DE1221293B

DE1221293B - Process for pilot-controlled level control in carrier frequency long-distance systems

Info

Publication number: DE1221293B
Application number: DET26988A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Joel Korn
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-09-11
Filing date: 1964-09-11
Publication date: 1966-07-21

Description

Verfahren zur pilotgesteuerten Pegelregelung in Trägerfrequenz-Weitverkehrssystemen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pilotgesteuerten Pegelregelung in Trägerfrequenz-Weitverkehrssystemen, die über Leitungen mit Hauptverstärkerämtern und von diesen ferngespeisten, unbemannten Zwischenverstärkerämtern betrieben werden.Method for pilot-controlled level control in carrier-frequency wide-area systems The invention relates to a method for pilot-controlled level control in carrier frequency long-range systems, those via lines with main amplifier offices and remotely fed by them, unmanned Repeater offices are operated.

Es ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1060 442), die in den Speiseämtern vorhandenen pilotgesteuerten Pegelregler zur Steuerung der ferngespeisten Verstärker der ankommenden Übertragungsrichtung mitzubenutzen. Das kann so geschehen, daß der Fernspeisegleichstrom, der auch zum Heizen von in den ferngespeisten Verstärkern angebrachten Heißleiter-Stellgliedern dient, durch den Pilotregler beeinflußt wird. Dabei ergibt sich eine Schwierigkeit, die durch folgende Überlegungen verständlich wird: Ein Regelsystem nach dem beschriebenen Prinzip erfordert, daß bei einer Vierdrahtleitung zwischen zwei bemannten Ämtern (Hauptämtern) bezüglich der Steuerung der Regler alle Verstärker der einen übertragungsrichtung dem einen bemannten Amt und die der anderen Richtung dem anderen bemannten Amt zugeordnet werden. Dies ist aber nicht im Einklang mit der Fernstromversorgung und der Fernüberwachung, bei denen jeweils die halbe Strecke mit beiden Übertragungsrichtungen einem bemannten Amt zugeordnet ist. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, wird das Regelsystem so abgewandelt, daß die Zuordnung der mitgesteuerten Verstärker ebenso ist wie bei der Fernstromversorgung und der Fernüberwachung, d. h., von einem bemannten Amt aus werden sämtliche Verstärker der von ihm ferngespeisten Unterämter gesteuert. Dabei werden sowohl die Verstärker der ankommenden Übertragungsrichtung als auch die Verstärker der abgehenden Übertragungsrichtung durch ein und denselben Pilotregler gesteuert. Werden von einem Pilotregler n ferngespeiste Verstärker mitgeregelt, so muß ein vom Pilotregler ausgewerteter Pegelfehler zu gleichen Teilen vom Verstärker im Hauptamt sowie den n ferngespeisten Verstärkern ausgeregelt werden, d. h. jeder Verstärker muß sowohl im Hauptamt als auch in den Unterämtern den -ten Teil des Pegelfehlers ausregeln. Dabei übernimmt die Gesamtheit aller ferngespeisten Verstärker den -ten Anteil eines ausgewerteten Fehlers.It is known (German Auslegeschrift 1060 442) to use the pilot-controlled level regulators available in the supply offices to control the remote-fed amplifiers for the incoming transmission direction. This can be done in such a way that the remote feed direct current, which is also used to heat thermistor actuators installed in the remote-fed amplifiers, is influenced by the pilot controller. A difficulty arises, which can be understood through the following considerations: A control system based on the principle described requires that, with a four-wire line between two manned offices (main offices), all amplifiers in one direction of transmission must be controlled by one manned office and the other Direction can be assigned to the other manned office. However, this is not in line with remote power supply and remote monitoring, in which half the distance with both transmission directions is assigned to a manned office. To avoid this difficulty, the control system is modified in such a way that the assignment of the amplifiers that are also controlled is the same as for the remote power supply and remote monitoring, that is, all amplifiers of the sub-offices that it remotely feeds are controlled from a manned office. Both the amplifiers for the incoming transmission direction and the amplifiers for the outgoing transmission direction are controlled by one and the same pilot controller. If n remotely powered amplifiers are also controlled by a pilot controller, a level error evaluated by the pilot controller must be compensated in equal parts by the amplifier in the main office and the n remotely powered amplifiers, i.e. each amplifier must be in the main office as well as in the sub-offices -compensate for the th part of the level error. The totality of all remote-fed amplifiers takes over the -th portion of an evaluated error.

Die beiden Regelsysteme eines Leitungsabschnittes zwischen zwei benachbarten bemannten Ämtern beeinflussen sich gegenseitig und bilden eine Rückkopplungsschleife mit der Ringverstärkung Bei einer größeren Anzahl ferngespeister Verstärker nähert sich die Ringverstärkung dem Wert 1, und eine sehr starke Neigung zur Instabilität ist die Folge. Um diese Neigung zur Instabilität zu beseitigen, wird nach der deutschen Auslegeschrift 1060 442 zwischen zwei aneinandergrenzenden Fernspeise- und Regelabschnitten je ein Verstärker jeder übertragungsrichtung durch einen eigenen Pilotregler geregelt, so daß dort der Pegel konstant gehalten wird.The two control systems of a line section between two adjacent manned offices influence each other and form a feedback loop with the ring reinforcement With a larger number of remotely fed amplifiers, the ring gain approaches the value 1, and the result is a very strong tendency towards instability. In order to eliminate this tendency to instability, according to the German Auslegeschrift 1060 442 between two adjacent remote feed and control sections, an amplifier in each transmission direction is controlled by its own pilot controller, so that the level is kept constant there.

Diese Notwendigkeit eines vollständigen Pilotreglers zwischen zwei aneinandergrenzenden Fernspeiseschleifen bedeutet einen großen Nachteil, weil damit der Aufwand wächst und die Betriebssicherheit (Regler unter der Erde) abnimmt.This need for a full pilot regulator between two Adjacent remote feed loops means a major disadvantage because with it the effort increases and the operational safety (controller underground) decreases.

Ebenso ist es bekannt (deutsche Patentschrift 1165 093), eine Rückwärtsregelung und Steuerung aller ferngespeisten Verstärker beider Übertragungsrichtungen eines Abschnittes zwischen zwei oberirdischen Hauptämtern mit Hilfe des Fernspeisestromes dadurch zu verwirklichen, daß der Pilotregler eines Hauptamtes den Fernspeisestrom beider Fernspeiseschleifen des in Richtung Pilotgenerator davorliegenden Übertragungsabschnittes beeinflußt. Das Fernspeisegerät der dem regelnden Hauptamt zugeordneten Fernspeiseschleife kann direkt beeinflußt werden, während das Fernspeisegerät der dem davorliegenden Hauptamt zugeordneten Fernspeiseschleife mit Hilfe einer frequenzmodulierten Sinusspannung oder einer Pulsspannung mit Pulslängenmodulation beeinflußt wird, die über eine besondere Leitung oder über die Leitung der abgehenden übertragungsrichtung des Trägerfrequenzsystems zu dem davorliegenden Hauptamt übertragen wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Sende-und Empfangsgeräte für die frequenzmodulierte Sinusspannung oder die Pulsspannung mit Pulslängenmodulation ziemlich kompliziert werden.It is also known (German patent specification 1 165 093) to implement a backward regulation and control of all remote-fed amplifiers in both transmission directions of a section between two above-ground main offices with the help of the remote feed, in that the pilot controller of a main office uses the remote feed of both remote feed loops of the transmission section in front of it in the direction of the pilot generator influenced. The remote feed device of the remote feed loop assigned to the controlling main office can be influenced directly, while the remote feed device of the remote feed loop assigned to the main office located in front of it is influenced with the help of a frequency-modulated sinusoidal voltage or a pulse voltage with pulse length modulation, which is supplied via a special line or via the line to the outgoing transmission direction of the carrier frequency system is transferred to the main office in front of it. This method has the disadvantage that the transmitting and receiving devices for the frequency-modulated sinusoidal voltage or the pulse voltage with pulse-length modulation become rather complicated.

Die Nachteile der bekannten Verfahren werden durch das Verfahren nach der Erfindung vermieden. Diese betrifft ein Verfahren zur pilotgesteuerten Pegelregelung in Trägerfrequenz-Weitverkehrssystemen, die über Leitungen mit Hauptverstärkerämtern und von diesen ferngespeisten, unbemannten Zwischenverstärkerämtern betrieben werden und bei denen die Fernspeisung der jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Hauptämtern liegenden Zwischenverstärker zumindest angenähert jeweils zur Hälfte von einem der beiden Hauptämter aus erfolgt und gleichzeitig zur Pegelsteuerung der ferngespeisten Verstärker dient, wobei die Rückwärtsregelung der ferngespeisten Verstärker der ankommenden übertragungsrichtung und die Steuerung der ferngespeisten Verstärker der abgehenden -Übertragungsrichtung eines Abschnitts zwischen zwei aufeinanderfolgenden Hauptämtern durch den Pilotregler der einen übertragungsrichtung erfolgt, der das Fernspeisegerät der seinem Hauptamt zugeordneten Fernspeiseschleife direkt beeinflußt und das Fernspeisegerät der dem davorliegenden Hauptamt zugeordneten Fernspeiseschleife mit Hilfe einer rückübertragenen Hilfsspannung beeinflußt.The disadvantages of the known methods are alleviated by the method according to avoided the invention. This relates to a method for pilot-controlled level control in carrier-frequency long-haul systems, which are connected to main amplifier offices via lines and operated by these remote-fed, unmanned intermediate amplifier offices and where the remote power supply between two consecutive main offices lying repeater at least approximately half of one of the both main offices and at the same time for level control of the remote-fed ones Amplifier is used, the reverse control of the remotely powered amplifier of the incoming transmission direction and the control of the remotely powered amplifier the outgoing transmission direction of a section between two consecutive ones Main offices through the pilot controller of the one transmission direction that the Remote feed device of the remote feed loop assigned to his main office directly influenced and the remote feed device of the remote feed loop assigned to the main office in front of it influenced with the help of a retransmitted auxiliary voltage.

Erfindungsgemäß wird als Hilfsspannung eine amplitudenmodulierte Hilfspilotspannung benutzt, die über die Leitung der abgehenden Übertragungsrichtung zu dem davorliegenden Hauptamt übertragen wird, wobei die Frequenz des Hilfspiloten vorzugsweise möglichst nahe an der Frequenz des Hauptleitungspiloten liegt.According to the invention, an amplitude-modulated auxiliary pilot voltage is used as the auxiliary voltage used, the over the line of the outgoing transmission direction to the preceding one Main office is transferred, the frequency of the auxiliary pilot preferably as possible is close to the main line pilot's frequency.

Durch die Übertragung der Hilfspilotspannung über die gleichen Übertragungseinrichtungen wie das trägerfrequente Nutzsignal, ergibt sich der Vorteil, daß sie genau wie das Nutzsignal auf den gewünschten Pegel geregelt wird.By transmitting the auxiliary pilot voltage via the same transmission facilities like the carrier-frequency useful signal, there is the advantage that it is exactly like that The useful signal is regulated to the desired level.

Wird die Frequenz des Hilfspiloten möglichst in der Nähe der Frequenz des Hauptleitungspiloten gewählt, so wird sie genauso fehlerfrei übertragen.The frequency of the auxiliary pilot will be as close as possible to the frequency selected by the main line pilot, it will be transmitted just as error-free.

Die Sende- und Empfangseinrichtungen für Amplitudenmodulation sind einfacher zu realisieren als solche für Frequenz- oder Pulsmodulation.The transmitting and receiving devices for amplitude modulation are easier to implement than those for frequency or pulse modulation.

Die Erfindung wird an Hand eines in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. A und B sind zwei benachbarte Hauptverstärkerämter.`Dem Amt B ist die Fernspeiseschleife F1 und dem Amt A ist die Fernspeiseschleife F2 zugeordnet. Die in diesen Fernspeiseschleifen liegenden Unterflurverstärker UV werden von den Fernspeisegeräten G1 und G2 mit Gleichstrom ferngespeist. In den Hauptämtern befinden sich die Leitungsverstärker VB 1, VA i und VA 2, die von den Pilotreglern P1, P2 und P3 geregelt werden. Die Pilotregler werden vom Hauptleitungspiloten gesteuert, der in jeder Übertragungsrichtung vorhanden ist. Die für die Nutzsignale durchlässigen Kondensatoren C trennen die einzelnen Fernspeiseschleifen gleichstrommäßig voneinander, während die Drosselspulen L gleichstromdurchlässige Sperren für die Nutzsignale symbolisieren.The invention is illustrated by means of one shown in FIG. 1 illustrated embodiment explained. A and B are two neighboring main amplifier offices. Office B is assigned the remote feed loop F1 and office A is assigned the remote feed loop F2. The underfloor amplifiers UV located in these remote feed loops are remotely fed with direct current from the remote feed devices G1 and G2. The line amplifiers VB 1, VA i and VA 2, which are controlled by the pilot controllers P1, P2 and P3, are located in the main offices. The pilot regulators are controlled by the main line pilot who is present in each transmission direction. The capacitors C, which are permeable to the useful signals, separate the individual remote feed loops from one another in terms of direct current, while the choke coils L symbolize direct current-permeable barriers for the useful signals.

Der Pilotregler P1 im Hauptamt B wertet den gesamten Pegelfehler des Übertragungsabschnittes zwischen den Ämtern A und B in der übertragungsrichtung AB aus. Er verteilt seine Stellwirkung so, daß der Verstärker VB i den (1- 2 Q)-ten Anteil des Pegelfehlers ausgleicht und die Fernspeiseschleifen F1 und F2 je einen Anteil Q des Pegelfehlers ausgleichen. Die Beeinflussung des Fernspeisegerätes G1 der Fernspeiseschleife F1 wird so realisiert, daß vom Stellwerk des Pilotreglers P 1 eine seiner Stellung proportionale Gleichspannung abgeleitet wird, die dem Vergleichsverstärker des nicht detailliert dargestellten Fernspeisegerätes G1, der den Istwert der Fernspeisespannung mit ihrem Sollwert vergleicht, überlagert wird. Die Beeinflussung des Femspeisegerätes G2 der Fernspeiseschleife F2 wird mit Hilfe einer Hilfspilotspannung realisiert, die über die Leitung der abgehenden Übertragungsrichtung BA übertragen wird.The pilot controller P1 in the main office B evaluates the entire level error of the transmission section between the offices A and B in the transmission direction AB . It distributes its control effect in such a way that the amplifier VB i compensates for the (1-2 Q) -th component of the level error and the remote feed loops F1 and F2 each compensate for a component Q of the level error. The influencing of the remote feed device G1 of the remote feed loop F1 is implemented in such a way that a direct voltage proportional to its position is derived from the signal box of the pilot controller P 1, which is superimposed on the comparison amplifier of the remote feed device G1, which is not shown in detail and which compares the actual value of the remote feed voltage with its setpoint. The remote feed device G2 of the remote feed loop F2 is influenced with the aid of an auxiliary pilot voltage which is transmitted over the line of the outgoing transmission direction BA.

Die Sendeseite der Einrichtung nach dem Verfahren wird an Hand der Geräte im Amt B erläutert. In diesem Hauptamt wird die empfangene Hilfspilotspannung über eine Auskopplung AK ausgekoppelt, durch ein Filter F gesiebt, durch einen Verstärker V verstärkt und dem Eingang eines Modulators M1 zugeführt. Der Pilotregler P1 beeinflußt den Modulator M1 so, daß seine Ausgangsspannung proportional der Stellung des Pilotreglers ist. Die Ausgangsspannung des Modulators M1 wird über die Einkopplung EK wieder eingespeist und zum Amt A übertragen. Damit die abgehende Hilfspilotspannung nicht durch die ankommende Hilfspilotspannung verfälscht wird, muß zwischen der Auskopplung AK und der Einkopplung EK ein Sperrfilter SF angeordnet sein, das die Hilfspilotspannung sperrt und das übrige Frequenzband durchläßt.The transmission side of the facility according to the procedure is explained using the devices in office B. In this main office, the auxiliary pilot voltage received is decoupled via a decoupling AK, filtered through a filter F, amplified by an amplifier V and fed to the input of a modulator M1. The pilot regulator P1 influences the modulator M1 in such a way that its output voltage is proportional to the position of the pilot regulator. The output voltage of the modulator M1 is fed in again via the coupling EK and transmitted to the office A. So that the outgoing auxiliary pilot voltage is not falsified by the incoming auxiliary pilot voltage, a blocking filter SF must be arranged between the coupling out AK and the coupling EK, which blocks the auxiliary pilot voltage and allows the rest of the frequency band to pass.

Auch in der Übertragungsrichtung BA ist in jedem Hauptamt ein Pilotregler (in Amt A ist es P3) vorhanden, der mit Hilfe des Hauptleitungspiloten den Pegel konstant hält.Also in the transmission direction BA there is a pilot regulator in each main office (in office A it is P3), which keeps the level constant with the help of the main line pilot.

Die Empfangsseite der Einrichtung nach dem Verfahren wird an Hand der Geräte im Amt A erläutert. Die Auskopplung der Hilfspilotspannung wird hinter dem vom Pilotregler P3 geregelten Leitungsverstärker VA 2 vorgenommen, damit der Pegel der ankommenden Hilfspilotspannung durch die Dämpfung des Übertragungsabschnittes zwischen Amt A und Amt B nicht beein$ußt wird. Die Hilfspilotspannung wird der Auskopplung AK entnommen, durch das Filter F gesiebt und durch den Verstärker V verstärkt.The receiving end of the facility according to the procedure is explained using the devices in office A. The auxiliary pilot voltage is decoupled after the line amplifier VA 2 controlled by the pilot controller P3 so that the level of the incoming auxiliary pilot voltage is not influenced by the attenuation of the transmission section between office A and office B. The auxiliary pilot voltage is taken from the decoupling AK, filtered through the filter F and amplified by the amplifier V.

Der Verstärker V liefert einerseits eine Spannung zu einem Gleichrichter Gl, dessen Ausgangsspannung das Fernspeisegerät G2 beeinflußt (das geschieht in gleicher Weise wie im Amt B), und andererseits eine Eingangsspannung zum Modulator M2. Der Pilotregler P2 beeinflußt außer dem Fernspeisegerät G3 den Modulator M2 so, daß die Hilfspilotspannung für den davorliegenden Abschnitt den gewünschten Wert hat.The amplifier V on the one hand supplies a voltage to a rectifier Eq, whose output voltage influences the remote power supply unit G2 (this happens in same way as in office B), and on the other hand an input voltage to the modulator M2. In addition to the remote power supply unit G3, the pilot controller P2 influences the modulator M2 so that the auxiliary pilot voltage for the section ahead is the desired Has value.

Es ist natürlich möglich, die Hilfspilotspannung in jedem Hauptamt neu zu erzeugen, aber es ist zweckmäßiger, die Hilfspilotspannung am Systemanfang einzuspeisen, damit ein frequenzkonstanter Pilotgenerator nur einmal benötigt wird.It is of course possible to use the auxiliary pilot voltage in every main office regenerate, but it is more convenient to have the auxiliary pilot voltage at the start of the system fed in so that a constant-frequency pilot generator is only required once.

Als Modulator M1 bzw. M2 eignet sich ein in F i g: 2 dargestellter Gegentaktmodulator besonders gut. Er besteht aus den zwei Dioden D1 und D2 und zwei mittelangezapften Übertragern ü1 und ü2. An den Übertrager ü1 wird die Hilfspilotspannung aus dem Verstärker V angelegt, die immer größer als die Ausgangsspannung des Modulators ist. Von MittelanzapfungMAi des Übertragers V'1 zu Mittelanzapfung MA 2 des Übertragers Ü2 fließt ein der Stellung des Pilotreglers proportionaler Gleichstrom und verteilt sich über die Dioden D1 und D2 zu gleichen Teilen. Die am Übertrager Ü1 anliegende Eingangsspannung des Modulators treibt über die Dioden Dl und D2 zum Übertrager Ü2 einen Strom, dessen Amplitude dem sie steuernden Gleichstrom gleich ist. Damit ist die Ausgangsspannung des Modulators der Stellung des Pilotreglers proportional. Über die Dioden wird im allgemeinen ein abgekappter Sinusstrom durchgelassen, dessen Grundwellenfrequenz der Hilfspilotfrequenz gleich ist. Wird die Bandbreite des Übertragers Ü2 genügend klein gemacht, so wird die Ausgangsspannung des Modulators angenähert sinusartig. Als Eingangsübertrager Ü1 kann eventuell eine Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers des Verstärkers V dienen. Als Ausgangsübertrager Ü2 kann ein Übertrager der Einkopplung EK dienen.A push-pull modulator shown in FIG. 2 is particularly suitable as the modulator M1 or M2. It consists of the two diodes D1 and D2 and two center-tapped transformers ü1 and ü2. The auxiliary pilot voltage from the amplifier V, which is always greater than the output voltage of the modulator, is applied to the transformer ü1. A direct current proportional to the position of the pilot regulator flows from the center tap MAi of the transformer V'1 to the center tap MA 2 of the transformer Ü2 and is distributed in equal parts via the diodes D1 and D2. The input voltage of the modulator applied to the transformer U1 drives a current to the transformer U2 via the diodes D1 and D2, the amplitude of which is equal to the direct current that controls it. This means that the output voltage of the modulator is proportional to the position of the pilot regulator. A trimmed sinusoidal current, the fundamental wave frequency of which is the same as the auxiliary pilot frequency, is generally passed through the diodes. If the bandwidth of the transformer U2 is made sufficiently small, the output voltage of the modulator becomes approximately sinusoidal. A secondary winding of the output transformer of the amplifier V can possibly serve as the input transformer U1. A transformer of the coupling EK can serve as the output transformer Ü2.

Dieses Verfahren zur pilotgesteuerten Pegelregelung kann auch zur Fehlerkorrektur einer Pegelsteuerung, die mit Hilfe des Fernspeisestromes arbeitet, verwendet werden.This method for pilot-controlled level control can also be used for Error correction of a level control that works with the help of the remote feed current, be used.

Claims

Claims: 1. Method for pilot-controlled level control in carrier frequency long-distance systems that are operated via lines with main amplifier offices and remotely fed, unmanned intermediate amplifier offices and in which the remote power supply of the intermediate amplifiers located between two successive main offices is at least approximately half from one of the two main offices takes place and at the same time serves to control the level of the remote-fed amplifier, the backward regulation of the remote-fed amplifier of the incoming transmission direction and the control of the remote-fed amplifier of the outgoing transmission direction of a section between two successive main offices by the pilot controller of the one transmission direction, which the remote feed device assigned to its main office Remote feed loop directly influenced and the remote feed device of the remote feed loop assigned to the main office in front of it mi t influenced by a retransmitted auxiliary voltage, characterized in that an amplitude-modulated auxiliary pilot voltage is used as auxiliary voltage, which is transmitted via the line of the outgoing transmission direction (BA) to the main office (A) in front of it, the frequency of the auxiliary pilot preferably being as close as possible to the Main pilot's frequency is.

2. Procedure according to Claim 1, characterized in that the decoupling of the auxiliary pilot voltage received in each main office behind the line amplifier controlled by the main line pilot controller (P,) (VA 2) takes place.

3. The method according to claiml, characterized in that the signal box of the pilot regulator (P1) in the main regulating office (B) has a position proportional to its position DC voltage is derived, which the comparison amplifier of the remote power supply unit (G1) is superimposed on the remote feed loop (F1) assigned to this main office.

4th Method according to Claim 1, characterized in that the modulator (Ml, M2) for the auxiliary pilot voltage is a push-pull modulator, consisting of two diodes (D1 and D2), an input transformer (ü1) and an output transformer (Ü2) is used, controlled by a direct current proportional to the position of the pilot regulator will.

5. The method according to claim 1 and 4, characterized in that the output transformer (ü2) of the modulator has a small bandwidth.

6. The method according to claim 1, 4 and 5, characterized in that an input transformer (Ü1) of the modulator Secondary winding of the output transformer of the auxiliary pilot amplifier (V) is used.

7th Method according to Claims 1, 4 and 5, characterized in that the output transformer (Ü2) of the modulator is a transformer for coupling (EK) the auxiliary pilot voltage. Documents considered: German Patent No. 1165 093; German Interpretation document No. 1060 442.