DE652369C - Replica network for pupinized two-wire lines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Nachbildungsnetz für pupinisierte Zweidrahtleitungen, d. h. die Herstellung einer künstlichen Leitung, deren Impedanz genau dieselbe Frequenzabhängigkeit im Bereiche der TeIephoniefrequenzen als die nachzubildende Kabelleitung hat. Da die Impedanzfrequenzkurve von Kabelleitungen von dem Grad ihrer Pupinisierung abhängt, muß man in der Lage sein, bei Nachbildungsnetzen die den verschiedenen Pupinisierungen entsprechenden Impedanzkurven, und zwar die reelle und imaginäre Komponente derselben, herzustellen. Bekannt sind schon Nachbildungen dieser Art, die im allgemeinen aus verschiedenen Kombinationen von Selbstinduktion, Widerständen und Kapazitäten bestehen.The invention relates to a simulation network for pupinized two-wire lines, d. H. the creation of an artificial line, the impedance of which has exactly the same frequency dependence in the range of telephony frequencies than the cable line to be simulated. Since the impedance frequency curve of cable lines depends on the degree of their pupinization, one must be able to identify the impedance curves corresponding to different pupinizations, namely the real one and imaginary component thereof. Replicas are already known of this kind, which generally consists of various combinations of self-induction, Resistances and capacities exist.

Die erfindungsgemäße Nachbildung gestattet, diese Aufgabe in besonders 'einfacher und günstiger Weise zu lösen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule mit wechselseitiger Induktion mit zwei Paaren identischer, auf einem und demselben Kern angeordneter Wicklungen mit der einen Wicklung eines jeden Paares an das Ende je einer Ader der Leitung und mit der zweiten Wicklung an die erste in solcher Weise angeschlossen ist, daß die von den besagten Wicklungen erzeugten Kraftflüsse entgegengerichtet sind, daß ferner ein einstellbarer Kondensator in Nebenschluß zwischen zwei entsprechenden Punkten der beiden Wicklungen angeordnet ist, die an eine der beiden Adern der Leitung angeschlossen sind, und daß die Austrittsklemmen der Spule über einen Widerstand oder eine Kapazität oder einen Widerstand in Reihen- oder Nebenschluß mit einer Kapazität geschlossen sind und gegebenenfalls eine oder beide Wicklungen jedes Paares durch weitere Kondensatoren überbrückt sind.The simulation according to the invention makes this task particularly easy and cheaper way to solve. It is characterized in that a coil with reciprocal Induction with two pairs of identical ones placed on one and the same core Windings with one winding of each pair at the end of one wire of the line and with the second winding is connected to the first in such a way that those generated by said windings Force flows are opposite, that also an adjustable capacitor in Shunt placed between two corresponding points of the two windings which are connected to one of the two wires of the line, and that the exit terminals of the coil via a resistor or a capacitance or resistor in series or shunt with a capacitance are closed and, if necessary, one or both windings of each pair are bridged by further capacitors are.

Spulen mit wechselseitiger Induktion, die aus vier paarweise entgegengesetzten und auf denselben Kern angeordneten Wicklungen bestehen, sind schon an sich bekannt und auch als Filter oder als Anpassungsnetze für Zweidrahtverstärker angewendet worden. Die Kombination dieser bekannten Spule mit einem zweiten einstellbaren, aus Widerständen, Kapazitäten oder aus einer Kombination der beiden bestehenden Endelement weist, wenn sie erfindungsgemäß als Nachbildung angewendet wird, folgende Vorteile auf:Mutual induction coils consisting of four pairs of opposite and on the same core arranged windings exist, are already known per se and also been used as filters or as matching networks for two-wire amplifiers. the Combination of this known coil with a second adjustable, made of resistors, Capacities or from a combination of the two existing end elements, if according to the invention as a replica is applied, the following advantages:

1. Die reelle und imaginäre Komponente der Nachbildungsimpedenz können unabhängig voneinander eingestellt werden.1. The real and imaginary components of the replica impedance can be independent can be adjusted from each other.

2. Infolgedessen erlaubt das Nachbildungsnetz eine Nachbildung mit einer hohen, bis jetzt unerreichten Genauigkeit von ungefähr 0,5 %.2. As a result, the replication network allows replication with a high, to now unmatched accuracy of about 0.5%.

3. Durch seine symmetrische Ausbildung ermöglicht das erfindungsgemäße Nachbil-3. Due to its symmetrical design, the replica according to the invention enables

dungsnetz sehr hohe Werte für die Ausgleichsdämpfung zu erhalten und somit die Erregung von Schwingungen in dem Verstärkerkreis zu vermeiden.
An Hand der beigegebenen Zeichnungen soll an einzelnen Verwirklichungsmöglichkeiten der Erfindung ihr Grundgedanke beschrieben werden.to obtain very high values for the equalization damping and thus to avoid the excitation of oscillations in the amplifier circuit.
Based on the accompanying drawings, its basic idea is to be described using individual implementation options for the invention.

Fig. ι zeigt die normalen Kurven über das ίο Verhältnis von Impedanz zur Frequenz bei einer Stammleitung und einer Viererleitung eines pupinisierten Kabels.Fig. Ι shows the normal curves over the ίο ratio of impedance to frequency a trunk line and a quad line of a pupinized cable.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Schaltung gemäß der Erfindung, um die Impedanzfrequenzkurve einer Viererleitung zu reproduzieren. In den Fig. 3 und 4 sind besondere Ausführungsvariationen gezeigt, die zur Reproduktion von Stammleitungen dienen.Fig. 2 shows schematically a circuit according to the invention to the impedance frequency curve to reproduce a quad. 3 and 4 are special design variations shown, which are used to reproduce trunk lines.

Fig. 5 zeigt einige Möglichkeiten für die Schaltung eines im Nebenschluß zu den Spulen zu legenden Elementes.Fig. 5 shows some possibilities for shunting one to the coils element to be laid.

Fig. 6 zeigt verschiedene Verwirklichungsmöglichkeiten des Endelementes der Leitungsnachbildung. Fig. 6 shows various implementation options of the end element of the line simulation.

Die Kurven der Fig. 1 zeigen die Veränderungen der wirksamen Komponente der Impedanz in Abhängigkeit zu der Frequenz in einer Leitung. Kurve α gilt für eine Viererleitung und Kurve b für eine Stammleitung, wobei in beiden Fällen die Pupinisierung mittelstark ist. Die Kurve c, die praktisch für beide Stromkreise die gleiche ist, stellt die Veränderungen dar, die dem imaginären Teil entsprechen.The curves in FIG. 1 show the changes in the effective component of the impedance as a function of the frequency in a line. Curve α applies to a quadruple line and curve b to a trunk line, the pupinization being medium in both cases. Curve c, which is practically the same for both circuits, represents the changes that correspond to the imaginary part.

Die Schaltung der Fig. 2 ist im besonderen bestimmt, Viererleitungen nachzubilden. Sie besitzt eine Spule mit wechselseitiger Induktion, deren vier Wicklungen 4, 5, 6, 7 auf den gleichen magnetischen Kern gewickelt sind. Die Spulen sind derart miteinander verbunden, daß die Wicklung der Spule 4 entgegengesetzt zu .der der Wicklung 5 und die Wicklung 6 entgegengesetzt der Wicklung 7 ist. Infolgedessen sind die Kraftfelder, die die Spulen 4 und 6 erzeugen, denen der Spulen 5 und 7 entgegengesetzt.The circuit of FIG. 2 is specifically designed to emulate quad lines. she has a coil with mutual induction, the four windings 4, 5, 6, 7 on the same magnetic core are wound. The coils are connected to one another in such a way that that the winding of the coil 4 is opposite to that of the winding 5 and the winding 6 is opposite to winding 7. As a result, the force fields that are the Generate coils 4 and 6, those of the coils 5 and 7 opposite.

An den Verbindungspunkt der Spulen 4, 5 einerseits und den der Spulen 6, 7 andererseits ist ein Kondensator 8 angeschaltet. Das so entstehende Schaltelement bildet den wichtigsten Teil der Leitungsnachbildung, auf den sich die Erfindung bezieht. Das Schlußglied , der künstlichen Leitung besteht aus einem Widerstand 9 mit einer Kapazität 10, die an die Ausgangsseite des Schaltelementes angeschlossen sind. Die bei 1 angeschlossenen Kondensatoren 2 und 3 dienen dazu, die Blockkondensatoren nachzubilden, die in die Fernsprechleitung eingeschaltet sind, um Rufströme zu sperren. Mit der Wirkungsweise der eigentlichen Leitungsnachbildung haben diese Kondensatoren nichts zu tun und sind deshalb in den Fig. 3 und 4 fortgelassen.At the connection point of the coils 4, 5 on the one hand and that of the coils 6, 7 on the other hand a capacitor 8 is connected. The resulting switching element is the most important Part of the line simulation to which the invention relates. The final link , the artificial conduction consists of a resistor 9 with a capacitance 10, which is connected to the output side of the switching element are connected. The connected at 1 Capacitors 2 and 3 are used to simulate the block capacitors that are used in the Telephone lines are switched on to block ringing currents. With the mode of action These capacitors have nothing to do with the actual line simulation are therefore omitted in FIGS. 3 and 4.

Mit der vorbeschriebenen Anordnung er--■hält man Impedanzfrequenzkurven, die genau "mit den durchschnittlichen Kurven übereinstimmen, wie sie innerhalb des im TeIephoniebetrieb üblichen Frequenzbereiches einer Viererleitung auftreten' (Kurve α und c der Fig. 1).With the arrangement described above, one obtains impedance frequency curves which exactly "agree with the average curves as they occur within the frequency range of a quadruple line customary in telephone operation (curve α and c of FIG. 1).

Der Aufbau einer Leitungsnachbildung, mit der die Impedanzfrequenzkurve einer Stammleitung nachgebildet werden kann, ist in Fig. 3 dargestellt. Zu den Elementen der Fig. 2 kommen hier noch die Kondensatoren Ii und 12, die in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise angeschaltet werden. Der Kondensator 8 liegt parallel zum Eingang der künstlichen Leitung. Die Resonanzfrequenz einer derartigen Zusammenschaltung hängt VOn₁ dem Wert der verschiedenen-Einzelteile ab. Wenn man auf eine Resonanzfrequenz einstellt, die etwas höher als die höchste durch die Telephonleitung gesandte Sprechfrequenz liegt, so erhält man Impedanzfrequenzkurven, die vollkommen mit den Kurven b und c übereinstimmen.The structure of a line simulation, with which the impedance frequency curve of a trunk line can be simulated, is shown in FIG. 3. In addition to the elements of FIG. 2, there are also capacitors Ii and 12, which are switched on in the manner shown in the drawing. The capacitor 8 is parallel to the input of the artificial line. The resonant frequency of such interconnection depends oF ₁ from the value of the various items. If a resonance frequency is set which is slightly higher than the highest speech frequency sent through the telephone line, then impedance frequency curves are obtained which agree perfectly with curves b and c.

Selbstverständlich sind eine Reihe von · Schaltungsänderungen der hier gezeigten Grundschemen möglich. Man kann z. B. die Kondensatoren 11 und 12 parallel entweder zu den Spulen- 5 und 7 (Fig. 4) oder zu den Spulen 4 und 6 legen.It goes without saying that a number of circuit changes are shown here Basic schemes possible. You can z. B. the capacitors 11 and 12 in parallel either to coils 5 and 7 (Fig. 4) or to coils 4 and 6.

An Stelle des Kondensators 8 kann" in allen beschriebenen Schaltungen entweder ein Ohmscher Widerstand 13 oder ein Ohmscher Widerstand 13 mit Parallel- oder. Serienkondensator 8 verwendet werden. Die drei Möglichkeiten zeigt Fig. 5.Instead of the capacitor 8, in all of the circuits described, either a Ohmic resistor 13 or an Ohmic resistor 13 with parallel or. Series capacitor 8 can be used. The three possibilities are shown in FIG. 5.

Die Zusatzelemente der Leitungsnachbildung können ebenfalls verschiedene Ausführung erhalten. Die grundsätzlichen Möglichkeiten zeigt Fig. 6. Man sieht, daß an Stelle der Serienschaltung vom Widerstand 9 und Kondensator 10 gemäß Fig. 2 bis 4 ein Einzelwiderständ und Kondensator treten kann.The additional elements of the line simulation can also be of different designs obtain. The basic possibilities are shown in Fig. 6. You can see that in place the series circuit of resistor 9 and capacitor 10 according to FIGS. 2 to 4 is a single resistor and capacitor can occur.

Die Leitungsnachbildung gemäß der Erfindung kann den Verhältnissen der Hauptleitung genau angepaßt werden, indem die Werte der Kondensatoren und Widerstände geändert werden. Hieraus ergibt sich, daß die Erfindung eine sehr leichte Einregelung und Anpassung der neuen Leitungsnachlegung gestattet.The line simulation according to the invention can match the conditions of the main line can be adjusted precisely by changing the values of the capacitors and resistors be changed. It follows that the invention is very easy to adjust and adaptation of the new line installation permitted.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Nachbildungsnetz für pupinisierte Zweidrahtleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule mit wechselseitiger Induktion und mit zwei Paaren identischer, auf einem und demselben Kern angeordneter Wicklungen (4, 5 bzw. 6, 7) mitSimulation network for pupinized two-wire lines, characterized in that, that a coil with mutual induction and with two pairs of identical ones placed on one and the same core Windings (4, 5 or 6, 7) with der einen Wicklung (4 bzw. 6) eines jeden Paares an das Ende je einer Ader der Leitung (1) und mit der zweiten Wicklung (5 bzw. 7) an die erste in solcher Weise angeschlossen ist, daß die von den besagten Wicklungen erzeugten Kraftflüsse entgegengerichtet sind, daß ferner ein einstellbarer Kondensator (8) in Nebenschluß zwischen zwei entsprechenden Punkten der beiden Wicklungen (4 und 6) angeordnet ist, die an eine der beiden Adern der Leitung angeschlossen sind, und daß die Austrittsklemmen der Spule über einen Widerstand (9) oder eine Kapazität (10) oder einen Widerstand in Reihen- oder Nebenschluß mit einer Kapazität geschlossen sind und gegebenenfalls eine oder beide Wicklungen jedes Paares durch weitere Kondensatoren (11, 12) überbrückt sind.the one winding (4 or 6) of each pair to the end of one wire each Line (1) and with the second winding (5 or 7) to the first in such Is connected way that the power flows generated by said windings are opposed, that an adjustable capacitor (8) in shunt between two corresponding Points of the two windings (4 and 6) is arranged to one of the both wires of the line are connected, and that the exit terminals of the coil via a resistor (9) or a capacitance (10) or a resistor in series or shunt with a capacitance are closed and optionally one or both windings of each pair by further capacitors (11, 12) are bridged. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings