DE457576C - Fernkabelanlage mit einzelnen Leitungen erhoehter Grenzfrequenz - Google Patents

Description

• Fernkabelanlage mit einzelnen Leitungen erhöhter Grenzfrequenz. Bekanntlich hat die Einführung der Verstärker für Kabelanlagen der Nachrichtenübermittlung auf große Entfernungen zu der Forderung geführt, daß die Anlage für den Verkehr auf verschiedene Entfernungen Leitungsgruppen enthalten muß, deren spezifische Dämpfungen in ganzzahligen Verhältnissen abgestuft sind. Verstärkerpunkte werden in gleichen Abständen. von etwa 7 5 km vorgesehen. Das Kabel enthält dann Gruppen, die entweder in jedem einzigen oder in jedem zweiten oder dritten Verstärkerpunkt verstärkt werden. Im folgenden wird die Gesamtheit der Leitungen gleicher Dämpfung mit Gruppe bezeichnet. Nach diesen Grundsätzen werden Fernkabel unter Verwendung von zwei verschiedenen Kabeltypen gebaut. Die Leitungsgruppen für die verschiedenen spezifischen Dämpfungen unterscheiden sich bei diesen beiden Kabelsystemen durch die Wahl der Leiterstärken.
• Beim D.M.-Kabelsystem besteht eine solche Gruppe aus D.M.-Vierern gleicher Leiterstärken. jede Gruppe enthält jedoch zwei Gattungen von Leitungen, nämlich Stamm- und Viererkreise. Aus den durch die Verseilung bestimmten Verhältnissen. zwischen den Kapazitäten der Stamm- und Viererleitung ergibt sich, daß die Viererleitung bei gleicher Dämpfung eine höhere Eigenfrequenz erhält als die Stammleitungen. Bei Verwendung der Sternverseilung würde unter Voraussetzung der gleichen Stammleitungen wie beim D. M.-Kabel die Viererleitung bei gleicher Dämpfung eine unzulässig niedrige Eigenfrequenz ergeben. Wegen der sehr viel günstigeren Raumausnutzung kann jedoch bei Verwendung der Sternverseilung für Fernleitungen auf die Ausnutzung der Vierer verzichtet und für jeden verlangten Sprechkreis eine Stammleitung vorgesehen werden. Ein Nachteil dieses Fernkabelsystems, das verschiedene mit der Ausnutzung von Phantomkreisen verbundene Unzuträglichkeiten vermeidet, bestand bisher in folgendem. Es kann wünschenswert sein, neben normalen Leitungen einer Leitergruppe weitere Leitungen derselben Dämpfung, aber mit einer höheren Eigenfrequenz zu verwenden. Beim D. M.-Kabelsystem stehen in diesem Fall die Phantomleitun,gen zur Verfügung. Bein, Sternkabelgystem wären zu diesem Zweck Gruppen mit abweichendem Viererdurchmesser erforderlich. Eine solche Vermehrung der Vierer mit verschiedenem Durchmesser erschwert den Kabelaufbau und macht ihn unwirtschaftlich. Zu demselben Zweck könnte man auch Spulenabstände verändern oder auf die Einheitlichkeit der Dämpfung' swerte verzichten. Alle diese Mittel zur Erhöhung, der Eigenfrequenz sind aber unwirtschaftlich. Die Erfindung gibt nun ein neues Mittel an, auf welche Weise vorzugsweise meiner Sternkabelanlage der beschriebenen Art Beine beliebige vorgeschriebene Anzahl von Vierern einer Leitergruppe eine höhere Grenzfrequenz als die übrigen normalen Vierer dieser Leitergruppe erhalten können bei gleichen Spulen-und Verstärkerabständen (also gleicher Dämpfung) und gleichem Kabelaufbau. Zur näheren Erläuterung des Erfindungsgedankens wird zweckmäßigerweise auf die Dämpfungsformei. induktiv belasteter Leitungen zurückgegangen. Die Dämpflang ß ist gegeben durch Ro ist der Widerstand, C die Kapazität der Leitung, R1 der Widerstand, L die Induk-tivi.-tät der Spule und A .die Ableitung. Diese Formel kann auch geschrieben werden: wobei die Grenzfrequenz der Pupinleitung bedeutet, oder Der zweite Summand stellt im Vergleich zu dem ersten nur ein. Korrektionsgliied dar; und man erkennt hier, daß man für verschiedenartige Leitungen bei gleichen Spulenabständen stets dann die gleiche Dämpfung erhält, wenn die Produkte ROC@)o einander gleich sind.
• Gemäß der Erfindung werden nun die Gruppen mit höherer Grenzfrequenz in der Weise gewonnen, daß man bei gleichbleibendem Viererdurchmesser an Tand einer empirisch gewonnenen Kurve diejenige Leiterstarke ermittelt, für die das zur höheren Grenzfrequenz v)ö gehörige Produkt RD'. C der Gleichung genügt (a) Mrenn. diese Forderung erfüllt ist, dann ist für die Leitungen mit der Gremfrequenzv)o und für die Leitungen der Grenzfrequenz c,30' Die beiden ersten Summanden stimmen gemäß Gleichung a genau überein, die -zweiten Summanden' spielen nur eine unerhebliche Rolle; falls sie jedoch in irgendeinem Falle einen schon merklichen Einfluß :gewinnen, so kann die erforderliche Korrektur bei der Spulenkonstruktion mit berücksichtigt werden. Man habe z. B.

  R, -= 57,$ 2/km (o,9 mm Leiterstärke),

  R1 - 9,0 Plkm,

  L o,= H>m,

  C = 0,0335 @t F/km,

  A - o,8 M. S/km,

  Wo - 17 300,

  s 2 km.

  Es ist also Rp . C = 1,935 2 IA F/km2. Für eine gewünschte Grenzfrequenz von 2-2 000, wie sie bei den Phantomleitungen eines D. M.-Vierers bei gleichen Eigenschaften der Stammleitung vorhanden sein würde, erhält trän also für den Sterri!vierer die Bedingung : - Dies entspricht bei.gleichem Viererdurchmesser nach der empirisch aufgestellten Kurve einem Leitungsdurchmesser von 1,3 mm (27 9/Inn) und einer Kapazität von etwa 0,055 &,F/km.
• Die empirisch gewonnene Kurve zur Bestimmung der für die -höhere Grenzfrequenz erforderlichen Leiterstärken ist auf Grund von Erfahrungswerten. konstruiert und ist vollkommen verschieden je nach der gewählten Isolationsstärke der Adern. Aus diesem Grunde ist man zur Erzielung der hohen Grenzfrequenz auch-nicht an ein bestimmtes Produkt Ro'C' gebunden, sondern kann an Hand von probeweise hergestellten Adern die für den jeweils nötigen Viererdurchmesser fabrikationsmäßig günstigste Konstruktion auswählen. Auch braucht die Genauigkeit, mit der der Wert RO' C'erzielt wird, keine äußerst hohe zu sein, da nach der oben angeführten. Rechnung immer noch das korrekti:onsglied zur Verfügung steht und .eine etwa erforderliche Korrektur durch entsprechende Wahl der Größe bei der Spulenfabrikation möglich ist. Das Wesen der Erfindung beruht auf der Erkenntnis der .,grundsätzlichen Möglichkeit, bei Konstanthaltung des ursprünglichen Viererdurchmessers die höhere Grenzfrequenz durch zweckentsprechende Wahl der Größen Rö und C zu erreichen. Sollte eine so hohe Grenzfrequenz gefordert werden, daß sich die Bedingung b31 gleichbleibendem Viererdurchmesser praktisch nicht mehr .erfüllen läßt, so wird gemäß der weiteren Erfindung die Leiterstärke nach der Gleichung R, C' --- n . R, . C "-, bestimmt, u wobei n eine ganze Zahl ist, für die sich die Bedingung erfüllen läßt. In diesem Falle haben dann die Gruppen mit höherer Grenzfrequenz nicht die gleiche, sondern die n-fache Dämpfung der gleichartigen übrigen Leitungen. Die Verstärkerabstände für diesen Teil der Leitungen betragen dann den ti-ten Teil der entsprechenden anderen Verstärkerabstände, wie es z. B. für n = a für die Gruppen mit doppelter Grenzfrequenz beim deutschen Normalfernkabel der Fall ist, wo die Leitungseigenschaften ungeändert bleiben und zur Pupinisierung der vierte Teil der normalen Induktivität verwendet wird, so daß sich also die doppelte Dämpfung und halb so große Verstärkerabstände ergeben.
• Gemäß der Erfindung bleibt der Kabelaufbau genau derselbe, wie wenn alle Gruppen die gleiche Grenzfrequenz haben. Gegenüber dem D. M.-System mit Ausnutzung der Phantome hat das neue Verfahren den großen Vorteil, daß jede beliebig gewünschte Anzahl von Sprechkreisen erhöhte Grenzfrequenz @erhalten kann, während bei dem D. M.-System stets 1/3 der Leitungen so beschaffen ist, ohne Rücksicht darauf, ob etwa ein geringerer oder größerer Prozentsatz mit diesen Eigenschaften erwünscht ist. Das System gemäß der Erfindung hat auch noch den weiteren Vorteil, daß die Vierer mit höherer Grenzfrequenz an beliebigen Stellen in den verschiedenen gleichartigen Lagen untergebracht werden können, derart, daß z. B. niemals zwei Vierer mit der höheren Grenzfrequenz nebeneinanderliegen, während beim D.M.-System in jedem Vierer ein Sprechkreis mit höherer Grenzfrequenz liegt. Dies ist von wesentlicher Bedeutung für die Vierdrahtstromkreise mit getrennter Hin- und Rückleitung, denn für solche mit Vierdrahtverstärkern ausgerüsteten Sprechkreise ist es bekanntlich mit Rücksicht auf die ausnutzbare Verstärkungsziffer erforderlich, daß die Hin- und Rückleitungen elektrisch getrennt sind, um jedes noch so geringe Übersprechen unmöglich zu machen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Fernkabelanlage mit einzelnen Leitungen erhöhter Grenzfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichen Spulenabständen und gleichen Viererdurchmessern der Leitungen mit niederer und höherer Grenzfrequenz die Leitungen mit höherer Grenzfrequenz bezüglich ihrer Leiterstärke und Isolationsstärke so bemessen sind, daß das sich .ergebende Produkt aus Leitungswiderstand und Kapazität bei Pupinisierung auf die gleiche Dämpfung oder ein ganzzahliges Vielfaches davon nach der Gleichung aus den Konstanten der Leitungen mit niederer Grenzfrequenz bestimmt ist.