148049. lajstromszámú szabadalom • Vivőfrekvenciás kábelberendezés

Megjelent: 1961. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.049. SZÁM 21. c. 1—19. OSZTÁLY — WC—177. ALAPSZÁM Vivőfrekvenciás kábelberendezés Wedemeyer Erwin oki. mérnök Berlin-Rahnsdorf A bejelentés napja: 1958. január 7. A találmány tárgya részarányos vezetékeket tartalmazó vivőfrekvenciás kábel, melynél a harmadik körök útján keletkező távolsági áthallási csatolások, melyek nagy frekvenciáknál mutatkoznak, kisebbek, mint az eddigi kábeleknél. A harmadik körök útján keletkező távolsági áthallást tudvalevőleg az érpár valamely pontjától visszaverődött hullámból adódó közelvégi áthallás okozza, mely nem-lineáris jellege miatt tudvalevőleg nehezen egyenlíthető ki. Ez okból a kábelgyártásnál arra törekedtek, hogy a csatolási értékek a lehető legkisebbek legyenek. A csatolásoknak a kábel mentén való eloszlása teljesen önkényes volt, mert eddig az volt a feltevés, hogy egy kábelszakasz csatolása a szerkezeti hossz négyzetgyökével növekszik. Ez a kábelekre vonatkozó kötelező előírásokban is megtalálható. Ez a törvényszerűség kis frekvenciák esetében általában érvényes. Nagyobb frekvenciáknál, kb. 100 kHztől feljebb azonban pl. nagyfrekvenciájú vivőhullámos kábeleknél elveszti érvényét. Ezeket a viszonyokat aa 1., 2. és 3. ábrákon szemléltetett példák nyomán óhajtom ismertetni. E három ábra mindegyike vivőfrekvenciás kábel 400 méteres gyártási hossza csatolási vektorának, nevezetesen a vektor abszolút értékének és helyzetének változását a frekvencia föggvényében szemlélteti a Gauss-f éle számsíkban; a görbe a változó vektor végpontjainak geometriai helye. A három megvizsgált kábelhossz csupán a részicsatolásoknak a kábel mentén való eloszlásában különbözik egymástól. Az 1. ábra olyan kábelre vonatkozik, amelynél a részcsatolások tagozódása a következő: 1. az első részszakasznak (a kábelhossz első negyedének) pozitív, a 2. szakasznak negatív, a 3. szakasznak ismét pozitív, a 4. szakasznak negatív csatolása van. Ennek a négy csatolásnak együtt, kis frekvenciáknál (beszéd-frekvenciánál) az eddig szokásos követelményeknek megfelelően, csekély eredő csatolása van, amely a szakaszok csatolása algebrai összegének felel meg. Ha azonban a vektor elforgását is figyelembe véve különböző frekvenciáknál a vektor abszolút értékét és fázisösszegét kiszámítjuk, az 1. ábra szerinti görbét kapjuk, amely szerint a közelvégi áthallási csatolások kb. 300 kHz-től kezdve oly értékeket vesznek fel, hogy vektoraik végpontjai a tűrési körön kívül fekszenek és egyáltalában figyelembe sem jövő közelvégi áthallási csillapodási értékeket szolgáltatnak. A 2. ábra olyan kábelre vonatkozik, amelynél a csatolások tagozódása a következő: 1. szakaszban pozitív, 2. szakaszban negatív, a 3. szakaszban negatív és a 4. szakaszban pozitív. Az összecsatolás, a csatolások algebrai összege kis frekvenciánál az 1. ábra szerinti kábel összecsatolásának felel meg. Nagy frekvenciánál azonban kb. 250 kHztől kb. 450 kHz-ig terjedő frekvenciáknál a közelvégi áthallási csatolások vektorai a tűrési körön kívül végződnek, míg az azon felüli frekvenciáknál ismét a tűrési körön belül esnek. A 3. ábra olyan kábelre vonatkozik, amelynél a részcsatolások eloszlása olyan, hogy a csatolás a gyártási hossz mentén egyenletesen oszlik el, hosszegységenként állandó, az összecsatolás tehát a kábel mentén lineárisan növekszik, azaz valamennyi (mind a négy) részszakaszban a csatolások pozitívek az eredő összecsatolás így kis frekvenciánál lényegseen nagyobb értékű, mint az előző két esetben. Az 1. ábránál említett számítást elvégezve, azt találjuk, hogy növekvő frekvenciánál a közelvégi áthallási csatolóvektorok végpontjai spirálishoz hasonló görbét képeznek, amely a tűrési körön belül fekszik. Ebből az a meglepő tény adódik, hogy a gyártási hosszak csatolása tekintetében a nagyobb frekvenciáknál eddig támasztott követelmények érvénytelenek. Nagy, főleg 500 kHz nagyságrendű frekvenciák számára való vivőfrekvenciás kábelvezetékeknek részarányos vezetékekből való felépítésénél a találmány szerint csupán egyenletes csatolás-eloszlású vagyis lineárisan növekvő összecsatolású szerkezeti hosszakat használunk, amikor is a frekvencia függvényében feltüntetett közelvégi áthallási csatolási vektorok végpontjai spirálvonalon fekszenek, mely oly körön belül vonul, melynek középpontja megközelítőleg a csatolási vektorokat feltüntető Gauss-féle koordináta-rendszer reális számtengelyén fekszik, az imaginárius tengelyt a nullpontban érinti és melynek nagyságát a spirálisnak a reális számtengellyel való metszéspontja határozza meg. A találmány szerinti vivőfrekvenciás kábelbe-