Antennentechnik
Antennentechnik
Antennentechnik
Wie sendet ein Satellit Daten?
Seriell auf zwei Bändern (Horizontal und Vertikal
Wie heißt das Band auf dem Satelliten das Fernsehsignal übertragen?
Ku-Band
Downloadfrequenz (10,7 -12,75GHz)
low 10,7-11,7GHz
high 11,7-12,75GHz
Wie wird die Frequenz vom Satelliten in die der 1.Sat. ZF umgewandelt?
mit hilfe von 2 Oszillatoren (Schwingkreisen) im LNB.
1 Oszillator für die hohe Frequenz (H)
1 Oszillator für die niedrigeFrequenz (L)
Welche Aufgaben hat das LNB?
- erzeugen der 1. Sat ZF (ZwischenFrequenz)
- Selektion der Bänder
- vertärken
welche Modulationsarten werden bei Satellitenübertragung genutzt?
QPSK (Quaterny Phase Shift Keying) für SD-Qualität (2Bit/Symbol)
8PSK (8 Phase Shift Keying) für HD-Qualität (3Bit/Symbol)
Wofür steht SR im Sat Messgerät?
SR = Symbolrate
Was gibt CR oder FEC im Sat Messgerät an?
Wie viele Byte Nutzinformationen enthalten im verhältnis zu den Fehlerkerrektur Bytes
(z.B.: CR|FEC 3/4 : 3 Byte Informationen/1 Byte Fehlerkorrektur)
Was sagen verformte Hüllkuerven der Transponder auf dem Spektrum aus?
schlechte oder korrodierte Stecker, Wasser in der Leitung
Was sagen verformte Hüllkuerven der Transponder auf dem Spektrum aus?
Rot: Polarisationsproblem
grün: defektes Gerät angeschlossen (oder übersteuernder Verstärker)
Wofür steht die Abkürzung LNB?
Low Noise Block
Welche Referenzantenne wird zur Beurteilung von Satellitenantennen eingesetzt?
Der isotope Strahler
Wofür steht DiSEqC?
Digittal Satelite Equipment Control
Wofür wird DiSEqC angewendet und wie funktioniert es grundlegend?
DiSEqC wird in Satelliten Empfangsanlagen in der mehrere Satelliten empfangen werden, vom Reciever dafür verwendet um den Satelliten auszuwählen, den er anfragen will (Band auswahl, weiterhin über Legacy).
DiSEqC funktioniert über ein getaktetes 22kHz Signal mit unterschiedlicher Dauer (0-Bit: 1ms Schwingungen - 0,5 ms DC; 1-Bit: 0,5ms Schwingungen - 1ms DC(max. 256 Möglichkeiten). Einschalten DiSEqC Signal: von 14V -> 18V Signal ende: 18V -> 14V
Wie funktioniert das "teilnehmergesteuerte Einkabelsystem" für Satelliten Empfang?
Jeder Reciever bekommt eine "eigene" Mittenfrequenz zugeordnet (muss im Reciever eingestellt werden) = SCR-Adresse. Auf diese Frequenz kopiert der Einkabel Multischalter den gewünschten Transponder und stellt ihm so dem Teilnehmer zur Verfügung.
Wofür steht SCR-Adresse?
Satellite Channel Router - Adress
Welche Vorrausetzungen müssen Dosen für den Einsatz in Einkabelsystem erfüllen?
Was ist zu beachten?
- Dose muss DiSEqC fähig sein
- DC-Durchlass haben
bei Wohnungsübergreifender Installation: Programmierbare Dosen verwenden!
Dosen beschriften mit:
- SCR - Adresse
- Userband
User Band an Dose einstellen, wenn programmierbar (alle für die Wohnung vorgesehene Userbänder an allen Dosen in der Wohnung)
Worauf muss bei Einkabel Systemen geachtet werden, wenn Sat-Durchgangsdosen verwendet werden?
Dosen müssen:
- DC-Durchlass
- DiSEqC fähig
letzte Dose mit 75\(\Omega\) terminieren
Was ist Unicable und Jess und worin liegt der Unterschied?
Es sind beides Teilnehmer gesteuerte Einkabel Systeme für den Satellitenfernsehempfang.
Unicable:
- Anzahl d. Satelliten: 2
- Anzahl Reciever: 8
- Bandbreitenabstände zwischen User-Bändern: 102MHz
Jess:
- Anzahl d. Satelliten: 64
- Anzahl Reciever: 32
- Bandbreitenabstände zwischen User-Bändern: 116MHz
Was ist bezogen auf den Reflektor bei Einkabellösungen zu beachten?
Es muss ein größerer Reflektor verwendet werden, da die Transponder vom Eingang zum Ausgang der Unicable Matrix eine erhebliche Einbuße der Signalgüte erfahren (MER wird deutlich kleiner). => MER soll so hoch wie möglich sein => größerer Reflektor
Wie wird eine Sat Anlage aufgebaut und ausgerichtet (am Beispiel von Astra1 19,2°Ost?
(Schritt für Schritt)
- Mast lotrecht!
- Elevation (ca 30°)
- Azimut (19,2° Ost => in Deu: Süden -> ~10° nach Osten)
- Polarisation (Korrektur BER -> Handbuch des LNB)
- Messgerät anschließen
- Ausgewählten Transponder einstellen
- Im Analyser aus max. Ausformung bringen
- Transponder anwählen (Überprüfen ob Kanäle richtig sind (richtiger Satellit))
- Azimut und Elevation über Messwerte nachstellen (MER und Pegel auf maximum bringen)
Spektrum für die Übertragung von Rundfunk- und Kommunikationsangeboten
Wellenlänge: 10-2m - 104m
Frequenz: 1010 Hz - 104Hz
Rundfunk Sendearten
UHF Ultra High Frequency
VHF Very High Frequency
UKW Ultra Kurz Welle
Kurzwelle
Mittelwelle
Langwelle
Was ist ein Dipol?
die Antenne
Woraus ergibt sich die Länge des Dipols?
\(\frac{\lambda}{2}\) (die Hälfte der Wellenlänge)
Wie groß ist der Fußpunktwiderstand eines gestreckten Dipol?
\(Z = 75\Omega\)
Wie groß ist der Fußpunktwiderstand eines Faltdipol?
\(Z = 300\Omega\)
Wie breitet sich die elektromagnetische Welle aus?
Die elektromagnetische Welle breitet sich durch einen Wechsel vom Elektrischen Feld \((E)\) ins magnetische Feld \((H)\) und umgekehrt aus
Wie funktioniert eine Antenne grundlegend?
Eine Antenne ist ein frei im Raum befindlicher Leiter in dem ein Strom hineinfließt. Wegen der induktiven Wirkung des Leiters sind Strom und Spannung um 90° phasenverschoben und bilden längs des Leiters elektromagnetische Wellen. Wird diese Energie einer Antenne zugeführt die mechanisch an die Wellenlänge angepasst ist, so lösen sich die Wellen von der Antenne ab und entfernen sich mit Lichtgeschwindigkeit in den Raum
Wie berechnet sich die Wellenlänge?
\(\lambda [m] = \frac{c\text{(}3\times10^8\text{m/sek)} }{f}\) c = Lichtgeschwingdigkeit
Wie kann die Antennenlänge reduziert werden (mechanisch)?
Die Dipollänge kann durch mechanische Anpassung halbiert werden (\(\frac{\lambda}{4}\)).
dadruch reduziert sich der Antennegewinn)
Welche Modulationsarten gib es?
AM: Amplituden modulation
FM: Frequenzmodulation
PM: Phasenmodulation
Wodurch zeichnet sich ein Kanal aus?
Die Mittenfrequenz
Was ist der unterschied zwischen analog und digital Funk?
Analog: 1 Sender pro Kanal
Digital: mehrere Sender pro Kanal
Was ist CB Funk?
Citizen Band (analoger Funk)
wie hängt der Öffnungswinkel mit dem Gewinn zusammen?
Je größer der Öffnungswinkel desto kleiner der Gewinn
Je kleiner der Öffnungswinkel je größer der Gewinn
Wie muss das Verhältnis von Lastwiderstand und Innenwiderstand bei Leistungsanpassung sein?
3 Beispiele?
Innenwiderstand = Lastwiderstand
Beispiele:
PV-Anlage (zur Ausnutzung der maximalen Ausgangsleistung)
Anpassung von z.B. Koax Leitung an den Wellenwiderstand
Antennenanpassung
Wie muss das Verhältnis von Lastwiderstand und Innenwiderstand bei Stromanpassung sein?
3 Beispiele?
Innenwiderstand >> Lastwiderstand
Akkuladegeräte
LED-Treiber
Klingeltrafo
Wie muss das Verhältnis von Lastwiderstand und Innenwiderstand bei Spannungsanpassung sein?
Innenwiderstand << Lastwiderstand
Geräte am Energieversorgungsnetz
Elektronikgeräte mit eigener Spannungsquelle
HiFi-Anlagen
Was für Wellenarten gibt es?
Raumwellen
reflektierte Raumwellen
Bodenwellen
Was ist die Besonderheit der Ionosphäre?
Die Ionosphäre hat ein Hochpassverhalten
-
- 1 / 141
-
Cartes-fiches
Mindestmesswerte für MER bei
- QPSK (DVB-S (SD))
- 8PSK (DVB-S (HD))
- 256 QAM (DVB-C)
- COFDM (DVB-T2)
QPSK (DVB-S (SD)): 11 dB
8PSK (DVB-S (HD)): 14dB
256 QAM (DVB-C): 32dB
COFDM (DVB-T2): 32dB
Welche Dienste werden zur Übertragung von Radio und TV genutzt?
- UKW - Radio Analog
- DAB+ - Radio Digital (VHF)
- DVB-T2 (terrestrischer Funk) (UHF)
- DVB-C (Kabelgebunden)
- DVB-S (Sattelit)
Welche Funkdienste gibt es außer Radio + TV?
- DCF - 77 - Uhrzeit, Wetter, Katastrophenschutz
- CB-Funk - Sprachübertragung
- ISM-Band (Industrial, Scientific, Medical - Band)
- z.B. Autoschlüssel
- z.B. Funklichtschalter
- Bluetooth
- W-LAN
- DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
- Mobilfunk
- Rückkanal (Daten, Telefonie- Upload)
Welche Netzstrukturen gibt es um RuK oder SAT Signal an die Wohnungsübergabepunkte im Haus zu verteilen?
- Baumstruktur (CA TV alt - bei Neuinstallation nicht zulässig)
- +geringe Kosten
- -leichte Manipulation
- -Probleme bei Störungen
- Sternstruktur (SAT und CA TV neu <= 8WE)
- +hoher Datenschutz
- +Manipulation nur in WOhnung möglich
- +geringe Störbeeinflussung durch Endgeräte
- -hohe Kosten
- Wohnungs-/Etagenstern (CA TV neu > 8WE | Wohnungsstern: Einkabelsystem neu)
- +Manipulation nur in Wohnung/Etage möglich
- +Störungen leicht zu lokalisieren
- +geringe Störbeeinflussung durch Endgeräte
Wie ist eine Koaxleitung aufgebaut?
Welche Leitung darf nicht mehr verwendet werden?
Leitung ohne Metall-Folie darf nicht verbaut werden.
Drahtgeflecht Schirm in Leitung um Ströme tragen zu können (sonst muss Folie sehr dick -> unflexibel)
Wie funktioniert die Signalübertragung auf einer Koaxial Leitung?
Die elektromagnetische Welle breitet sich durch eine stetigen wechsel von magnetischem \((H)\) und elektrischem Feld\((E)\) aus. Genau wie in der Luft
Was für Eigenschaften hat eine Koax-Leitung?
besitzt Tiefpass verhalten => hohe Frequenz = hohe Dämpfung
Leitungsdämpfung ist Leitungslängen und Frequenzabhängig
Wellenwiderstand: \(75\Omega\) \((Z=75\Omega = \sqrt{\frac{L}{C}})\) (Leitungslängen und Frequenz unabhägig)
Schirmungsklasse: min.: Klasse \(A\) (gibt Dämpfung über Luftstrecke an)
Wofür ist es wichtig den Gleichstromwiderstand bei Koaxleitung zu kennen?
Der Gleichstromwiderstand wird benötigt um zu entscheiden, ob eine Koaxleitung einen oder mehrere Potentialausgleichspunkte braucht.
max. Widerstand zwischen zwei Potentialausgleichstellen: \(2\Omega\)
(Bsp.: Gleichstromwiderstand: \(20\Omega /km\) => 100m Leitung = \(2\Omega\) => nach 100m Leitung muss zweiter Potentialausgleich)
Was beschreibt der Verkürzungsfaktor?
der Verkürzungsfaktor ist der Wert, welcher multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit (\(3\cdot 10^8m/s\)) die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle in der Leitung ergibt
(Verhältnis von Ausbreitungsgeschwindigkeit in Vakuum zu dieser in dem Leiter)
Was ist die Funktion einer Weiche?
Die Weiche fasst unterschiedliche Frequenzbereiche zusammen und entkoppelt diese.S
Was ist die Funktion eines Verteilers?
der Verteiler verteilt das Stammeingangssignal auf Stammausgänge. Die Ausgänge sind untereinander entkoppelt.
Was ist die Funktion eines Abzweigers?
Der Abzweiger hat einen Stammeingang und -ausgang mit einer Durchgangsdämpfung (eher niedrig), sowie Abzweige, mit einer Abzweigedämpfung (eher hoch) zum entkoppeln der Teilnehmer.
Wofür werden Dämpfungsgleider eingesetzt?
Welche Arten gibt es?
Um die Dämpfung in einem Leitungsabschnitt gezielt zu erhöhen (Dämpfungsstecker mit F-Gewinde können überall im Leitungsverlauf eingesetzt werden)
- Dämpfungsstecker (Festwert Dämpfungsglied - Anwendung im Installationsbereich)
- Dämpfungswähler (Bestandteil einer Verstärkers, Anwendung in Labor-Schulungsbereich))
Welche Dämpfungsarten gibt es bei der Durchgangsdose?
Wie setzt sich die Entkoppelung von Durchgangsdosen zusammen?
Druchgangsdämpfung: niedrig (1-4 dB) Stammeingang -> Stammausgang
bei letzter Durchgangsdose Abschlusswiderstand! (KEINE Stichdose)
Anschlussdämpfung: hoch (10-14 dB) Stammeingang -> Teilnehmer
Richtdämpfung: Dämpfung zwischen Stammausgang -> Teilnehmer
Entkoppelung von zwei Durchgangsdosen: Richtdämpfung Dose 1 + Kabeldämpfung zwischen Dosen + Anschlussdämpfung Dose 2
Je höher die Entkoppelung (\(dB \uparrow\)) desto weniger können Endgeräte sich stören
Worauf ist bei der Verwendung von Stichdosen zu achten?
Hat nur Anschlussdämpfung Stammeingang -> Teilnehmer
hat keinen Abschlusswiderstand
Nur bei Multischalter-/Stichabzweigsystemen verwenden!
Bei SAT-Systemen: muss DC tauglich ausgeführt sein
sind KEINE Enddosen!
Anschlüsse an Dosen
Wie hoch muss die Entkopplung zwischen zwei Teilnehmern nach DIN EN 60728-1 (VDE 0855-7) sein?
30 dB
Wodurch entsteht Schräglage über einen Frequenzbereich (Spektrum)?
Durch das Tiefpassverhalten der Leitung werden hohe Frequenzen stärken gedämpft als niedrige, dadurch kommt es zu einer Schräglage des Spektrum.
(MIttenfrequenzen mit höherer Frequenz haben niedrigeren Pegel als welche mit niedrigerer Frequenz)
Was macht ein Entzerrer?
Entzerrer schneidet alle Pegel oberhalb einer definierten Gerade (vom Pegel der niedrigsten Frequenz bis zum Pegel der höchsten Frequenz seines Frequenzbereichs) ab und wirkt somit der Schräglage entgegen.
Nach entzerren muss verstärkt werden
Was ist die Aufgabe eines Verstärkers?
Der Verstärker überbrückt die in der Anlage auftretenden Dämpfung.
Wie ist beim einstellen eines Verstärkers vorzugehen?
- Messgerät an Teilnehmeranschluss mit größter Dämpfung (meist längster Leitungsweg)
- Kanal/Transponder mit höchster Frequenz: Mindestpegel \(n_{min}\) einstellen (Vorgabe aus Vorschrift + Planungsreserve 3dB) (danach NICHT mehr an Verstärker drehen)
- Kanal/Transponder mit niedrigster Frequenz: Maximalpegel \(n_{max}\) überprüfen(Vorgabe aus Vorschrift - Planungsreserve 3dB)
(Falls Pegel zu hoch: mechanisch Dämpfung erhöhen)
Skript Folie 47 (BlattNr.: 25)
Worauf ist bei der Auswahl eines Verstärkers zu achten?
- Frequenzbereich (z.B. 5-1000MHz)
- Rückkanaltauglich (falls erforderlich)
- Einstellmöglichkeiten
- Zugelassener Ausgangspegel (scharfer Grenzwert!)
- Rauschmaß (Qualität in dB (je kleiner desto besser))
Skript Folie 47 (BlattNr.: 25)
Was ist eine Antenne?
Eine Antenne ist eine Leiterschleife im freien Raum
Was ist besonders an einer Multimediadose (Datendose)?
An Multimediadose wird Modem des Kabelnetzbetreibers angeschlossen.
ermöglicht saubere Entkopplung zwischen Hin- und Rückweg
Separater Datenanschluss 14dB 5-65MHz Rückweg
Welche Komponenten enthält ein heutiger WLAN Router zum Anschluss an das BK Netz?
- Modem
- Switch
- Router
- Access Point
- Telefonanlage (zzgl DECT)
- Medienserver
(möglicherweise noch mehr)
Was ist eine Yagi Antenne?
eine Yagi Antenne ist ein Richtantenne mit einer Reihe Direktoren vor und meist einem Reflektor hinter dem Dipol
Was für eine Auswirkung haben mehr Direktoren bei einer Antenne?
Der Gewinn wird größer, dafür wird der Öffnungswinkel kleiner
Was gilt bei Antennen in Bezug auf Frequenz und Gewinn?
Steigt die Frequenz, steigt der Gewinn.
(Bis zur Nennfrequenz der Antenne, dann kippt der Gewinn ab)
Was ist das Problem von Reflexionen bei der Funkübertragung?
Es ergeben sich Laufzeitunterschiede zwischen dem direkt vom Sender eingehenden und dem reflektierten Signal.
(Früher Geisterbilder beim Fernsehen)
Wozu dient der Reflektor an einer Antenne?
Der Reflektor reflektiert die von Hinten an eine Richtfunkantenne reflektierten Signale (wirkt Laufzeitunterschieden entgegen, da nur das von vorn einstrahlende Signal Empfangen wird)
Wie werden unterschiedliche DVB-T2 Sendestationen entkoppelt?
Die Entkoppelung findet durch unterschiedliche Polarisation der Signale statt.
(Horizontal, Vertikal)
Wie viele Kanäle werden über DVB-T2 gesendet?
6
3 GEZ finanzierte mit öffentlich rechtlichen Sendern
3 Kanäle über Freenet verkauft mit privat Sendern
Wie setzt sich die Symboldauer (TS) zusammen?
Aus Informationszeit (TU) und Schutzzeit (Guard-Intervall)
Welches Modulations verfharen wird für DVB-T2 verwendet und wie funktioniert es grundlegend?
COFDM (Coded Orthogonal Frequency Devision Multiplexing)
ein einzelnes digitales Signal wird gleichzeitig auf 1.000 oder mehr Signalträger (niedrigere Frequenzen) aufgeteilt. Die Signale werden im rechten Winkel zueinander – daher orthogonal – gesendet, damit sie sich nicht gegenseitig stören. Durch die niedrigeren Frequenzen stehen die Symbole über einen längeren Zeitraum an, daher sind Fehlereinflüsse nicht so schwerwiegend (kleinerer Anteil des Signals wird belastet bei gleicher Fehlerzeit (im Vergleich zu sehr kurzer Signaldauer)
Wie berechnet sich die Pegelreduzierung (Faustformel) und was sagt sie aus?
\(\text{Pegelreduzierung} = 7,5\cdot log(\text{Trägeranzahl}-1)\) \([dB]\) (Faustformel)
(Trägeranzahl = Anzahl der Kanäle, Blöcke, Transponder)
Die Pegelreduzierung wird vom maximalen Betriebspegel des Verstärkers abgezogen bzw. auf die maximale Ausgangsleistung die der Verstärker leisten muss aufaddiert.
Bsp.:
benötigter Pegel nach dem Verstärker = 102 dB; Träger = 40 Stk.
102 dB - 68 dB Verstärkung = 34 dB
40 Träger ->12 dB Pegelreduzierung
102 dB + 12 dB = 114 dB Mindestausgangsleistung des Verstärkers
Was ist die BER?
Die BER (Bit Error Rate) ist die Bit Fehler Rate. Sie gibt das Verhältnis von fehlerhaften zu geprüften Bits an.
Bsp.: BER 1.0 e-6 bedeutet bei 1.000.000 geprüften Bits = 1 Fehler
Welche Norm bestimmt den Schutz von Antennenanlagen gegen Blitzschlag?
VDE 0855-1
soweit keine schärfen örtlichen Vorschriften bestehen.
(z.B. durch Sachversicherer oder Bauvorschrift)
Wie müssen alle äußere Teile einer Antennenanlage errichtet sein? (Blitzschutz)
So das sie einer Blitzentladung standhalten ohne das eine Gefahr für Brand oder Abtrennen der Anlage entsteht.
(In der Praxis zu erreichen durch dafür zugelassene Komponentnten mit CE Kennzeichnung)
Welche Ausnahmen von der Vorschrift gibt es hinsichtlich der Einhaltung von Erdung von Antennenanlagen?
- Antennenanlage am Gebäude min 2m unterhalb der Dachkante und maximal 1,5m vom Gebäude abstehend (weitester Punkt)
- Antennenanlagen innerhalb des Gebäudes
Wo dürfen Antennen und Antenneleitungen sowie Erdungsleiter nicht installiert werden?
Antennen dürfen nicht auf leichtentzündlichen Dächern installiert werden (Reet, Stroh o.ä.)
Antenneleitungen und Erdungleiter nicht durch Bereiche die zur Lagerung leicht brennbarer Stoffe (Heu, Stroh,...) dienen oder in denen sich eine explosive Atmosphäre bilden kann
