DE1046105B - Entzerrer fuer symmetrische und koaxiale Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Entzerrer für symmetrische und koaxiale Kabel, insbesondere Hochfrequenzkabel zur Übertragung hochfrequenter Signale, z. B. Fernsehsignale, der aus wenigstens einem Entzerrungselement im Nebenschluß zum Kabel und einem Kabelabschlußwiderstand besteht.

Bei der Übertragung von Hochfrequenzsignalen, wie z. B. Fernsehsignalen, über Kabel, z. B. zum Anschluß von Fernsehkameras an Verstärker und weitere Steuereinrichtungen, die bei Fernsehsendungen benutzt werden, entsteht eine Verzerrung des Signals durch Kabelverluste, welche die höheren Frequenzen des Signals stärker als die tieferen Frequenzen dämpfen. Um das ursprüngliche Signal am Empfangsende des Kabels wiederherzustellen, ist es erforderlich, Entzerrer zur Beseitigung der frequenzabhängigen Dämpfung des Kabels vorzusehen.

Es ist bereits eine Anzahl Schaltungen zur Erreichung dieses Zieles bekannt, die alle aus Induktivitäten, Kapazitäten und ohmschen Widerständen bestehen. Eine allgemein benutzte Anordnung ist in dem Aufsatz »New Television Repeater for Telephone Cable Circuits« von Kilvington beschrieben, der in der Zeitschrift »The Post Office Electrical Engineers Journal«, Bd. 42, Juli 1949, S. 76 bis 80, erschienen ist.

Die Kabeldämpfung erhöht sich nun über den größeren Teil des Frequenzbandes von Fernsehsignalen proportional mit der Quadratwurzel der Frequenz. Die Dämpfung eines Entzerrungsgliedes aus Induktivität, Kapazität und ohmschem Widerstand ändert sich jedoch nicht entsprechend der notwendigen Entzerrung, und es mußte daher eine Anzahl solcher Entzerrungsglieder vorgesehen werden, um eine Annäherung an die gewünschte Entzerrung zu erreichen. Dies führt zur Verwendung zusammengesetzter Entzerrungsnetzwerke mit einer großen Anzahl von Schaltelementen zum Ausgleich von Kabellängen, die 30 m nur wenig überschreiten. Bei Einrichtungen, wie z. B. Fernsehkameras, die zu verschiedenen Zeitpunkten mit verschiedenen Kabellängen zu betreiben sind, ist eine sogar noch größere Zahl von Entzerrernetzwerken vorzusehen, um durch Einschaltung des passenden Entzerrers entsprechend der Länge des verwendeten Kabels eine Auswahl zu ermöglichen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine genaue Entzerrung der Kabel durch eine einfache Schaltung zu erreichen. Ferner soll eine auswählbare Entzerrung, die der Länge des zu benutzenden Kabels angepaßt ist, geschaffen werden, ohne daß zusätzliche Entzerrungsglieder benutzt zu werden brauchen. Es ist bekannt, daß ein Dämpfungsentzerrer, der über ein genügend breites Frequenzband wirksam ist, gleichzeitig auch ein wirksamer Phasenentzerrer ist. Die Er-Entzerrer für symmetrische
und koaxiale Kabel

Anmelder:

Pye Limited,

Cambridge (Großbritannien)

Vertreter: Dr. H. Wilcken, Patentanwalt,
Lübeck, Breite Str. 52/54

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 21. September 1955

Donald Weighton, Cambridge (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

findung bezweckt daher auch, Mittel zur Dämpfungsentzerrung über ein Frequenzband zu schaffen, welches breiter als das bisher benutzte ist, so daß eine zusätzliche Phasenentzerrung unnötig wird. Auf diese Art wird durch die Erfindung in einfacher Weise sowohl eine Dämpfungs- als auch eine Phasenentzerrung erreicht.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung, daß, wenn ein an sich bekanntes Material, welches eine hohe magnetische Permeabilität und einen hohen elektrischen Widerstand besitzt, als Entzerrungselement in einer geeigneten Schaltung verwendet wird, eine gute Entzerrung erzielbar ist, wenn die Permeabilität und der Widerstand so gewählt werden, daß der Widerstand des Elementes mit der Frequenz in gleicher Weise ansteigt wie die Dämpfung des Kabels, welches zu entzerren ist.

Diese Feststellung ist wegen der Einfacheit der angewendeten Mittel um so überraschender. Obgleich seit vielen Jahren der Wunsch bestand, einen wirksamen, aber einfachen Entzerrer zu schaffen, ist der Weg nach der Erfindung nicht beschritten worden, weil nicht erwartet wurde, daß ein Material der gekennzeichneten Art das erwähnte Ergebnis ergeben würde.

Dementsprechend besteht bei einem Kabelentzerrer der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß das Entzerrungselement aus einem Draht aus einem Material hoher Permeabilität und hohen elektrischen Widerstandes, und diese Größen sind in bezug auf den Drahtdurchmesser derart gewählt, daß infolge des

809 698/328

Skineffektes der Widerstand des Drahtes mit der Frequenz in gleicher Weise ansteigt wie die Dämpfung des zu entzerrenden Kabels und das Produkt aus dem Quadrat des Drahtdurchmessers und der Permeabilität dividiert durch den Widerstand im wesentlichen den gleichen Wert hat wie beim zu entzerrenden Kabel.

Um die Erfindung näher zu erläutern, werden nachstehend Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Schaltschema einer Ausführungsform des Entzerrers gemäß der Erfindung, während die

Fig. 2, 3 und 4 entsprechende Schaltschemata weiterer Ausführungen des Entzerrers gemäß der Erfindung zeigen.

Entsprechend der Fig. 1 besitzt der Entzerrer Widerstände R₁, R₂ und R₃ und ein Entzerrungselement 4. Der Widerstand R₃ bildet den Abschlußwiderstand für das zu entzerrende Kabel L. Das Entzerrungselement 4 besteht aus einem Draht W, dessen Material eine hohe Permeabilität und einen großen Widerstand besitzt, die in bezug auf den Durchmesser so gewählt sind, daß infolge des Skineffektes der Widerstand des Drahtes mit der Frequenz in gleicher Weise wie die Dämpfung des Kabels L wächst. In einem Beispiel nach der Erfindung ist das Entzerrungselement 4 als 50 cm langer Draht aus einer unter dem Handelsnamen »Mumetall« bekannten Legierung mit etwa 73°/» Ni, 21% Fe und 5% Cu mit einem Durchmesser von 0,3 mm nichtinduktiv auf einen zylindrischen Träger F gewickelt. Diese Anordnung ist schematisch durch den um den Zylinder -P gewickelten Draht W dargestellt. Die Widerstände R₁ und R₂ besitzen Werte von 270 und 47 Ohm. Es wurde festgestellt, daß die Anordnung geeignet ist, die Dämpfungsverzerrungen einer Kabellänge von 90 m mit einer Genauigkeit von mehr als 0,1 Dezibel zu kompensieren, wobei das Kabel eine Dämpfung von 4 Dezibel bei 8 MHz besaß.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 ist ein Potentiometer VR₁ zur Anpassung des Entzerrers an die verwendete Kabellänge vorgesehen. Die Widerstände R₁, R₂ und R₃ und das Schaltelement 4 sind die gleichen wie die entsprechenden Teile in Fig. 1. Die Widerstände R₅ und R₆ wurden so bemessen, daß eine Bewegung des Schiebers des Potentiometers VR₁ keine Veränderung der Dämpfung bei tiefen Frequenzen bewirkt.

Bei der Schaltung nach Fig. 3 ist das Kabel L an das Steuergitter einer Verstärkerröhre V gelegt. Das Kabel ist durch den Widerstand R₃ abgeschlossen, und der Kondensator C₁ und der Widerstand R₇ bilden die an das Steuergitter der Röhre V gelegten Kopplungsglieder. Der Anodenwiderstand der Röhre V besteht aus dem Schaltelement 4, welches gemäß der Erfindung die Entzerrung des Kabels L bewirkt. Die Parallelschaltung aus Widerstand R₈ und Kondensator C₂ ist zwischen Kathode der Röhre V und Erde gelegt.

Die Schaltung nach Fig. 4 ist derjenigen nach Fig. 1 ähnlich, aber enthält zusätzlich ein aus ohmschen Widerständen und Kondensatoren bestehendes Netzwerk innerhalb des gestrichelten Rechtecks Ή, durch welches der Entzerrer eine im wesentlichen frequenzunabhängige Impedanz erhält. Dieses zusätzliche Netzwerk bringt den Vorteil eines geringeren Einschaltverlustes gegenüber der Schaltung nach Fig. 1. Die Erfindung kann selbstverständlich auch abgewandelt werden. Zum Beispiel kann der Draht aus einem anderen Material als »Mumetall« hergestellt sein. Auch kann das Entzerrungselement anstatt aus Draht aus einem Ferrit oder einem anderen pulverförmigen magnetischen Material mit gewünschter Permeabilität und gewünschtem Widerstand hergestellt sein und auf einem geeigneten Träger angeordnet werden, z. B. in einer Nut auf der Oberfläche einer flachen Scheibe oder Platte oder auf dem Außenmantel eines zylindrischen Trägers aus Isoliermaterial.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Entzerrer für symmetrische und koaxiale Kabel aus wenigstens einem Entzerrungselement im Nebenschluß zum Kabel und einem Kabelabschlußwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzerrungselement (4) aus einem Draht (W) aus einem Material hoher Permeabilität und hohen elektrischen Widerstandes besteht und daß diese Größen in bezug auf den DraJhtdurchmesser derart gewählt sind, daß infolge des Skineffektes der Widerstand des Drahtes (W) mit der Frequenz in gleicher Weise ansteigt wie die Dämpfung des zu entzerrenden Kabels (L) und das Produkt aus dem Quadrat des Drahtdurchmessers und der Permeabilität dividiert durch den Widerstand im wesentlichen den gleichen Wert hat wie beim zu entzerrenden Kabel.

2. Entzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (W) nichtinduktiv auf einem Träger (F) angeordnet ist.

3. Entzerrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzerrungselement (4) aus einem Draht aus einer Legierung mit etwa 73% Ni, 21% Fe und 5% Cu besteht.

4. Entzerrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Entzerrungselement (4) im Anodenkreis einer Verstärkerröhre (V) liegt, deren Gitterkreis mit dem Ausgang des zu entzerrenden Kabels (L) verbunden ist (Fig. 3).

5. Entzerrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein aus ohmschen Widerständen und Kondensatoren bestehendes Netzwerk (N) vorgesehen ist, durch welches der Entzerrer eine im wesentlichen frequenzunabhängige Impedanz erhält (Fig. 4).

6. Entzerrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einstellung des Entzerrers (4) entsprechend der Länge des zu entzerrenden Kabels (L) vorgesehen sind (Fig. 2).

7. Entzerrer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Entzerrers ein einstellbares Potentiometer (VR₁) vorgesehen ist (Fig. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 823 607;
schweizerische Patentschrift Nr. 231 335.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©809 698/328 12.58