DE1243242B - Zwischenverstaerkeranordnung fuer Zweidraht-Getrenntlage-Traegerfrequenzsysteme - Google Patents

Description

DEUTSCHES WflWWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT H04m

DeutscheKl.: 21 a2-41/01

Nummer: 1243 242

Aktenzeichen: St 24107 VIII a/21 a2

J 243 242 Anmeldetag: 8. Juli 1965

Auslegetag: 29. Juni 1967

Die Erfindung bezieht sich auf Zwischenverstärkeranordnungen für Zweidraht-Getrenntlage-Trägerfrequenzsysteme.

Da in Trägerfrequenzweitverkehrssystemen eine große Anzahl von Zwischenverstärkern in Reihe hintereinander geschaltet werden, müssen die durch diese Verstärker verursachten Geräusch-, Klirr- und Intermodulationsprodukte möglichst niedrig gehalten werden. Der stark frequenzabhängige Dämpfungsverlauf der Übertragungsstrecken erfordert aber das Bereitstellen einer höheren Verstärkung für das obere Richtungsband als für das untere. Es müssen also die Verstärker für die höchstbenötigte Verstärkung ausgelegt und durch Entzerren oder frequenzabhängige Gegenkopplung der gewünschte Frequenzgang eingestellt werden. Dieses bringt aber die Gefahr von als Nebensprechen wirkenden Klirr- und Intermodulationsverzerrungen mit sich.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen. Sie verwendet hierzu eine Zwischenverstärkeranordnung für Zweidraht-Getrenntlage-Trägerfrequenzsysteme bei der die beiden Abschnitte der Übertragungsleitung, zwischen die die Zwischenverstärkeranordnung eingeschaltet ist, für die Frequenzbänder der beiden Übertragungsrichtungen selektiv mittels elektrischer Weichenanordnungen mit dem Ein- bzw. Ausgang eines gemeinsamen Verstärkers verbunden sind.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß der gemeinsame Hauptverstärker in bezug auf Verstärkungsfaktor und Frequenzgang allein für den Ausgleich der der Übertragungsverluste des unteren Richtungsbandes ausgelegt wird, daß für den Ausgleich der die Verluste des unteren Richtungsbandes übersteigenden höheren Übertragungsverluste des oberen Richtungsbandes ein entsprechend ausgelegter Zusatzverstärker im abgehenden Zweig des oberen Richtungsbandes dem Hauptverstärker nachgeschaltet wird. .

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung eingehend beschrieben werden. Es zeigt hierbei

Fig. 1 das Blockschaltbild eines herkömmlichen Trägerfrequenz-Zweidraht-Zwischenverstärkers,

F i g. 2 den Verstärkungsverlauf über der Frequenz einer solchen Anordnung,

F ig. 3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Trägerfrequenz-Zweidraht-Zwischenverstärkers,

F i g. 4 Verstärkungsverläufe zur Erklärung der Arbeitsweise dieser Anordnung.

In F i g. 1 ist als Blockschaltbild der prinzipielle Aufbau eines Trägerfrequenz-Zweidraht-Zwischenverstärkers dargestellt. Der Zwischenverstärker ist

Zwischenverstärkeranordnung für
Zweidraht-Getrenntlage-Trägerfrequenzsysteme

Anmelder:

International Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart 1, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:

John Frederic Tilly,

Buckburst Hill, Essex;

John Apirion Ashton Sutcliffe, London

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 10. Juli 1964 (28 643)

zwischen dem Westabschnitt 1 und dem Ostabschnitt 2 einer Übertragungsleitung, z. B. eines Kabels, eingeschaltet. Für die Beschreibung sei angenommen, daß für die Übertragungseinrichtung West nach Ost das untere zwischen den Frequenzen Z₁ und /₂ liegende Band verwendet werde, während in der Gegenrichtung das höhere zwischen den Frequenzen Z₃ und /₄ liegende Band benutzt werde. In der Zwischenverstärkerstelle ist der Kabelabschnitt 1 mit der Zweidrahtseite einer Gabelschaltung 3 verbunden, deren einer Zweig der Vierdrahtseite über einen Tiefpaß 4 und einen Entzerrer 5 mit dem Eingang des Verstärkers 6 verbunden ist. Der andere Zweig der Vierdrahtseite liegt über einen Hochpaß 7 am Ausgang des Verstärkers 6. Eine entsprechende Anordnung bestehend aus einer Gabelschaltung 8 und den Pässen 9 und 10 liegt zwischen dem Kabelabschnitt 2 und dem Verstärker 6. Von West nach Ost gerichteter Verkehr läuft in der niedrigeren Frequenzlage auf dem Weg 1-3-4-5-6-9-8-2, während der von Ost nach West gerichtete Verkehr in der höheren Frequenzlage auf dem Weg 2-8-10-5-6-7-3-1 erfolgt.

709 608/307

Claims (1)

In Fig. 1 erfolgt die Richtungstrennung mittels Gabelschaltungen und nachgeschalteter Pässe. Entsprechend den Erfordernissen des Systems können auch andere Weichenschaltungen eingesetzt werden. Die Dämpfung von Ubertragungsstrecken nimmt nun mit steigender Frequenz zu, um eine frequenzunabhängige Übertragung der Signale zu erreichen, muß also eine frequenzabhängige Verstärkung erfolgen. Hierzu können entweder die Verstärker einen entsprechenden Frequenzgang beispielsweise durch Einfügen eines entsprechenden Netzwerkes in den Gegenkopplungsweg erhalten, oder es kann ein geeigneter Entzerrer eingeschaltet werden. Da es im allgemeinen schwierig ist, einen vollständigen Dämpfungsausgleich durch Netzwerke im Gegenkopplungsweg zu erzielen, werden in der Praxis üblicherweise beide Maßnahmen gleichzeitig eingesetzt. In Weitverkehrssystemen mit vielen hintereinanderliegenden Verstärkern muß die Geräusch-, Klirr- und Nebensprechdämpfung hochgehalten werden. Das Geräusch steigt mit dem Verstärkungsfaktor der Verstärker und das Klirren und die Differenztonbildung nichtlinear mit dem Signalpegel an. In F i g. 2 zeigt die Kurve A den für einen Zwischenverstärker eigentlich benötigten Frequenzgang, um die frequenzabhängige Dämpfung der Übertragungsstrecke zu kompensieren. Der Kurvenzug B zeigt den tatsächlichen Frequenzgang des Verstärkers. Die Verstärkung im Band Z1 .. . /2, also dem zur West-Ost-Richtungsübertragung dienenden Band, ist höher als die gemäß Kurve A benötigte. Dieser Verstärkungsüberschuß wird durch einen Entzerrer ausgeglichen, allerdings bleibt die durch die zu hohe Verstärkung entstandene Geräuschspannung dabei erhalten. Um die Geräuschspannung klein zu halten, muß also auch der Verstärkungsüberschuß so klein wie möglich gehalten sein. Um die Klirrverzerrungen niedrig zu halten, muß der Pegel des Signals am Ausgang der Verstärker so niedrig wie möglich sein. Die Klirrprodukte der Signale des unteren Frequenzbandes fallen in das obere Frequenzband, die Differenztöne zwischen oberem und unterem Band fallen in das untere Band und stellen also ein Nebensprechen in diesen Übertragungsrichtungen dar. Dieses Nebensprechen steigt schnell an, wenn ein gewisser Signalpegel überschritten wird. Durch die in F i g. 3 dargestellte erfindungsgemäße Anordnung werden die beschriebenen Fehler verringert. Ein zusätzlicher Verstärker 13 ist zwischen dem Ausgang des Hauptverstärkers 12 und dem Hochpaß 7 in dem Zweig für das höher liegende Frequenzband der Ost-West-Richtung angeordnet. Zusätzlich zu dem Hochpaß 7 liegt vor dem Eingang des Verstärkers 13 ein weiterer Hochpaß 14, der die Signale des tieferen Frequenzbandes der anderen Übertragungsrichtung vom Eingang dieses Verstärkers fernhält. Dieser Hochpaß erleichtert die Auslegung der Pässe 9 und 14 und schafft für den Verstärker 12 definierte Abschlußbedingungen. In F i g. 4 sind die Frequenzkurven der Zwischenverstärkerstation gemäß F i g. 3 sowie die des Haupt- und Zusatzverstärkers dargestellt. Der gewünschte Frequenzverlauf der Gesamtverstärkung der Zwischenverstärker ist in Kurvet dargestellt, die dem Kurvenzug A in F i g. 2 entspricht. Die Verstärkung des Hauptverstärkers ist durch Kurve C versinnbild- licht. Bei der erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung werden Signale, die nur in das untere Richtungsband fallen, nur durch den Hauptverstärker 12 verstärkt, dagegen die Signale des oberen Richtungsbandes durch den Hauptverstärker 12 und den Zusatzverstärker 13. Der Verstärkungsgang des Zusatzverstärkers 13 entspricht dem Kurvenzug D und ist praktisch im Frequenzbereich f3 ... /4 die Differenzkurve zwischen Kurve A und C ίο Als Folge dieser Anordnung ergibt sich eine Verringerung des Verstärkungsrades des Hauptverstärkers 12 auf den in der Kurve A bei der Frequenz f2 gegebenen Wert und eine Verringerung des Verstärkungsüberschusses im Band f1... f.2. Hierduch wird die Geräuschspannung im unteren Richtungsband erniedrigt. Weiterhin kann der Pegel der Signale des oberen Richtungsbandes am Ausgang des Hauptverstärkers um den Verstärkungsfaktor des Zusatzverstärkers verringert werden. Damit steigt auch die Klirr- und Nebensprechdämpfung am Ausgang des Hauptverstärkers, der mit dem Tiefpaß 9 verbunden ist, ebenfalls an. Für einen gewissen Ausgangspegel im Richtungsband /3 .. . /4 sei die Klirrverzerrung und damit die mögliche Differenztonbildung des Verstärkers 6 der F i g. 1 und des Zusatzverstärkers 13 der F i g. 3 untereinander gleich. Die gebildeten Differenztöne gelangen bei der Anordnung nach Fig. 1 über den Tiefpaß 9 auf den Ostkabelabschnitt 2. Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird durch die Hochpässe7 und 14 eine Differenz- und Obertonbildung der Signale des unteren Bandes im Zusatzverstärker 13 unterbunden bzw. diese von dem Kabelabschnitt ferngehalten. Für gleiche Verstärkungsfaktoren hat also eine Zwischenverstärkungsanordnung nach Fig. 3 eine höhere Geräusch-, Klirr- und Nebensprechdämpfung als ein herkömmlicher Zwischenverstärker nach Fig. 1. Entsprechend kann bei vorgegebenen Geräusch-, Klirr- und Nebensprechdämpfungen ein Verstärker gemäß F i g. 3 für eine höhere Verstärkung ausgelegt werden als ein solcher nach Fig. 1. Bei den Anordnungen nach F i g. 3 ist für den Zusatzverstärker 13 kein besonderer Entzerrer vorgesehen. Der gewünschte Frequenzgangsverlauf sei durch entsprechende frequenzabhängige Gegenkopplung erzielt. Wenn dieses nicht erwünscht ist, kann auch ein getrennter Entzerrer 11 vorgesehen werden. Patentansprüche:

1. Zwischenverstärkeranordnung für Zweidraht-Getrenntlage-Trägerfrequenzsysteme bei der die beiden Abschnitte der Übertragungsleitung, zwischen die die Zwischenverstärkeranordnung eingeschaltet ist, für die Frequenzbänder der beiden Ubertragungsrichtungen selektiv mittels elektrischer Weichenanordnungen mit dem Ein- bzw. Ausgang eines gemeinsamen Verstärkers verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Hauptverstärker (12) in bezug auf Verstärkungsfaktor und Frequenzgang allein für den Ausgleich der Übertragungsverluste des unteren Richtungsbandes (Z₁... /₃) ausgelegt wird, daß für den Ausgleich der die Verluste des unteren Richtungsbandes übersteigenden höheren Übertragungsverluste des oberen Richtungsbandes (f_s. ■ ■ /₄) ein entsprechend ausgelegter Zusatz-

verstärker (13) im abgehenden Zweig des oberen Richtungsbandes dem Hauptverstärker (12) nachgeschaltet wird.

2. Zwischenverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den abgehenden Zweig des oberen Richtungsbandes zwischen Hauptverstärker (12) und Zusatzverstärker (13) ein für Durchlaß des oberen Richtungsbandes ausgelegter und das untere Richtungsband sperrender Hochpaß (14) eingeschaltet wird.

3. Zwischenverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der benötigte Frequenzgang des Haupt- (12) und/oder Zusatzverstärkers (13) durch frequenzabhängige Netzwerke im Gegenkopplungsweg dieser Verstärker erzielt wird.

4. Zwischenverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der benötigte Frequenzgang des Haupt- (12) und/oder Zusatzverstärkers (13) durch Vorschalten eines Entzerrers (11) erzielt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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