DE556466C - Verfahren zur Verminderung von gegenseitigen Beeinflussungen in Fernmeldeanlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
10. AUGUST 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 556466 KLASSE 21a² GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Dezember 1930 ab

Die Nebensprechstörungen in Fernmeldeleitungen lassen sich bekanntlich in zwei Klassen einteilen, die man als Nebensprechen schlechthin und als Gegennebensprechen bezeichnet. Jede der beiden Klassen hat zwei Untergruppen, die Übersprechen und Mitsprechen bzw. Gegenübersprechen und Gegenmitsprechen genannt werden. Mitsprechen und Gegenmitsprechen sind diejenigen Störungen, die bei der meist üblichen Viererausnutzung zwischen den Stammkreisen und dem Viererkreis innerhalb des Vierers auftreten, während man als Übersprechen und Gegenübersprechen alle übrigen Nebensprechstörungen bezeichnet. Die Ursachen der gegenseitigen Beeinflussungen sind die Unsymmetrien der Sprechkreise, und zwar bestehen sie beim Mitsprechen und Gegenmitsprechen im wesentlichen in Kapazitäts-, Induktivitäts- und Widerstandsdifferenzen sowie gegenseitigen Induktivitäten, beim Übersprechen und Gegenübersprechen in Kapazitätsdifferenzen und gegenseitigen Induktivitäten. Durch geeignete Ausgleichsmethoden lassen sich die durch die Unsymmetrien hervorgerufenen Nebensprechstörungen beim Zusammenbau der Anlagen sowohl bezüglich des Nebensprechens als auch des Gegennebensprechens gleichzeitig beseitigen oder auf das im Betriebe zulässige Maß herabmindern. Daneben gibt es jedoch Fälle, in denen bei fertigen Anlagen zwischen je zwei Sprechkreisen überwiegend nur die eine Klasse dieser Störungen auftritt, ferner Fälle, in denen beide Klassen der Störungen auftreten, ohne die gleiche Ursache zu haben, so daß jede Störung getrennt für sich beseitigt werden muß. Diese Fälle können bei Reparaturen von fertigen Anlagen sowie bei der Verlegung von langen zusammenhängenden Kabeistrecken, z. B. von Seekabeln, eintreten. Es war bisher nicht möglich, mit den bereits bekannten Verfahren die Nebensprechstörungen einer Klasse zu beseitigen, ohne gleichzeitig die Störung der anderen Klasse hervorzurufen. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Nebensprechen auszugleichen, ohne das Gegennebensprechen merklich zu beeinflussen, und umgekehrt das Gegennebensprechen auszugleichen, ohne das Nebensprechen merklich zu beeinflussen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man die vorhandene Störung genau oder annähernd zur einen Hälfte durch ein Kopplungselement oder eine Kornbination von Kopplungselementen beseitigt, deren charakteristische Wirkung im Aufdrücken einer äußeren Spannung auf den gestörten Kreis besteht und genau oder annähernd zur anderen Hälfte durch ein Kopplungselement oder eine Kombination von Kopplungselementen beseitigt, deren charak-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Hermann Lintzel in Berlin-Siemensstadt.

T f

teristische Wirkung im Induzieren einer inneren elektromotorischen Kraft in dem gestörten Kreis besteht.

Die dem Verfahren gemäß der Erfindung zugrunde liegenden physikalischen Verhältnisse sollen im folgenden an einem Beispiel erläutert werden: Eine zwischen zwei Sprechkreisen A-B und C-D, deren Wellenwiderstände Z^e-j-ψχ und Ζ₂-β-]'-φ₂ seien, bestehende, in Abb. ι durch einen Kondensator k angedeutete kapazitive Kopplung bewirkt, wenn der Kreis A-B bei A von einer Wechselstromquelle gespeist wird, die Induzierung einer Spannung V₂ /( ^lm Kreis C-D, die sich in der in Abb. 1 angedeuteten Weise über die Scheinwiderstände rechts und links vom Querschnitt X, im Betriebsfalle also über die Wellenwiderstände, schließt und die Störströme / / und Jr verursapht. Das Charakteristische der Störwirkung dieser kapazitiven Kopplung ist das Aufdrücken einer äußeren Spannung V_iK auf die gestörte Leitung.

Betrachtet man in Abb. 2 die Wirkung einer durch Koppelschleifen angedeuteten magnetischen Kopplung m, so besteht diese in der Induzierung einer Spannung V_2m, die als innere elektromotorische Kraft in der in Abb. 2 angedeuteten Weise wirkt und den Störstrom Jm hervorruft. Das Charakteristische der Störwirkung dieser magnetischen Kopplung ist das Induzieren einer inneren elektromotorischen Kraft V₂ m i^m Kreis C-D.

Läßt man nun kapazitive und magnetische Kopplung gleichzeitig wirken, wobei angenommen wird, daß jede der beiden Kopplungen für sich Störströme von dem gleichen Betrage am Ende C hervorruft, so fließen die in Abb. 3 eingezeichneten Störströme. Es ist nun bekannt (Küpfmüller, Archiv für Elektrotechnik, XII. Bd. 2. Heft), daß die von diesen beiden Kopplungen hervorgerufenen Störströme sich in ihrer Phase nur um die Summe . der Winkel der Wellenwiderstände der beiden Leitungen, also um ψι Ί~ (pz, oder aber, bei Umkehrung des Vorzeichens einer der beiden Kopplungen, um i8o° — (g?! + ψϊ) unterscheiden. Diese Winkel sind nun bei den gebräuchlichen belasteten Leitungen in dem für das Nebensprechen besonders ausschlaggebenden mittleren und oberen Frequenzbereich klein. Infolgedessen kann man die von den beiden Kopplungsarten herrührenden Störströme in erster Annäherung als in Phase oder in der Phase um i8o° verschoben betrachten. Dann ergibt sich aber bei Betrachtung von Abb. 3, daß unter den gemachten Voraussetzungen die Störströme, die über den Punkt D fließen, sich aufheben, während die über den Punkt C fließenden Störströme sich unterstützen, d. h.

es tritt Nebensprechen auf, ohne daß Gegennebensprechen erzeugt wird. Kehrt man das Vorzeichen einer der beiden Kopplungen um, so verschwindet das Nebensprechen, und am Ende D tritt Gegennebensprechen auf. Die auf diese Weise erzeugten Störströme werden nun zur Kompensation der vorhandenen benutzt, wobei, wenn Störungen beider Klassen mit verschiedenen Ursachen vorhanden sind, die Beseitigung jeder Störung für sich ohne Beeinflussung der der anderen Klasse erfolgen kann. Erfindungsgemäß besteht also das Verfahren darin, daß man das vorhandene Nebensprechen oder Gegennebensprechen zur Hälfte mit Hilfe einer kapazitiven und zur anderen Hälfte mittels einer magnetischen Kopplung beseitigt, oder allgemeiner ausgedrückt, zur Hälfte durch ein Ausgleichselement, dessen charakteristische Wirkung im Aufdrücken einer äußeren Spannung, und zur Hälfte durch ein solches, dessen charakteristische Wirkung in dem Induzieren einer inneren Spannung besteht. Dann tritt eine merkliche Nebensprechstörung der jeweiligen anderen Klasse nicht auf. Aus der allgemeineren Definition ergibt sich die Anwendung auf alle zu Beginn definierten Nebensprechstörungen. Als Ausglejchselemente für Übersprechen und Gegenübersprechen kornmen in Frage auf der einen Seite zwischen induzierenden und induziertem Sprechkreis liegende Querkondensatoren, Querwiderstände und Querinduktivitäten oder beliebige Kombinationen dieser Elemente, auf der anderen Seite gegenseitige Induktivitäten; für Mitsprechen und Gegenmitsprechen einerseits Querkondensatoren, Querinduktivitäten und Üuerwiderstände oder beliebige Kombinationen dieser Elemente, auf der anderen Seite Differenzinduktivitäten und Differenzwiderstände in den Paaren und gegenseitige Induktivitäten zwischen Paaren und Vierern. Für die Anordnung dieser Ausgleichselemente gelten die bekannten Regeln, die es ermöglichen, Übersprechen und Mitsprechen unabhängig voneinander auszugleichen. Die Besonderheiten der auszugleichenden Störungen und das Ziel, den Einfluß der Phasenwinkel der Wellenwiderstände als Ursache der geringen Phasenverschiebung der Ausgleichsströme zu verringern, ferner die Berücksichtigung von Reststörströmen können es erforderlich machen, die beiden zu einem Ausgleich gehörenden Kopplungselemente oder Kombinationen von Kopplungselementen der beiden charakteristischen Kategorien nicht genau an der gleichen Stelle anzubringen, ferner die Störung nur annähernd je zur Hälfte durch die Elemente oder Elementekombinationen der beiden Kategorien zu beseitigen.

Es kann weiter erforderlich sein, die EIe-

mente oder Elementekombinationen je einer oder beider Kategorien aufzuteilen und teilweise oder sämtlich an denselben oder verschiedenen Stellen der Leitungen anzubringen, so daß die Summe der Wirkungen der einen Kategorie genau oder annähernd gleich der Summe der Wirkungen der anderen Kategorie ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann man mit besonderem Vorteil in Fernmeldeanlagen sowohl innerhalb der Kabel und Freileitungen als auch der Verstärkungseinrichtungen anwenden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Verminderung von gegenseitigen Beeinflussungen in Fernmeldeanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß man die vorhandene Störung genau oder annähernd zur einen Hälfte durch ein Kopplungselement oder eine Kombination von Kopplungselementen beseitigt, deren charakteristische Wirkung im Aufdrücken einer äußeren Spannung auf den gestörten Kreis besteht und genau oder annähernd zur anderen Hälfte durch ein Kopplungselement oder eine Kombination von Kopplungselementen beseitigt, deren charakteristische Wirkung im Induzieren einer inneren elektromotorischen Kraft in dem gestörten Kreis besteht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kopplungselemente oder die Kombinationen der Kopplungselemente zum Ausgleich der beiden Hälften der Störungen an genau oder annähernd den gleichen Stellen der Fernmeldeanlage anbringt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kopplungselemente oder Kombinationen der Kopplungselemente, die zum Ausgleich der beiden Hälften der Störungen dienen, teilweise oder sämtlich aufteilt und teilweise oder sämtlich an denselben oder verschiedenen Stellen der Fernmeldeanlage anordnet, so daß die Summe der Wirkungen der Kopplungselemente oder Elementekombinationen, die zur Beseitigung der einen Hälfte der Störungen dienen, genau oder annähernd gleich der Summe der Wirkungen der Kopplungselemente oder Elementekombinationen ist, die zur Beseitigung der anderen Hälfte der Störungen dienen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen