Was ist eine Ladespule?

Eine Ladespule ist ein Gerät, das entlang eines Stromkreises in einer Telefonleitung platziert wird und die Signalverluste über große Entfernungen kompensiert. Zwei Drähte werden in die Form eines flachen Donuts gewickelt, der oft als heiße Form bezeichnet wird. Die Struktur induziert über Magnetfelder einen elektrischen Strom, um die verlorene Signalleistung zu kompensieren. Die Ladespule ist etwa anderthalb Zoll breit und befindet sich entlang des Stromkreises, anstatt als Kopplung zu ihm zu dienen. Ladespulen sind so konzipiert, dass sie den Signalverlust oder die Dämpfung bei hohen Sprachfrequenzen in Telefonleitungen moderieren oder minimieren.

Ladespulen werden typischerweise alle 6.000 Fuß (etwa 1,8 Kilometer) entlang einer Telefonleitung platziert. Sie senken die elektrischen Verluste bei hohen Frequenzen bis zu Frequenzstärken, bei denen ein Filter oder Verstärker einer Schaltung beginnen würde, den Pegel zu reduzieren. Signale verlieren deutlich an Stärke, wenn diese Grenzfrequenz erreicht wird, daher werden Ladespulen nicht in verdrillten Kabelpaaren verwendet, wo die Frequenzen unzureichend hoch sind.

Die Spulen basieren manchmal auf dem Konzept der Pupin-Spulen, benannt nach dem Erfinder Michael Pupin, der Ende des 19. Jahrhunderts ein Design für eine Ladespule patentierte. Bei diesem Design wurden Kondensatoren verwendet, die Energie speichern, wenn ein elektrisches Feld vorhanden ist. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wird die Kapazität immer noch durch die Kabelleiterlänge und den Abstand zwischen den Leitern definiert.

Die Länge des Kabels wirkt sich darauf aus, wie viel Energie auf dem Weg verloren geht. Induktivität, die Speicherung von Energie in einem Magnetfeld, hilft, Verluste entlang eines Sprachkabels auszugleichen, was die Funktion einer Ladespule ist. Auch wenn der Intensitätsverlust bei einem Sprachsignal normalerweise nicht wahrnehmbar ist, kann er so weit erhöht werden, dass er es über eine große Entfernung tut. Selbst bei digitalen Teilnehmeranschlüssen (DSL) moderner Telefonanlagen werden Ladespulen eingesetzt. In der Vergangenheit wurden Induktionsspulen in Lasttöpfen platziert, Stahlkonstruktionen an Telefonleitungen, die bis zu drei Fuß hoch waren.

Frequenzen können unter Verwendung einer unbelasteten Phantomkonfiguration weiter modifiziert werden. Wenn die Ladespule die Frequenzleistung zu stark reduziert, kann diese Konstruktion den Effekt ändern, um Rundfunkanwendungen zu ermöglichen. Die Induktivität kann ebenfalls auf ein bestimmtes Niveau eingestellt werden. Eine weitere Überlegung ist die Art der verwendeten Ladespule aufgrund unterschiedlicher Anforderungen für Telefonleitungen und der unterschiedlichen Entfernungen, die Signale über eine komplexe Leitung zurücklegen müssen.