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Anordnung zur Anzeige und/oder Ausregelung von Nachbildungsfehlern
bei Gabelschaltungen Die Erfindung betrifft Gabelschaltungen zum Übergang von einer
Zweidrahtleitung, z. B. einer# gewöhulichenn Fernsprechleitung, auf den Sender und
den Empfänger einer drahtlosen Gegensprechanlage.
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Für den übergang von Zweidraht- zu Vierdrahtnachrichtensystemen: ist
als Zwischenglied eine Gabel erforderlich. Eint wesentlicher Bestandteil einer solchen
Gabel ist eine Leitungsnachbildung, eine Kunstschaltung, die denn Wellenwiderstand
der Zweidrahtleitung nach Betrag und Phase nachbildet, und zwar möglichst für alle
Frequenzen; innerhalb des zu übertragenden Frequenzbandes. Die Nachbildung einer
gegebenen Z,weidrahtleitung wird in der Fernsprechtechnik empirisch durch den Abgleichmess@er
in Verbindung mit einem Nachbildungssucher vorgenommen.' Die Größenordnung der Nachbildung
ist für die in Frage kommenden Leitungstypen bekannt. Handelt es sich darum, verschiedene
Zweidrahtleitungen über die gleiche Gabel mit einem Vierdrahtsystem zu verbinden
(z. B. bei Fernämtern), so erhält die Gabel eine feste Nachbildung, und der Wellemviderstand
der verschiedenen Zweidrahtleitungen wird durch Ergänzungen dem Wert der Nachbildung
möglichst angepaßt. Eine Anpassung durch Zusätze erfordert umständliche iVIessungen,
besonders wenn der zu übertragende Frequenzbereich umfangreich ist. Demgemäß ist
diese Methode nur für festverlegte Leitungen. bestimmter Längen, also bekannten
Wellenwiderstandes, geeignet.
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Es sind Verfahren zum selbsttätigen Abgleich einer Gabelschaltung
bekannt, bei denen das Ansprechen einer Regeleinrichtung durch länger dauernde Störspannungen
auf der Zweidrahtleitung (Pfeifen) bewirkt wird. Die Regeleinrichtung tritt also
nur in Tätigkeit, wenn der Anpassungsfehler so groß ist,
daß der
Pfeifpunkt bereits erreicht ist. Bei Anpassungsfehlern, die noch nicht zum Pfeifen
führen, treten aber bereits Echostörungen durch Reflexionen in den Gabeln. auf.
Bei den Echostörungen handelt es sich aber nur um Spannungen von der Zeitdauer der
Sprachschwingungen, auf welche die Regeleinrichtung nicht ansprechen darf, da sie
ja sonst auf die übertragenen Sprachschwingungen selbst auch ansprechen würde.
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Ferner ist bei Drahtübertragungsanlagen bekannt, den Nachbildungsfehler
in Abhängigkeit von den Signalströmen selbst zu korrigieren. Eine solche Anordnung
ist für reine Drahtübertragung durchaus zweckmäßig und erfüllt dort die gestellte
Aufgabe. Die Verhältnisse ändern sich jedoch beträchtlich, wenn es sich um drahtlose
Übertragungsanlagen handelt. Bei solchen Anlagen können durch Schwunderscheinungen
die Übertragungssignale unter Umständen völlig verschwinden, so daß also eine Einrichtung,
die zur Korrektur bestimmter Fehler mit den Signalströmen selbst arbeitet, nicht
ihre Funktion erfüllen würde.
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Des weiteren sind mit einer Prüfspannung arbeitende Meßschaltungen
bekanntgeworden, die unter Verwendung einer künstlichen Leitung die Messung des
Nachbildungsfehlers gestatten. Diese Messung kann jedoch nicht während des Betriebes
stattfinden, da sie auf das zu übertragende Sprachfrequenzband zurückwirken würde.
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Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zur Anzeige
und/oder Ausregelung von Nachbildungsfehlern während des Betriebes bei Gabelschaltungen
zum Übergang von einer Zweidrahtfernsprechleitung auf den Sender und den Empfänger
einer drahtlosen Gegensprechanlage unter Benutzung einer Prüfsignalspannung, die
gemäß der Erfindung die Nachteile der bekannten Schaltungen dadurch vermeidet, daß
die Gabel durch einen Transformator mit dem Zweidrahtsystem und durch einen weiteren
Transformator mit der Leitungsnachbildung gekoppelt ist, deren entsprechende der
Gabel zugehörige Wicklung an. ihren Enden mit den Enden der der Gabel zugehörigen
Wicklung des die Kopplung mit dem ankommenden Zweig der Vierdra.htleitung vermittelnden
Transformators über untereinander gleiche Widerstände verbunden ist, und daß zwischen
der Mitte der Wicklung dieses Transformators und den Mitten der Wicklungen der ersterwähnten
Transformatoren die Prüfsignalspannung derart angelegt wird, daß bei Fehlanpassung
der Leitungsnachbildung an den Klemmen des abgehenden Zweiges des Vierdrahtsystemseine
Spannung von der Prüfsignalfrequenz auftritt. Bei der neuen Anordnung wird eine
richtige, zweckmäßig selbsttätige Veränderung der Nachbildung erreicht. Hierbei
erhält die Gabel eine feste Nachbildung, die für die vorliegende Leitungsart (Freileitung,
Kabel usw.) bezüglich Betrag und Phase mittlere Sollwerte enthält und dem Frequenzgang
angepaßt ist. Von einer der Gabel getrennt zugeführten Spannung bestimmter Frequenz
wird in der Gabel eine Teilspannung erzeugt. die proportional dem Anpassungsfehler
ist. Dabei ist eine Störung des Verkehrs auf dein Zweidraht- und Vierdralitsystem
durch diese Meßfrequenz vermieden. Ebenso ist eine Betätigung der Regelanordnung
durch Sprechströnie beliebiger Richtung vermieden. Die durch den Anpassungsfehler
entstehende Teilspannung wird gegebenenfalls nach entsprechender Verstärkung und
Gleichrichtung dazu benutzt werden, den Anpassungsfehler nach Größe und Richtung
anzuzeigen oder auch ein geeignetes Steuerorgan ztt betätigen, das die Nachbildung
in korrigierendem Sinne ändert.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung ist an sich geeignet, den Anpassungsfehler
nach Betrag und Phase zti ermitteln und durch einen Regler zu kompensieren. Es ist
aber in den meisten Fällen nicht nötig, die Phase der Nachbildung zu korrigieren,
wenn ehr Betrag geregelt wird, da die Anpassungsfehler, die durch die Unterschiede
im quenzgang der Dämpfung von Leitung und Nachbildung bedingt sind, meist weitaus
größer sind als die, die durch den Phasenfehler hervorgerufen werden.
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Der Regler für die Ohinsche Komponente der Nachbildung kann beispielsweise
eine Dreielektrodenröhre sein, deren Innenwiderstand leistungslos geändert und durch
einen Übertrager auf die notwendige Größe trans formiert wird. Es kann jedoch durch
die Regelspannung auch ein mechanisches Schaltwerk, z. B. ein, Motor oder ein Schrittschaltwerk,
betätigt werden, welches einen Regelwiderstand antreibt. Iin ersten Falle bei Benutzung
einer Röhre, deren Innenwiderstand geändert wird, muß die Regelspannung dauernd
an dei Gabel liegen, im zweiten Falle eines mechanischen Reglers kann die Regelspannung
nach erfolgter Anpassung abgeschaltet werden.
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In, der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt. Bei dieser Anordnung ist ein Übertreten der Prüfsignalspannung in das
Zweidrahtsysteni und in den abgehenden Zweig .des Vierdrahtsystems vermieden, auch
wenn ihre Frequenz innerhalb des zu übertragenden. Signalfrequenzbandes liegt. Das
Zweidrahtsystein a, h, dessen Wellenwiderstand mit Z bezeichnet
ist,
die Leitungsnachbildung N und der über die Klemmen e, f ankommende Zweig
des Vierdrahtsystems sind mit der Gabel über die Transformatoren -T" 72 bzw. T3
gekoppelt. Die der Gabel zugehörigen: Wicklungen der Transformatoren "sind über
die Widerstände R1, R2, R3, R4 in der dargestellten Weise miteinander verbunden.
Die Mitten dieser Transformatorwicklungen@ sind über die Sekundärwicklungen des
Transformators T4 miteinander verbunden. Der Primärwicklung des Transformators T4
wird die Prüfsignalfrequenz von U, zugeführt derart, daß zwischen den Mitten von
T3 und, T1 bzw. T3 und T2 die gleiche Prüfspannung induziert wird. Sind die Widerstände
R1, R2, R3, R4 untereinander gleich, so ist eine völlig symmetrische Gabelanordnung
hergestellt, bei welcher im Fall der Anpassung zwischen N und Z an keinem der Klemmenpaare
a, b und c, d und, e, f eine Spannung von der Prüfsignalfrequenz
auftritt. Bei Fehlanpassung treten. infolge des Fließens von Ausgleichsströmen über
die Zweige der Brücke zwischen den Klemmen A, C und C, B Span,-nungen auf, deren
Richtung von dem Sinne der Fehlanpassung abhängig ist. Richtet man diese beiden
Spannungen in getrennten Gleich richtern gleich, wie dies in der Abb. a schematisch
dargestellt ist, und schaltet die Ausgänge der Gleichrichter Gll und Gl, gegeneinander,
so erhält man eine Gleichspannun 'g U,., deren Richtung von- der Richtung
der Fehlanpassung bestimmt ist. Diese Gleichspannung kann nun zur. Anzeige der Fehlanpassung
nach Größe und Richtung in einem Anzleigeinstrument benutzt werden. Die Ausgangsspannung
der Gleichrichter kann aber auch zur Betätigung eines selbsttätigen Regelorgans
herangezogen werden, welches die durch die auftretende Gleichspannung nach Größe
und Richtung angezeigte Fehlanpassung korrigiert.
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Die an den Widerständen R, und R2 entstehende, aus der Zweidrahtleitung
herrührende Sprechspannung liegt nun auch an. den Eingängen der Gleichrichter Gll
und GL_. Diese Gleichrichter sind vorteilhaft nur durchlässig für die Frequenzen,
der Prüfsignalspanuung. Es könnten daher in den kurzen Zeiten des zufälligen Auftretens
dieser Frequenz in der Sprechspannung die Gleichrichter Gleichspannungen erzeugen,
deren Differenz den Regler betätigen könnte. Es könnte als(> eire unerwünschtes
Ansprechen des Reglers erfolgen. Um dies zu vermeiden, müssen deshalb der Regler
oder der Gleichrichter eine entsprechende Zeitkonstante erhalten, damit kurzzeitige
Impulse der Meß-Erequenz, wie sie in der Sprechspannung auftreten können, nicht
zu einem Ansprechen der Regler führen.