müssen sendeseitig die Sende- oder Verstäxkungseinrichtungen an die Leitungen angepasst werden. Hierbei er geben sich jedoch verschiedene Schwierigkei ten.
Da die Leitungen sehr verschiedene Län- ,gen haben, ist es notwendig, an den verschie den langen Leitungen<B>je</B> eine andere Ein <B>e,</B> e, frangsamplitude herzustellen, um an der Teil- nehmerstelle eine genügend hohe Amplitude zu haben.
Es ist vorgeschlagen worden, die Teilnehmerleituno,en ihrer Dämpfung nach in C Gruppen zusammenzufassen und einer oder mehreren solcher Gruppen Hoehfrequenzver- stärker zusätzlich zuzuordnen. Dies hat je- doch den Nachteil, dass eine Vielzahl von Ver- stIrkern erforderlich ist und die Anlage hier durch unter Umständen sehr unübersichtlich -und daher schwer kontrollierbar wird. Ferner ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, dass bei den gewöhnlichen Sendeeinrichtungen die Adern unsymmetrisch gespeist werden.
Es er gibt sich zum Beispiel bei A-uschaltung eines solchen Senders oder Verstärkers an ein Lei- fungsnetz, dass auch in denjenigen Leitungen, denen amtsseitig keine Hochfrequenz mittels elektrischer Weichen aufgedrückt wird, ein Empfang möglich ist, und zwar werden die nicht angeschlossenen Adern durch Unsym- metrien an der Sendeeinrichtung über Streu kapazitäten und dergleichen gespeist.
Der Erfindung gemäss können solche Schwierigkeiten in der Weise vermieden wer den, dass die Anschaltung der Adern in Stu fen geschieht, zwischen denen eine Wider- standsanpassuno, erfolgt. Zweckmässigerweise werden die Leitungen innerhalb der Stufen zu Gruppen zusammengefasst, die der Dämp- f ung der Leitungen entsprechen.
Die Erfindung ist im folgenden an einem Beispiel erläutert.
Es sei zum Beispiel ein Sender an eine Vielzahl von Teilnehmerleitungen anzupas sen, z. B. an<B>1000</B> Leitungen, von denen jede eine elektrische Weiche hat, die dazu dient, die Hochfrequenz den niederfrequenzführen- den Adern zuzuleiten. Jede Weiche besitzt unabhängig von der Dämpfung der Leitung, an die sie angeschlossen ist, einen bestimmten Eingangswiderstand, z. B. einen Widerstand von<B>150</B> Ohm. Die Dämpfung der Leitungen sei beliebig verteilt, entsprechend solchen Werten der Leitungslänge, die zwischen<B>0</B> und<B>5</B> km liegen. Hierbei besteht die Aufgabe, an jede der Leitungen eine wirtschaftlich und empfangstechnisch richtige Spannung zu legen und die gesamten Leitungen an den Sender anzupassen.
Diese Leitungen werden zu Gruppen ent sprechend der Leitungsdämpfung zusammen- gefasst, z. B. zu Gruppen von<B>je 16</B> Gliedern und jede dieser Gruppen wird auf den Wider stand eines einzelnen Gliedes der nächsten Gruppe grösserer Leitungsdämpfung gebracht.
Zwischen den Stufen muss hierfür eine Wi derstandsanpassung gemäss der Wurzel aus der Zahl der angeschlossenen Glieder erfol gen. in dem angenommenen Beispiel also eine Widerstandsanpassung gemäss Die Spannungserniedrigung bei dieser
EMI0002.0010
Uberset- zung, in Richtung vom Sender.
ist in diesem Falle umgekehrt proportional der Widerstandsübersetzung, in dem genann ten Beispiel also proportional Da durch die Zahl der zu einer
EMI0002.0013
Liruppe zusammengefassten Leitungen die Span nungsübersetzung gegeben ist, geschieht das der Leitungsdämpfung angepasste Grup pieren in der Weise, dass in den verschiedenen Gruppen die Spannung an den Leitungsenden gleich ist.
Der Dämpfungsunterschied zwi schen den Gruppen muss in diesem Falle pro portional dem natürlichen Logarithmus des Spannungsübersetzungsverhältnisses sein, d.h. proportional dem natürlichen Logarithmus der Wurzel aus der Zahl der zu einer Gruppe zusammengefassten Leitungen, im Beispiel also proportional log. nat.
EMI0002.0024
Die Zeichnung ist ein Schaltbild der als Beispiel gewählten Anlage.
<B>1</B> bezeichnet einen Sender, der z. B. als Breitbandverstärker für eine Mehrzahl von Hochfrequenzwellen ausgebildet ist oder aus einer Gruppe zusammenarbeitender Sender besteht, die sämtlich symmetrisch aufgebaut sind. An den Sender<B>1</B> sind mittels Hochfre- quenztransformatoren 2, 4,<B>6</B> Gruppen<B>3, 5, 7</B> elektrischer Weichen<B>A</B> angeschlossen.
Die Weichen der Gruppe<B>3</B> sind in ParalleIschal- tung mit dem Transformator 2 verbunden, die Weichen der Gruppe<B>5</B> liegen parallel an dem Transformator 4 und die der Gruppe<B>7</B> par allel an dem Transformator<B>6.</B> An jede Weiche<B>A</B> ist eine Doppelleitung L an geschlossen, die zu einer oder mehreren Teilnehmerstellen R gehört, z. B. Rundfunk empfängern oder dergl. Der Einfachheit hal ber sind nur einige solcher Stellen<B>B</B> ange deutet.
Der Transformator 4 nimmt die Stelle einer Weiche<B>A</B> der Gruppe<B>3</B> ein, der Trans formator<B>6</B> ebenso die Stelle einer Weiche .21 der Gruppe<B>5.</B> An jedem der Transformatoren liegen so<B>16</B> Glieder, nämlich an dem Trans formator 2 die Weichen<B>A</B> der Gruppe<B>3</B> und der Transformator 4, an diesem die Weichen <B>A</B> der Gruppe<B>5</B> und der Transformator<B>6,</B> und an dem Transformator<B>6</B> die Weichen<B>A</B> der Gruppe<B>7.</B> Die Leitungen L der Gruppe<B>7</B> haben einen geringeren Dämpfungswider- stand als die der Gruppe<B>5,
</B> und die Leitungen L der Gruppe<B>5</B> einen geringeren lYämpfungs- widerstand als die der Gruppe<B>3.</B> Der Sender<B>1</B> sei einem Belastungswider stand von<B>150</B> Ohm a4gepasst. Der Wider stand jeder Weiche<B>A</B> beträgt gleichfalls <B>1,50</B> Ohm. Um die<B>16</B> Glieder der Gruppe<B>3</B> an den Sender<B>1</B> anzupassen, muss der Trans formator 2 eintbersetzungsverhältnis gemäss
EMI0002.0039
<B>d.</B> h. ein Übersetzungsverhältnis 4<B>: 1</B> haben. Die Weichen der Gruppe<B>5</B> sind in- folge ihrer Parallelschaltung nur mit dem <B>16,</B> Teil des Widerstandes von<B>150</B> Ohm wirk sam, der jeder Weiche eigen ist.
Um sie auf den Widerstand zu bringen, den jede Weiche der Gruppe<B>3</B> hat, muss in dem Transformator 4 eine Spannungsübersetzung erfolgen, die gemäss der genannten Zahl<B>16</B> ebenfalls 4<B>: 1</B> t' ist. Da durch diese Widerstandsübertragung die Spannung um den gleichen Wert herab gesetzt wird, liegt an den Leitungen L der Gruppe<B>5</B> nur ein Viertel der Spannung, die an den Weichen der Gruppe<B>3</B> liegt. Das glei che gilt für die Bemessung des Transforma tors<B>6</B> und die hierbei notwendige Spannungs- und Widerstandsanpassung.
Die Gruppen<B>3, 5, 7</B> stimmen also darin miteinander überein, dass die Weichen <B>A</B> sämtlich denselben Eingangoswiderstand haben, und sind dadurch verschieden vonein ander, dass in der Gruppe<B>3</B> die Dämpfung der Leitungen L grösser ist als in Gruppe<B>5,</B> und in dieser grösser als in Gruppe<B>7,</B> die so die geringste Leitun gsdämpfung hat. Dabei liegt an Gruppe<B>7</B> eine Spannung, die gleich dem vierten Teil der Spannung der Gruppe<B>5</B> ist, und an Gruppe<B>5</B> eine Spannung, die gleich ist dem vierten Teil der Spannung der Gruppe<B>3.</B>
Die Dämpfungsunterschiede zwischen den Gruppen werden so gewählt, dass die an jeder Gruppe liegende Spannung, also ein Viertel der Spannung der vorhergehenden Gruppe, genügt, um an allen Teilnehmerstellen R eine ungefähr gleiche Spannung zu erreichen.
Die Anzahl der hintereinander liegenden Stufen ist für den Erfindungsgedanken un wesentlich. Statt der einzelnen Weichen<B>4</B> kann eine Gruppe von Weichen mit Leitun gen entsprechend geringerer Leitungsdämp fung angeordnet werden. Es kann also bei spielsweise an die Stelle einer Weiche<B>A</B> der Gruppe<B>5</B> noch ein Transformator mit Lei tungsgruppen,<B>d.</B> h. eine Anordnung treten, die der Anordnung<B>6, 7</B> gleicht. Wie dies durchzuführen ist, hängt von wirtschaftlichen und technischen Überlegungen ab, die für jedes der zu versorgenden Leitungsnetze ver schieden sind.
Zweckmässigerweise erfolgt die Speisung der Ausgangsleitungen vollkommen symme trisch und sind auch Mittel vorgesehen, durch welche vermieden wird, dass über irgend welche Streukapazitäten oder UnsyrnTnetrien im Aufbau -irgendeine Speisung der Aus gangsleitungen erfolgt. Es ist zwar an sich bekannt, in Tr#Lgersystemen Schaltungen symmetrisch aufzubauen, aber nicht zum Zwecke einer symmetrischen Speisung der Adern, sondern um in diesen den Träger bei seiner Modulation zu unterdrücken. Bei die sen bekannten Anordnungen wurde auf eine symmetrische Speisung der Leitungen nicht geachtet, da die Speisung nicht in Zusammen bang mit dem Modulationsvorgang sieht.
Wie sich aber bei Versuchen gezeigt hat, ist gerade die Speisung der Ausgangsleitungen, insbe sondere bei Kabeln, die zur hochfrequenten Nachrichtenübermittlung verwendet werden, sehr wesentlich.
Besonders günstig ist es, wenn die End stufe oder die Endstufen der Sender als<B>Ge-</B> gentaktstufen ausgebildet sind.
Die dargestellte Anlage hat den besonde ren Vorteil, dass durch das Zusammenfassen von Leitungen gleicher Dämpfungswerte zu C ,iruppen eine gunstige Anpassung des Ge- samtnetzes an einen Sender erfolgen kann. In der dargestellten Anlage ergibt sich ein ge wisser zwangläufiger Zusammenhang zwi schen den für die Gruppen erforderlichen Spannungen und der Zahl der zu einer Gruppe zusammengeschlossenen Glieder.
Die Anlage zeigt ferner deshalb eine besonders günstige Wirkung, -weil die angeschlossenen Adern durch. die Verwendung einheitlicher Weichen einen gleichen Seheinwiderstand darstellen, ungeachtet ihrer Länge und der dadurch bestimmten Dämpfung.
Wesentliel-i bei der dargestellten Anlage ist, dass die Speisung sämtlicher Leitungen, die vorzugsweise Telephonkabel sind, auf denen auch Niederfrequenznachrichten über mittelt werden können, vollkommen<U>symme-</U> trisch erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass eine Einrichtung auf Leitungen, die nicht mit Hochfrequenz gespeist werden, nicht stattfin- det und eine Abnahme der Hochfrequenz lediglich an den gespeisten Leitungen selbst erfolgen kann.
Durch die Anordnung der Hochfrequenztransformatoren wird erreicht, dass von Sendern oder Verstärkern ein Lei tungsnetz gespeist werden kann, ohne dass selbst in Leitungsgruppen sehr verschiedener Dämpfung zusätzliche Hochfrequenzverstär- ker angeordnet werden müssen.
Das dargestellte Schaltungsschema der Anlage enthält der Übersichtlichkeit halber nur den hochfrequenten Teil der Anlage, also nicht den niederfrequenten. Dieser ist so zu denken, dass die Niederfrequenz den Teilneh merleitungen unmittelbar, und zwar vor den Weichen<B>A</B> zugeführt wird, und dass auch an den Teilnehmerstellen Mittel vorgesehen sind, um Niederfrequenz und Hochfrequenz von einander zu trennen.
Installation for the transmission of messages by means of high-frequency carrier waves on lines, in particular for wire radio. It is known to use lines, e.g. B. to transmit telephone networks, radio programs, alarm messages and the like by means of high-frequency carrier alternating currents, z. B. to simultaneously push several programs on different waves to a subscriber network in a switching center.
In order to achieve a good level of efficiency of such transmission, the transmitting or amplifying devices must be adapted to the lines on the transmitting side. However, there are various difficulties here.
Since the lines have very different lengths, it is necessary to produce a different input amplitude on the various long lines in order to achieve the part - receiving position to have a sufficiently high amplitude.
It has been proposed to combine the subscriber lines according to their attenuation in C groups and to additionally assign high frequency amplifiers to one or more such groups. However, this has the disadvantage that a large number of amplifiers are required and the system here may be very confusing and therefore difficult to control. Furthermore, difficulties arise from the fact that the wires are fed asymmetrically in the usual transmission devices.
For example, when such a transmitter or amplifier is switched off to a line network, reception is possible even in those lines on which no high frequency is imposed by means of electrical switches, namely the unconnected wires are through Asymmetries at the transmitter are fed via leakage capacities and the like.
According to the invention, such difficulties can be avoided in such a way that the wires are connected in stages, between which a resistance adjustment takes place. The lines are expediently combined into groups within the stages which correspond to the attenuation of the lines.
The invention is explained below using an example.
For example, let a transmitter be adapted to a variety of subscriber lines, e.g. E.g. on <B> 1000 </B> lines, each of which has an electrical switch that is used to feed the high frequency to the low frequency cores. Each switch has a certain input resistance, regardless of the attenuation of the line to which it is connected, e.g. B. a resistance of <B> 150 </B> Ohm. The attenuation of the lines is arbitrarily distributed, according to values of the line length that are between <B> 0 </B> and <B> 5 </B> km. The task here is to apply an economically and technically correct voltage to each of the lines and to adapt the entire lines to the transmitter.
These lines are grouped according to the line attenuation, e. B. to groups of <B> 16 </B> members and each of these groups is brought to the resistance of a single member of the next group of greater line attenuation.
For this purpose, a resistance adjustment must take place between the stages according to the square root of the number of connected links. In the example assumed, a resistance adjustment according to the voltage decrease in this case
EMI0002.0010
Translation, in the direction of the sender.
is in this case inversely proportional to the resistance ratio, in the example mentioned it is proportional to Da by the number of to one
EMI0002.0013
If the voltage translation is given in the group of combined lines, the groups adapted to the line attenuation occur in such a way that the voltage at the line ends is the same in the various groups.
In this case, the difference in attenuation between the groups must be proportional to the natural logarithm of the voltage transformation ratio, i.e. proportional to the natural logarithm of the root of the number of lines combined into a group, in the example proportional log. nat.
EMI0002.0024
The drawing is a circuit diagram of the system chosen as an example.
<B> 1 </B> denotes a transmitter that e.g. B. is designed as a broadband amplifier for a plurality of high frequency waves or consists of a group of cooperating transmitters, all of which are symmetrical. Groups <B> 3, 5, 7 </B> electrical switches <B> A </ B are connected to the transmitter <B> 1 </B> by means of high-frequency transformers 2, 4, <B> 6 </B> > connected.
The switches of group <B> 3 </B> are connected in parallel to the transformer 2, the switches of group <B> 5 </B> are parallel to transformer 4 and those of group <B> 7 < / B> in parallel on the transformer <B> 6. </B> A double line L is connected to each switch <B> A </B>, which belongs to one or more subscriber stations R, e.g. B. radio receivers or the like. For the sake of simplicity, only a few such places are indicated.
The transformer 4 takes the place of a switch <B> A </B> of the group <B> 3 </B>, the transformer <B> 6 </B> also takes the place of a switch .21 of the group <B > 5. </B> There are <B> 16 </B> links on each of the transformers, namely the switches <B> A </B> of group <B> 3 </B> and on transformer 2 the transformer 4, on this the turnouts <B> A </B> of the group <B> 5 </B> and the transformer <B> 6 </B> and on the transformer <B> 6 </B> the turnouts <B> A </B> of group <B> 7. </B> The lines L of group <B> 7 </B> have a lower damping resistance than those of group <B> 5,
</B> and the lines L of group <B> 5 </B> have a lower damping resistance than that of group <B> 3. </B> The transmitter <B> 1 </B> was a load resistance of <B> 150 </B> ohms a4 fit. The resistance of each switch <B> A </B> is also <B> 1.50 </B> Ohm. In order to adapt the <B> 16 </B> members of group <B> 3 </B> to the transmitter <B> 1 </B>, the transformer 2 must have a transmission ratio according to
EMI0002.0039
<B> d. </B> h. have a transmission ratio of 4: 1. Due to their parallel connection, the switches of group <B> 5 </B> are only effective with the <B> 16 </B> part of the resistance of <B> 150 </B> Ohm, which is specific to each switch is.
In order to bring them up to the resistance that every switch in group <B> 3 </B> has, a voltage translation must take place in transformer 4, which is also 4 <B> according to the number <B> 16 </B> mentioned : 1 is t '. Since the voltage is reduced by the same value as a result of this resistance transfer, only a quarter of the voltage is applied to lines L of group <B> 5 </B> that is applied to the switches of group <B> 3 </B> . The same applies to the dimensioning of the transformer <B> 6 </B> and the necessary voltage and resistance adjustment.
The groups <B> 3, 5, 7 </B> therefore agree with one another that the switches <B> A </B> all have the same input resistance, and are therefore different from one another that in the group <B> 3 </B> the attenuation of the lines L is greater than in group <B> 5, </B> and in this group greater than in group <B> 7, </B> which has the lowest line attenuation. In this case, group <B> 7 </B> has a voltage that is equal to the fourth part of the voltage of group <B> 5 </B>, and group <B> 5 </B> has a voltage that is the same is the fourth part of the tension of group <B> 3. </B>
The attenuation differences between the groups are chosen so that the voltage applied to each group, i.e. a quarter of the voltage of the previous group, is sufficient to achieve approximately the same voltage at all subscriber points R.
The number of successive stages is not essential to the concept of the invention. Instead of the individual switches <B> 4 </B>, a group of switches with lines corresponding to less line attenuation can be arranged. For example, instead of a switch <B> A </B> of group <B> 5 </B>, a transformer with line groups, <B> d. </B> h. occur an arrangement which is the same as the arrangement <B> 6, 7 </B>. How this is to be done depends on economic and technical considerations that are different for each of the line networks to be supplied.
The feed of the output lines is expediently completely symmetrical and means are also provided by which the output lines are prevented from being fed in any way via any stray capacitances or inefficiencies in the structure. It is known per se to build circuits symmetrically in carrier systems, but not for the purpose of a symmetrical supply of the wires, but rather to suppress the carrier during its modulation. In the case of these known arrangements, no attention was paid to symmetrical feeding of the lines, since the feeding does not see in conjunction with the modulation process.
However, as has been shown in experiments, it is precisely the supply of the output lines, in particular special cables that are used for high-frequency communication, very essential.
It is particularly favorable if the output stage or the output stages of the transmitters are designed as counterclockwise stages.
The system shown has the particular advantage that by combining lines with the same attenuation values to form C, a favorable adaptation of the entire network to a transmitter can take place. In the system shown, there is a certain inevitable relationship between the tensions required for the groups and the number of members connected to form a group.
The system therefore also has a particularly favorable effect, because the connected wires through. the use of uniform switches represent the same visual resistance, regardless of their length and the resulting damping.
In the system shown, it is essential that all lines, which are preferably telephone cables, on which low-frequency messages can also be transmitted, are fed completely symmetrically. It is thereby achieved that a device does not take place on lines which are not fed with high frequency and a decrease in high frequency can only take place on the fed lines themselves.
The arrangement of the high-frequency transformers means that a line network can be fed by transmitters or amplifiers without additional high-frequency amplifiers having to be arranged even in line groups with very different attenuation.
For the sake of clarity, the circuit diagram of the system shown only contains the high-frequency part of the system, i.e. not the low-frequency part. This is to be thought of in such a way that the low frequency is fed to the subscriber lines directly before the switches <B> A </B>, and that means are also provided at the subscriber stations to separate the low frequency and high frequency from one another.