DE861579C - Nachrichtenuebertragungssystem - Google Patents

Description

• Nachrichtenübertragungssystem Bei Nachrichtenübertragungssystemen, bei denen durch frequenzmäßige Trennung der beiden Gesprächsrichtungen eine vierdrahtähnliche Ausnutzung der Kanäle erfolgt, verfährt man üblicherweise nach dem Schema der Fig. i. Hierbei wird die gesendete, z. B. untere Frequenzgruppe von der empfangenen, z. B. oberen Frequenzgruppe durch eine aus Tiefpaß TP und Hochpaß HP bestehende Weichenschaltung getrennt. Bei einem nicht linearen Verhalten der Leitung ÜL selbst oder ihrer Zusätze; wie z. B. der Leitungsübertrager, werden dabei die entstehenden Klirrfrequenzen, soweit sie in den Durchlaßbereich des Empfangsfilters und somit in Gespräche der Gegenrichtung fallen, in voller Stärke empfangen. Es tritt also ein nicht lineares Nahenebensprechen auf. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, dieses Nahenebensprechen zu verringern.
• Zur Verringerung des Nahenebensprechens macht die Erfindung Gebrauch von der an sich bekannten Schaltungsanordnung nach Fig.2. Diese unterscheidet sich von der in Fig. i dargestellten dadurch, daß zwischen- Übertragungsleitung ÜL und Weichenschaltung noch eine Gabelschaltung G mit der Nachbildung 1V angeordnet ist, bei der also Leitung und Nachbildung in gleicher Weise vom Strom durchflossen werden.
• Während bisher durch die Leitungsnachbildung im wesentlichen lediglich die Scheinwiderstandsverhältnisse der Leitung nachgebildet werden, soll gemäß der vorliegenden Erfindung die Leitungsnachbildung etwa das gleiche nichtlineare Verhalten zeigen, wie die Übertragungsleitung einschließlich ihrer Zusätze. Hierdurch wird erreicht, daß sich die Klirrspannungen für die Empfangsrichtung kompensieren und das nicht lineare Nahenebensprechen entfällt. Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die Nachrichtenübertragung über Seekabel.
• Schon beim Entwurf der Trägerfrequenzsysteme wird auf das nicht lineare Nebensprechen in der Weise Rücksicht genommen, daß man die Frequenzbänder der Gruppen so legt, daß möglichst wenig Störungen auftreten. Es sind also meist nur kleine Frequenzbereiche, die als kritisch anzusehen sind. Oft müssen ihretwegen bei belasteten Leitungen erhebliche Mittel aufgewendet werden, um die nötige Klirrfreiheit des Kabels zu erzielen. Bei dem Übertragungssystem gemäß der Erfindung läßt sich das vermeiden, -wenn die Nachbildung insbesondere für diesen kritischen Frequenzbereich bemessen wird. Eine Kompensation über den gesamten Frequenzbereich läßt sich verhältnismäßig leicht erzielen, wenn das nicht lineare Verhalten der Leitung lediglich durch ihre Abschlüsse, z. B. den Leitungsübertrager, verursacht wird, da man diesen in bezug auf die Klirrspannungsverhältnisse in der Leitungsnachbildung identisch wiederholen kann. Eine Wiederholung solcher Elemente im Nachbildungszweig ist an sich bekannt. Sie geschah aber bisher lediglich mit Rücksicht auf eine möglichst genaue Nachbildung des Leitungsscheinwiderstandes und nicht, wie bei der Erfindung, zur Nachbildung auch des nicht linearen Verhaltens der Leitung bzw. der in ihr liegenden Elemente. Wie sich hierbei Abweichungen von den Sollwerten der Nachbildung auswirken, wird im folgenden erörtert.
• Zunächst sei die Klirrdämpfung eines Überträgers am Anfang der Leitung in der Schaltungsanordnung nach Fig. I berechnet. Legt man an die Klemmen a der Leitung die Spannung V und setzt einen idealen Übertrager mit der Querinduktivität L: voraus (Fig. 3 a), dann beträgt die Leerlaufkhrr-EMK (Fig.3 b) Die durch die Querinduktivität des Übertragers fließenden Ströme sind Sie -erzeugen die Klirr-EMK Die Klirrspannungen der dritten Harmonischen sind (Fig. q.d) Hierin ist M das Nichtlinearitätsmaß und der Strom Die Klirrspannung V$, für die dritte Oberwelle wird bei Anpassung der Endgeräte Hierin ist c) die Grundfrequenz und 33 der Scheinwiderstand bei der Klirrfrequenz 3(o, wobei 6 j c) L > '33 gesetzt ist.
• Für die Anordnung nach Fig. 2 sei ein Gabelübertrager (Fig.4a) vorausgesetzt, wie er in Verstärkerschaltungen üblich ist. Ist der Wellenwiderstand der Übertragungsleitung Z, so ist der Scheinwiderstand des Empfangszweiges 2Z und der Scheinwiderstand des Sendezweiges Mit n sind die Windungszahlen des Differentialübertragers bezeichnet. Sein Ersatzschaltbild ist in Fig. 4b gezeichnet. Mit diesem ergibt sich für den zu betrachtenden Fall die Fig. 4c mit den Scheinwiderständen 2L und '2N und .den Induktivitäten LL und ZN. Ist VL die der Leitung durch den Sendeverstärker aufgedrückte Spannung, dann beträgt die Spannung VN an der Nachbildung Es kann gesetzt werden 2L - 2 (I + d) @N = (I- d) LL - L (I -f- 8) LN = L (I - b) 'I) MN = 9 (I -77) Es ergibt sich dann Hierin bedeuten `3L3 und 53N, die Scheinwiderstände für die Klirrfrequenz 3 co. Es ist ferner Nach Einführung von d, 8, il und 0 ergibt sich Hierin bedeuten die Indices 3, daß diese Größen für die dritte Harmonische gelten. Es ist dabei Aus Gleichung ä ist zu ersehen, daß die an Im allgemeinen kann der Scheinwiderstand 23 für die dritte Harmonische etwa gleich dem Wellenwiderstand Z der Leitung gemacht werden. Es ist dann wobei gesetzt werden kann, wenn die Querinduktivitäten der Übertrager nahezu gleich und groß sind.
• Man erkennt, daß eine Klirrkompensation nicht nur bei verschiedenen d, 7j und b erzielt werden kann, es genügt auch, wenn in Gleichung (3a) die Summe aus ihnen klein wird, denn im Gegensatz zu Niederfrequenzzweidrahtverstärkern braucht auf die Güte der Scheinwiderstandsnachbildung erst in zweiter Linie (z. B. zur Unterdrückung schädlicher Klirrfrequenzen des Sendeverstärkers) Rücksicht genommen zu werden. Vorteilhaft wird man die Nachbildungen so einstellen, daß die im ÜbQrtragungsweg am Die an den Leitungsklemmen wirksame Klirrspannung VA ist gleich der Differenz aus beiden Klirrspannungen. Es ist den Leitungsklemmen wirksame Klirrspannung Vx, durch entsprechende Bemessung der Größen A, ö und 21 sehr klein gahalten und daß also eine Klirrkompensation erreicht werden kann. Diese Verhältnisse werden noch klarer, wenn man die Erhöhung der Klirrdämpfung einer Anordnung nach Fig.2 gegenüber einer Anordnung nach Fig. = betrachtet. Da nämlich in den Gleichungen i und 2 bei gleichem Sendepegel auf der Leitung V = VZ gesetzt werden muß, wird durch die zusätzliche Verwendung der Gabelschaltung die Klirrdämpfung um folgenden Betrag erhöht: meisten störende Klirrfrequenz am besten kompensiert wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Nachrichtenübertragungssystem mit durch frequenzmäßige Trennung der beiden Gesprächsrichtungen vierdrahtähnlich ausgenutzten Kanälen, bei dem die Trennung der Übertragungsrichtungen durch elektrische Filterweichen und durch eine Gabelschaltung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsnachbildung der Gabelschaltung etwa das gleiche nicht lineare Verhalten zeigt wie die Übertragungsleitung einschließlich ihrer Zusätze.
2. 2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch i,, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbildung so aufgebaut ist, daß die im Übertragungsweg am meisten störende Klirrfrequenz am besten kompensiert wird. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 6oi 467, 611 287.