-
Hochfrequenzseekabel mit luftraumisolierten konzentrischen Leitungen
oder abgeschirmten verdrillten Doppel-bzw. Stemviererleitungen und inAbständen eingeschalteten,
in wasserdichten und druckfesten Behältern untergebrachten Vakuumverstärkerröhren
Es ist bekanntgeworden, in transozeanische Fernsprechkabel Zwischenverstärker einzuschalten,
die in wasserdichten und druckfesten Behältern untergebracht werden. Diese wasserdichten
Behälter nehmen alle Verstärkerteile, wie Vakuumröhren, Übertrager usw., auf und
werden auf den Meeresgrund gelegt. Gegebenenfalls werden für jede Röhrenstelle zwei
oder drei Röhren vorgesehen, die sich beim Durchbrennen der jeweils in Betrieb befindlichen
Röhre automatisch an Stelle der unbrauchbaren Röhre einschalten. Bei diesen Tiefseekabelzwischenverstärkern
war aber vorgesehen, den Verstärkerbehälter in gewissen Zeitabständen an die Wasseroberfläche
zu heben, um die Verstärkerröhren, deren Lebensdauer begrenzt ist, erneuern zu können.
Die Energieversorgung der Verstärker soll hierbei entweder mittels besonderer in
den Behältern untergebrachten Stromquellen oder über die Kabelleitungen von den
Enden her erfolgen. Nach einem weiteren bekannten Vorschlag soll eine spätere Auswechslung
der Verstärkerröhren dadurch vermieden werden, daß man Röhren kleiner Leistung und
damit großer Lebensdauer verwendet, dafür aber die Verstärker in verhältnismäßig
kurzen Abständen in das Kabel einbaut, und zwar vorzugsweise in druckfesten Kabelmuffen
im Zuge des Kabels. Die druckfeste Verstärkermuffe besteht hierbei aus einem Stahlzylinder
mit verjüngten Endteilen und einem hierüber angeordneten Bleimantel, wobei die Muffe
mit dem gegebenenfalls vorgesehenen Rückleiter bzw. Außenleiter des konzentrischen
Kabels verbunden wird. In diesem Falle bildet also die Muffenwandung die Fortsetzung
des Rückleiters, so daß die Verstärkerelemente in einem zwischen dem Innen- und
Außenleiter vorhandenen Raum liegen. Diese bekannten Vorschläge über die Einschaltung
von Zwischenverstärkern in Tiefseekabel bringen nicht nur den Vorteil, daß die Überbrückung
der verhältnismäßig großen Entfernungen mit einem verbilligten Kabel ermöglicht
wird, sondern den weiteren Vorteil, daß ein wesentlich breiterer Frequenzbereich
übertragen werden kann und somit mit Hilfe der Trägerfrequenzmodulation gleichzeitig
mehrere Gespräche übertragen werden können.
-
Um den übertragbaren Frequenzbereich bei langen Tiefseekabeln wesentlich
zu erweitern, ist es ferner bekanntgeworden, das Kabel als luftraumisoliertes konzentrisches
Hochfrequenzk abel mit einem unter dem Bleimantel
angeordneten Tiefseedruckschutzorgan
auszubilden. Derartige Hochfrequenzkabel erlauben die Übertragung von Frequenzen
bis zu einer oder mehreren Millionen Hertz.
-
Die Erfindung betrifft _ Hochfrequenzseekabel mit nur wenigen (etwa
bis vier, vorzugsweise aber nur einer einzigen) Übertragungsleitungen, die als konzentrische
oder als abgeschirmte verdrillte Doppel- bzw. Sternviererleitungen mit Luftraumisolation
für die Übertragung von Höchfrequenzströirren bis zu einer oder mehreren Millionen
Hertz ausgebildet und bemessen sind, in Verbindung mit in bestimmten Abständen eingeschalteten,
-in wasserdichten und druckfesten Behältern untergebrachten Vakuumverstärkerröhren.
Die Erfindung verfolgt den Zweck, die Verstärkerröhren und die sonstigen Zubehörelemente
in den Verstärkerbehältern so unterzubringen, daß hierdurch die elektrischen Übertragungseigenschaften
des Kabels selbst nicht verschlechtert und Nebensprechstörungen vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird deshalb bei derartigen Hochfrequenzseekabcln jede Hochfrequenzleitung
als Ganzes, d. h. einschließlich Außenleiter bzw. Schirm;- von beiden Enden her
im wesentlichen unverändert zu ihrer Stoßstelle in den Behälter hineingeführt und
dort mittels kurzer Anschlußleitungen die außerhalb der Hochfrequenzleitung angeordnete
in ihrem Aufbau den Formen des Behälters und der Hochfrequenzleitung angepaßte Zwischenverstärkeranordnüng
eingeschaltet.
-
Während es bei den bisher bekanntgewordenen konzentrischen Seekabeln
üblich war, den Außenleiter über die Muffe hinwegzuführen oder die Muffe selbst
als Außenleiter zu verwenden, wird demnach nunmehr die konzentrischeHochfrequenzleitung
einschließlich Außenleiter im wesentlichen unverändert durch den Behälter hindurchgeführt.
Für den Fall der Verwendung einer verdrillten Doppel- oder Sternviererleitung als
Übertragungsleitung wird auch der die Übertragungsleitung umgebende Schirm in dieser
Weise :durch ,den Behälter hindurchgeführt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung
liegen also die Verstärkerröhren und sonstigen Zusatzelemente außerhalb der Übertragungs-Leitung;
d. h. bei einer konzentrischen Doppelleitung außerhalb des Rückleiters bzw. Außenleiters
und bei einer symmetrischen Doppelleitung außerhalb des Schirmes.
-
Fs liegt im Rahmen der Erfindung, den Durchmesser der Hochfrequenzleitung
innerhalb dps Behälters zu vermindern, damit die Hochfrequenzleitung möglichst wenig
Raum beansprucht. Die Verstärkerröhren werden gleichmäßig um die Übertragungsleitung
herum gruppiert und so angeordnet, daß ihre Längsachsen parallel zur Leitungsachse
verlaufen. Ferner empfiehlt es sich, den Verstärkerröhren eine für ihre Unterbringung
in den Behältern günstige Form zu geben. Bei einer muffenartigen Ausbildung der
Behälter wird man vorteilhaft den in Längsrichtung angeordneten Röhren eine langgestreckte
Form mit kleinem Durchmesser geben. Die Verstärkerröhren können jedoch auch quer
zur Kabelachse angeordnet werden, um die Übertragungsleitung und die sonstigen Schaltleitungen
zu beiden Seiten der Röhren vorbeiführen zu können. Zur Vermeidung von Nebensprechstörungen
empfiehlt es sich, die Verstärkerröhren und die sonstigen Schalt- bzw. Übertragungselemente
elektrostatisch oder elektromagnetisch abzuschirmen, insbesondere aber die zu den
Röhren und zu den sonstigen Zusatzelementen führenden Verbindungsleitungen.
-
Die Fig. i veranschaulicht zunächst in rein schematischer Darstellung
die Schaltung der Verstärker. Der Übersichtlichkeit halber ist in der Figur von
sämtlichen Verstärkerröhren lediglich eine einzige dargestellt. Die ankommende Leitung
io ist mit der abgehenden Leitung ii über den Eingangsübertrager 12, den Dreh- oder
Hubschalter 13, die Verstärkerröhre 1q., den Dreh- oder Hubschalter 13' und den
Ausgangsübertrager 15 verbunden. Die in der Leitung io ankommenden Ströme werden
also durch die Verstärkerröhre 1q. verstärkt zur Leitung i i weitergegeben.. Um
die Energieversorgung .der Verstärkerröhre über die Kabelleitung hin zu ermöglichen,
sind die Übertrager 12 und 15 durch die komplexen Widerstände 16 und 16' überbrückt,
die in der Figur als Spulen dargestellt sind und nur für die Energieströme, nicht
aber für die Übertragungsströme durchlässig sind. Um zu vermeiden, daß die Energieströme
in die Übertrager gelangen; sind die Sperrketten 17 und 17' vorgesehen, die in der
Figur als Kondensatoren dargestellt sind. Die Einschaltung einer Ersatzröhre erfolgt
mittels der Dreh- oder Hubschalter 13 und 13', die durch die Elektromagnete 18 und
18` betätigt werden. Die Schalter 13 und 13' sowie die Magnete 18 und 18' sind zweckmäßig
zu einer baulichen Einheit vereinigt. Die Betätigung der Schalter 13 und 13' erfolgt
beispielsweise durch Stromstöße bestimmter Frequenz bzw. durch modulierte Tonfrequenzströme
vom Kabelende aus. Zu diesem Zweck sind die Magnetkreise 18 und 18' durch die Kondensatoren
ig und ig' auf die Umschaltefrequenz abgestimmt. Vorzugsweise ist dieser Ab-Stimmungskreis
in jedem Verstärkerbehälter auf eine andere Frequenz abgestimmt, so daß jeder Verstärker
für sich vom Kabelende aus
mittels einer bestimmten Steuerfrequenz
bedient werden kann. Es können auch besondere Kontrollorgane vorgesehen werden,
um feststellen zu können, welche Verstärkerröhre jeweils eingeschaltet ist. Die
Einschaltung der Röhren kann gegebenenfalls von beiden Kabelenden aus erfolgen.
Vor dem Eingangsübertrager 12 ist ein als komplexer Widerstand bzw. Netzwerk ausgebildeter
Entzerrer 2o angeordnet, durch den eine Entzerrung der infolge verschiedener Dämpfung
und verschiedener Laufzeit der Ströme in Abhängigkeit von der Frequenz entstehenden
Stromverzerrungen erreicht wird. Der Widerstand 21 dient zur Erzeugung der gewünschten
Höhe der Anodenspannung. Um mit möglichst niedriger Anodenspannung arbeiten zu können,
werden als Verstärkerröhren vorteilhaft Raumladegitterröhren verwendet.
-
Im Anschluß an die beschriebene Schaltung zeigen die Fig. 2 und 3
die erfindungsgemäß vorgesehene Anordnung der Hochfrequenzleitungen sowie die Unterbringung
der Verstärkerröhren und der sonstigen Schaltelemente innerhalb einer druckfesten
und vorzugsweise biegsamen Muffe. Die Fig. 3 zeigt die Muffe im Schnitt nach der
Linie A-A der Fig. 2. In Übereinstimmung mit der Fig. i ist das ankommende Kabel
mit io, das abgehende Kabel mit i i bezeichnet. Das Kabel ist als konzentrisches
Kabel ausgebildet, dessen Innenleiter 2z innerhalb des Außenleiters a3 .durch in
bestimmten Abständen angeordnete Distanzscheiben 2q. luftraumisoliert angeordnet
ist. Die konzentrischen Leitungen i o und i i, die innerhalb der Muffe einen verjüngten
Durchmesser haben, sind erfindungsgemäß durch die Muffe hindurchgeführt und mittels
der Schaltleitungen 25 an die einzuschaltenden Elemente angeschlossen. Die Übertrager
1:2 und 15 sind als Ringspulen ausgebildet, durch deren innere Bohrung die
Leitung als Ganzes hindurchgeführt ist. Die Übertrager 12 und 15 sowie die Spulen
16 und 16' können jedoch auch außerhalb der Leitungen angeordnet werden. Die übrigen
Schaltelemente, wie der zu einer Einheit vereinigte Dreh- bzw. Hubschalter
13, i3', 18, i8', die Verstärkerröhre 1q. einschließlich der Reserveröhren,
die Kondensatoren 17, i7', ig, ig', die Elemente des Entzerrers 2o und der Widerstand
21, sind um die Leitungen io und i i in möglichst gleichmäßiger Gruppierung angeordnet.
Jede einzelne Verstär kerröhre ist vorzugsweise in eine druckfeste Kapsel 26 eingeschlossen.
Es können aber auch mehrere Verstärkerröhren in einer gemeinsamen druckfesten Kapsel
untergebracht werden. Zur Ableitung der Wärme ist zwischen der Röhre und der Metallkapsel
wärmeleitendes Material27 in Form gewellter Metallfolien o. dgl. angeordnet. Ebenso
können die Metallkapseln 26 mit der metallischen Muffenwandung wärmeleitend verbunden
sein. Die wasserdichte und druckfeste Verstärkermuffe wird im wesentlichen durch
die wasserdichte, zweckmäßig aus Blei bestehende Muffe 28 gebildet, unter der zur
Erhöhung der Druckfestigkeit ein biegsamer Druckschutzmantel 29 angeordnet ist.
Die Muffe 28 ist durch Lötung, Schweißung usw. mit dem Bleimantel des Kabels wasserdicht
verbunden. Die äußeren Kabelschutzschichten und die Kabelbewehrung sind in üblicher
Weise über die Muffe Einweggeführt, so d@aß auf eine diesbezügliche Darstellung
verzichtet werden kann.