DE422082C - Kabel fuer Signalsysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus einer Anzahl von Abschnitten bestehenden Kabels. Das Verfahren hat den Zweck, die Wirkung von Unregelmäßigkeiten in der Impedanz der verschiedenen Abschnitte auf die Übermittlung von telephonischen und höheren Frequenzen möglichst zu verringern.

Bei der Konstruktion derartiger Kabel, ζ. Β. ίο langer Unterseekabel, ist es notwendig, das Kabel in verhältnismäßig kurzen Abschnitten herzustellen und die verschiedenen Abschnitte zusammenzuspleißen, um so das fertige Kabel zu erhalten. Wenn auch solche Kabel so eingerichtet sind, daß sie einen bestimmten Impedanzwert aufweisen, so ist doch bekannt, daß die verschiedenen Abschnitte infolge verschiedener Faktoren bei der Herstellung des Kabels in ihren Impedanzwerten sich unterscheiden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, die verschiedenen Kabelabschnitte so zusammenzuspleißen, daß das fertige Kabel ein äußerst geringes Maß von Störungen bei der Signalübermittlung aufweist, und zwar solcher Störungen, welche durch Unregelmäßigkeiten der Impedanz in den verschiedenen Abschnitten entstehen können.

Das Wesen der Erfindung ergibt sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung. In der Zeichnung stellt dar

Abb. ι ein Ausführungsbeispiel mit neun Abschnitten, welche annähernd gleich in der Länge sind und die eine Hälfte des ganzen Kabels darstellen.

Abb. 2 zeigt graphisch die Anordnung dieser Abschnitte in bezug auf ihre prozentuale ίο Abweichung von der durchschnittlichen Impedanz der gesamten halben Länge des ganzen Kabels.

Abb. 3 zeigt graphisch die Wirkung der Anordnung der Abschnitte der Abb. 2 auf die dem Kabel aufgedrückte Signalspannung.

Nach Fertigstellung sämtlicher Abschnitte, die für ein ganzes Kabel nötig sind, welches zwischen zwei Punkten verlaufen soll, wird die Impedanz eines jeden Abschnittes gemessen und der Durchschnittswert für jede halbe Länge ermittelt, d. h. für die Entfernung von jedem Ende nach dem Kabelmittelpunkt. Für die Zwecke der nachstehenden Beschreihung sind in Abb. 1 neun mit 1 bis 9 bezeichnete Abschnitte gezeigt, welche z. B. die halbe Länge des ganzen Kabels darstellen, die sich von einem Ende bis zum Mittelpunkt dieses Kabels erstreckt. Abschnitt 1 stellt denjenigen Abschnitt dar, welcher dem Ende dieser halben Länge des Kabels am nächsten liegt, und die folgenden Abschnitte sind aufeinanderfolgend in der vom fraglichen Ende wegführenden Richtung numeriert. Die Reihenfolge der Anordnung dieser Kabel hängt von ihrer Impedanz ab, welche durch den Ausdruck J/ ~ zu bestimmen ist, wobei L und C die Induktanz bzw. die Kapazität dieser Ab-■ schnitte darstellen. Es sei bemerkt, daß der Ausdruck ]/—, in welchem offensichtlich Widerstand und Streuung vernachlässigt sind, nicht die genaue Impedanz eines jeden Kabelabschnittes angibt. Da jedoch für den wichtigsten Teil des telephonischen Frequenzbereiches und darüber die Wirkungen von Widerstand und Streuung verhältnismäßig gering sind, können sie in vorliegendem Falle vernachlässigt werden, und es läßt sich demnach die Impedanz der Kabelabschnitte mit

dem kürzeren Ausdruck 1/ -^ bezeichnen.

Wenn der Wert 1/-^ für alle Kabelabschnitte

festgestellt ist, welche dazu bestimmt sind, die halbe Länge des ganzen Kabels von einem Ende nach dem Mittelpunkt dieses Kabels zu bilden, so ist der Durchschnittswert von

für die ganze halbe Länge des Kabels

Λ/ -p

\ zu ermitteln und der Prozentsatz, um welchen jeder Abschnitt vom Durchschnitt abweicht. ¹ Der Kabelabschnitt, dessen Impedanz im we-, sentlichen dem Durchschnitt für die gesamte j halbe Länge des Kabels gleich ist, ist als

■ Endabschnitt am Kabelende auszuwählen.

■ Wenn kein Kabelabschnitt im wesentlichen ! dieselbe Impedanz aufweist wie der Durch-

I schnitt, so ist für das Kabelende derjenige j Abschnitt zu wählen, welcher dem Durch- ; schnitt am nächsten kommt, und hierauf ist I die prozentuale Abweichung der Impedanz der j anderen Abschnitte gegenüber diesem ausgewählten Kabelabschnitt festzustellen. Die anderen Kabelabschnitte sind dann zu ordnen und je nach der Größe ihrer Abweichung vom Durchschnitt zusammen zu verbinden. Der Kabelabschnitt mit der geringsten Abweichung wird mit dem Endabschnitt und der Abschnitt mit der größten Abweichung wird mit dem Punkt verbunden, der am entferntesten vom Endabschnitt liegt, d. h. also mit dem Mittelpunkt des ganzen Kabels. Auf diese Weise hängt die Entfernung eines bestimmten Kabelabschnittes von dem Kabelende vom Verhältnis seiner Impedanzabweichung zum Durchschnittswert der gesamten halben Kabellänge ab. Da nun die Impedanz von annähernd der Hälfte aller Abschnitte oberhalb des Durchschnitts und die andere Hälfte unterhalb des Durchschnitts liegt, müssen die aufeinanderfolgenden Abschnitte nicht nur so angeordnet werden, daß ihre Impedanzabweichung vom Kabelende ab gegen den Mittelpunkt des Kabels zu anwächst, sondern die benachbarten Abschnitte müssen nach der positiven und nach der negativen Seite des Durchschnittswertes hin wechseln. Dies ist in Abb. 2 klar zum Ausdruck gebracht, wo der Endabschnitt 1 den Wert ΐ,οο hat und der benachbarte Abschnitt 2 einen Wert hat, welcher z. B. 5 Prozent oberhalb des Abschnittes ι liegt, während der Abschnitt 3 einen Wert besitzt, welcher etwa 5 Prozent unterhalb des Abschnitts 1 liegen kann. Jedes der folgenden Abschnittspaare 4 und 5, 6 und 7, 8 und 9 besteht aus Abschnitten mit positiver bzw. negativer Abweichung möglichst gleicher Größe. Diese Abweichungen sind willkürlich angenommen und sollen nur dazu dienen, das Erfindungsprinzip zu erläutern. Die andere Hälfte des Kabels ist in gleicher Weise aufgebaut, so daß der Abschnitt mit geringster Abweichung am anderen Kabelende sich befindet, während die Abschnitte größter Abweichung am Mittelpunkt des Kabels untergebracht werden. Es ist daher klar, daß das fertige Kabel bezüglich Impedanzabweichung vom Mittelpunkt aus in Richtung auf die beiden Kabelenden sich verkleinert.

Eine derartige Anordnung hat für Fre- [ quenzen innerhalb des Sprachbereiches die i geringste Abweichung von der durchschnitt- ■ liehen Impedanz, da die Längen kurz genug j sind, so daß die Phasendifferenz, hervorgerufen durch Impedanzunregelmäßigkeiten auf- ; einanderfolgender Abschnitte, von jedem Kabelende aus betrachtet, klein ist. Dies ist in Abb. 3 zum Ausdruck gebracht. Bei dieser Abbildung stellt /₀ die Grenzfrequenz für den für Telephonic notwendigen Sprachbereich dar. Der Wert« stellt den effektiven Widerstand eines Kabels dar, dessen Abschnitte gleichförmig sind und einen Wert \'-p gleich

dem Durchschnittswert aufweisen. In b ist die Abweichung von dieser Impedanzkurve, hervorgerufen durch die zwei getrennt betrachteten Abschnitte 2 und 3, dargestellt und

ao weiterhin durch Kurve 23 der kombinierte Effekt dieser zwei Abschnitte. In c ist derselbe Effekt für zwei benachbarte Abschnitte 6 und 7 dargestellt, welche sich in einer größeren Entfernung vom Kabelanfang befinden. Obwohl die wirklichen Abweichungen der Abschnitte 6 und 7 größer sind als diejenigen der Abweichungen der Abschnitte 2 und 3, so reduziert die Dämpfung des Kabels zwischen dem Sendeende und den Abschnitten 6 und 7 den Effekt derselben auf die Impedanz des Sendeendes. Es ist klar, daß, wenn 2 und 3 oder 6 und 7 von derselben Art wären, der kombinierte Effekt der beiden annähernd zweimal so groß sein würde, als wenn jeder von beiden allein genommen würde. Je größer die Gleichheit der Abschnitte 2 und 3, um so geringer wird die Resultierende 23 ausfallen. Dieser Durchschnittswert kann nicht Null werden infolge des Umstandes, daß die Abschnitte 2 und 3 nicht gleich weit vom Eingangsende sich befinden. Die Wirkung hiervon ist, daß die Frequenzen 12 und 13, bei welchen die Kurven 2 und 3 die Frequenzachse kreuzen, verschieden werden. Diese Frequenzen nähern sich einander und werden ebenfalls höher, wenn die Länge der Abschnitte verringert wird. Auf diese Weise kann durch Verminderung der Länge der Abschnitte ein besserer Ausgleich erzielt werden. Innerhalb des Bereiches von Sprachfrequenzen besteht infolge des Lagenunterschiedes aufeinanderfolgender Abschnitte nur ein geringer Phasenunterschied, und demzufolge ist die Wirkung auf die Signalübermittlung gering.

Die obigen Ausführungen betreffen ein Ausführungsbeispiel, durch welches der Erfindungsbereich an sich nicht beschränkt werden soll.

Die Impedanzdifferenzen sind zwischen den verschiedenen Kabellängen besonders groß, so daß sie nach diesem Verfahren abgeglichen werden müssen, während die Impedanzen der einzelnen Werte innerhalb eines jeden Kabelabschnittes sehr gering sind und vernachlässigt werden können. Die Hauptunterschiede treten also zwischen den einzelnen Kabelabschnitten auf, und für jeden Abschnitt wird eine Durchschnittsimpedanz aus allen Adern berechnet.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Kabel für Signalsysteme, bestehend aus einer Anzahl von Abschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzwerte dieser Abschnitte soweit wie möglich in gleichförmiger Weise vom Durchschnittswert von den Endpunkten des Kabels nach der Mitte zu abweichen.

2. Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz eines jeden der Abschnitte gemessen und die Durchschnittsimpedanz aller gemessenen Abschnitte ermittelt wird und die Abschnitte so angeordnet werden, daß die Abschnitte an den Kabelenden am nächsten der Durchschnittsimpedanz liegen, während die folgenden Paare benachbarter Abschnitte zwischen den Kabelenden und dem Mittelpunkt des Kabels in der Reihenfolge angeordnet werden, wie ihre Abweichung von der Impedanz anwächst, wobei ferner benachbarte Abschnitte eines jeden Paares in annähernd gleicher Weise nach oben bzw. unten abweichen.

3. Verfahren zur Herstellung eines Kabels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert \/ -^ eines jeden

\ C loo

Abschnittes gemessen und ein Durchschnittswert der Werte 1/ -_ ermittelt wird

und die Abschnitte in solcher Reihenfolge angeordnet werden, daß der Wert

1/ — des Abschnittes an jedem Kabelende

dem Durchschnitt am nächsten kommt, während die aufeinanderfolgenden Paare benachbarter Abschnitte annähernd gleiche positive und negative Abweichungen vom Durchschnitt aufweisen, wobei die Werte in Richtung zum Mittelpunkt des Kabels anwachsen.

Hierzu ι Biau Zeichnuneen.