CH681934A5 - - Google Patents
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Description
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CH 681 934 A5 CH 681 934 A5
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Beschreibung description
Die Erfindung bezieht sich auf eine in einem Gebäudeteil integrierte Einzelempfängeranlage mit einer Parabolantenne zum Empfang von Satellitenprogrammen für Radio und Fernsehen. The invention relates to a single receiver system integrated in a building part with a parabolic antenna for receiving satellite programs for radio and television.
Dem heutigen Radio- und Fernsehkonzessionär steht ein praktisch unbeschränktes Angebot an Programmen zur Verfügung, die über Satelliten ausgestrahlt werden. Die Frequenzbänder der ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen liegen im 11-oder 12-GHz-Bereich. Diese elektromagnetischen Wellen, auch Radiowellen genannt, werden von Parabolantennen aufgefangen und in elektrische Signale umgesetzt, welche mit Radio- und Fernsehgeräten hör- bzw. sehbar gemacht werden. The radio and television licensee today has a practically unlimited range of programs available that are broadcast on satellites. The frequency bands of the emitted electromagnetic waves are in the 11 or 12 GHz range. These electromagnetic waves, also called radio waves, are picked up by parabolic antennas and converted into electrical signals, which are made audible or visible with radio and television sets.
Gemeinsames Merkmal aller Parabolantennen ist, dass parallel einfallende elektromagnetische Weilen punktförmig fokussiert werden, was auch bei Satellitensendern mit geringeren Leistungsflussdichten und/oder in nicht optimalen Ausleuchtzonen brauchbare Signale erzeugt. Die Schüssel der Parabolantenne, welche vorzugsweise aus Aluminium besteht und eine Dicke von etwa 2 mm hat, weist je nach Anforderung einen Durchmesser von üblicherweise 0,6 bis 1,8 m auf. Heute werden bei Einzelanlagen für Ein- oder einzelne Mehrfamilienhäuser Schüsseln eines Durchmessers von 0,6 bis 1,2 m eingesetzt. Einzelanlagen im engeren Sinne, also für einzelne Wohnungseinheiten, liegen durchwegs an der unteren Grenze. Gemeinschaftsanlagen für die Versorgung von ganzen Überbauungen, Quartieren oder kleinen Dörfern benötigen heute Parabolspiegel eines Schüsseldurchmessers von 0,9 bis 1,5 m, Grossgemeinschafts-Anlagen für Städte oder Regionen einen solchen von 1,5 bis 1,8 m. Die vorstehenden Zahlen dienen lediglich dazu, die heutigen Grössenverhäitnisse anzudeuten. A common feature of all parabolic antennas is that electromagnetic waves incident in parallel are focused in a point-like manner, which also produces usable signals with satellite transmitters with lower power flux densities and / or in less than optimal coverage zones. The dish of the parabolic antenna, which is preferably made of aluminum and has a thickness of approximately 2 mm, has a diameter of typically 0.6 to 1.8 m, depending on the requirements. Today, bowls with a diameter of 0.6 to 1.2 m are used in single systems for single or single apartment buildings. Individual systems in the narrower sense, i.e. for individual apartment units, are consistently at the lower limit. Community facilities for the supply of entire superstructures, quarters or small villages today require parabolic mirrors with a bowl diameter of 0.9 to 1.5 m, large community facilities for cities or regions such as 1.5 to 1.8 m. The above numbers only serve to indicate the current size relationships.
Bei Gemeinschafts- und Grossgemeinschafts-Anlagen sind Verkabelungsanlagen notwendig, die zu den einzelnen Gebäuden geführt werden. Für Einzelanlagen werden die Parabolantennen auf dem Gebäude oder in der unmittelbaren Umgebung angeordnet. Bei der Wahl des Antennenstandortes ist darauf zu achten, dass die freie Sicht zum Satelliten, im wesentlichen in südlicher Richtung, gewährleistet ist. Obwohl die Durchmesser der Satellitenantennen kleiner geworden sind, werden diese im Freien anzuordnenden Objekte von breiten Bevölkerungsschichten als störend empfunden oder gar durch Bauordnungen verboten. Bei einer Parabolantenne an einem Gebäude muss diese möglichst versteckt werden, was jedoch wegen der Südorientierung und der notwendigen freien Sicht nur selten optimal gelingt, auch wenn mit entsprechenden Farbanstrichen nachgeholfen wird. Bei einer versteckten Anordnung im Garten sind Kabel zu verlegen und in das Gebäude zu führen, ausserdem sind Massnahmen gegen Frostgefahr zu treffen. In the case of community and large community systems, cabling systems that lead to the individual buildings are necessary. For individual systems, the parabolic antennas are arranged on the building or in the immediate vicinity. When choosing the antenna location, care must be taken to ensure that there is a clear view of the satellite, essentially to the south. Although the diameters of the satellite antennas have become smaller, these objects to be placed outdoors are perceived by large sections of the population as annoying or even prohibited by building regulations. In the case of a parabolic antenna on a building, this must be hidden as much as possible, but this rarely works optimally due to the south-facing orientation and the necessary unobstructed view, even if the paintwork is used to help. If the arrangement is hidden in the garden, cables must be laid and led into the building, and measures must be taken to prevent the risk of frost.
Die Alternative zu Einzelanlagen, verkabelte Gemeinschafts- oder Grossgemeinschafts-Anlagen weisen weiter den Nachteil einer Abhängigkeit von Betriebsgesellschaften auf, welche aus der grossen Auswahl von Programmen im Hinblick auf Parabolantennenzahl und Lizenzgebühren eine mehr oder weniger beschränkte Auswahl treffen. Die volle Informationsfreiheit des Signalempfängers ist also nicht gewährleistet. Überdies sind Verkabelungssysteme für dünnbesiedelte Gebiete, vereinzelte oder alleinstehende Gebäude aus Kostengründen nicht anschliessbar. The alternative to individual systems, wired community or large community systems also have the disadvantage of being dependent on operating companies, which make a more or less limited selection from the large selection of programs with regard to the number of parabolic antennas and license fees. The full freedom of information for the signal receiver is therefore not guaranteed. In addition, cabling systems for sparsely populated areas, isolated or stand-alone buildings cannot be connected due to cost reasons.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Einzelanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, welche in ästhetischer Hinsicht befriedigt, alle baulichen Vorschriften erfüllt und wirtschaftlich herzustellen und zu betreiben ist. The inventor has set himself the task of creating a single system of the type mentioned, which is aesthetically satisfying, meets all structural regulations and is economical to manufacture and operate.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss nach dem Kennzeichen von Patentanspruch 1 gelöst. The object is achieved according to the characterizing part of patent claim 1.
Die Parabolantenne weist also keinen äusseren Teil im Freien auf, sondern ist vollständig im Ge-bäudeinnern angeordnet und damit weder sichtbar noch Witterungseinflüssen ausgesetzt. The parabolic antenna therefore has no outer part outdoors, but is located entirely inside the building and is therefore neither visible nor exposed to the weather.
Die Abdeckung ist so ausgestaltet, dass sie von gebäudeüblicher Geometrie und Erscheinungsform ist, also einen unvoreingenommenen Betrachter nicht erkennen lässt, ob und wo im Gebäude eine Parabolantenne montiert ist. The cover is designed in such a way that it is of a building geometry and appearance, i.e. it does not allow an unbiased observer to see whether and where a parabolic antenna is installed in the building.
Die Abdeckung, bei übereinander liegenden Abdeckungen wenigstens die äussere, besteht vorzugsweise aus einem witterungs- und korrosionsbeständigen Kunststoff. Ist die Abdeckung in eine Dachfläche integriert, muss sie auch die mechanische Festigkeit bzw. die Tragfähigkeit des übrigen Dachs aufweisen. Selbstverständlich muss der Kunststoff auch wasser- und luftdicht sein, damit die Gebäudeeigenschaften gesamthaft unverändert bleiben. The cover, at least the outer one in the case of superimposed covers, preferably consists of a weather-resistant and corrosion-resistant plastic. If the cover is integrated into a roof surface, it must also have the mechanical strength or the load-bearing capacity of the rest of the roof. Of course, the plastic must also be watertight and airtight so that the overall properties of the building remain unchanged.
Die für elektromagnetische Wellen durchlässigen Abdeckungen aus einem Kunststoff bestehen beispielsweise aus einem Acrylharz, Polyvinylchlorid oder Plexiglas, massiv oder geschäumt ausgebildet. The covers made of plastic, which are permeable to electromagnetic waves, consist for example of an acrylic resin, polyvinyl chloride or plexiglass, solid or foamed.
Besonders vorteilhaft können Abdeckungen sein, welche nicht nur für Radiowellen, sondern auch für Licht durchlässig sind. So kann gleichzeitig mit der Montage einer oder mehrerer Parabolantennen die Belichtung eines Raums, insbesondere eines Estrichraums, gelöst werden. Covers which are permeable not only to radio waves but also to light can be particularly advantageous. In this way, the exposure of a room, in particular a screed room, can be released simultaneously with the installation of one or more parabolic antennas.
Deshalb sind im allgemeinen Abdeckungen für Parabolantennen lichtdurchlässig ausgebildet. Falls die ästhetische Gestaltung dies erfordert oder Bauvorschriften das Anbringen von Glasziegeln und/ oder Dachfenstern verbieten, können die Abdeckungen entsprechend den umgebenden Gebäudeteilen eingefärbt sein, sei es durch das Einbringen von nichtmetallischen Farbpigmenten oder durch einen nicht metallisierten Anstrich. So unterscheiden sich beispielsweise eingefärbte Kunststoffziegel nicht oder nicht störend von den umgebenden konventionellen Tonziegeln. Kunststoffziegel lassen jedoch elektromagnetische Wellen im 11-oder 12-GHz-Bereich praktisch ungehindert durch, gleichgültig ob sie eingefärbt sind oder nicht. For this reason, covers for parabolic antennas are generally designed to be translucent. If the aesthetic design requires it or building regulations prohibit the installation of glass tiles and / or roof windows, the covers can be colored according to the surrounding parts of the building, be it by introducing non-metallic color pigments or by non-metallized painting. For example, colored plastic bricks do not differ from the surrounding conventional clay bricks, or not at all. However, plastic tiles let electromagnetic waves in the 11 or 12 GHz range practically unhindered, regardless of whether they are colored or not.
Eine witterungsexponierte Abdeckung für eine im Dachbereich montierte Parabolantenne kann nicht nur aus Dachziegeln, sondern auch aus Dachplatten oder -bändern aus einem für Radiowellen durchlässigen Kunststoff bestehen, je nach dem übrigen Dach. Um diese Durchlässigkeit zu gewährleisten, muss ein Unterdach und, falls vorhanden, eine Isolationsschicht im Bereich der Abdeckung/en ent5 A weather-exposed cover for a parabolic antenna mounted in the roof area can consist not only of roof tiles, but also of roof panels or bands made of a plastic that is permeable to radio waves, depending on the rest of the roof. To ensure this permeability, a sub-roof and, if available, an insulation layer in the area of the cover / s must be removed5
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fernt werden. Eine Tragkonstruktion, insbesondere Holzdachlatten, wird vorteilhaft durch ein Äquivalent aus für Radiowellen durchlässigem Kunststoff ersetzt, wenigstens soweit die statischen Eigenschaften nicht untragbar verschlechtert werden. be removed. A supporting structure, in particular wooden roof battens, is advantageously replaced by an equivalent made of plastic which is permeable to radio waves, at least insofar as the static properties are not intolerably deteriorated.
Falls die Isolationseigenschaften wesentlich sind, kann unter der äusseren Abdeckung in Abstand eine innere Abdeckung angeordnet sein. In der Praxis ist dies eine einfache Platte, welche aus demselben oder einem unterschiedlichen Material wie die äussere Abdeckung besteht, wesentlich ist die Durchlässigkeit für Radio- und allenfalls für Lichtwellen. If the insulation properties are essential, an inner cover can be arranged at a distance under the outer cover. In practice, this is a simple plate, which consists of the same or a different material as the outer cover, the essential factor is the permeability to radio waves and at most to light waves.
Eine witterungsexponierte Abdeckung für die Parabolantenne kann auch als Dachfenster, Giebellu-karnenfenster, Schleppgaubenfenster, Ochsenauge, Erkerfenster oder Fenster ganz allgemein ausgebildet sein. Der einzige Unterschied solcher Fenster zu Fenstern üblicher Bauart besteht darin, dass statt Fensterglas transparente Kunststoffscheiben, beispielsweise aus einem der oben angegebenen Materialien, eingesetzt sind. Je nach den erforderlichen Isolationseigenschaften können eine, zwei übereinanderliegende oder drei übereinanderliegende Kunststoffplatten in einem Fensterrahmen angeordnet sein. A weather-exposed cover for the parabolic antenna can also be designed as a roof window, gable window, drag dormer window, ox eye, bay window or window in general. The only difference between such windows and windows of conventional design is that instead of window glass, transparent plastic panes, for example made of one of the materials specified above, are used. Depending on the required insulation properties, one, two superimposed or three superimposed plastic sheets can be arranged in a window frame.
Dachaufbauten sind besonders gut für den Einbau von Parabolantennen geeignet, weil einerseits dieser Raum meist schlecht genutzt werden kann, und andrerseits trotz der Schüssel der Parabolantenne noch genügend Licht einfällt. Roof structures are particularly well suited for the installation of parabolic antennas because, on the one hand, this space can usually be used poorly, and on the other hand, despite the dish of the parabolic antenna, sufficient light still falls on it.
Satellitensender kreisen in der Äquatorebene mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, wie sich die Erde dreht. Sie erscheinen deshalb stationär. Eine Parabolantenne wird auf einen bestimmten Satelliten fest einjustiert oder ist mit einem automatisiert betätigbaren Drehmechanismus ausgestattet, welcher das Wechseln von einem Satellitensender zum andern, mit satellitengesteuertem Einjustieren, erlaubt. Satellite transmitters orbit in the equatorial plane at the same angular velocity as the earth rotates. Therefore they appear stationary. A parabolic antenna is permanently adjusted to a specific satellite or is equipped with an automatically operated rotating mechanism, which allows switching from one satellite transmitter to another, with satellite-controlled adjustment.
Die Dimensionen der Abdeckung/en entspricht/entsprechen wenigstens denjenigen der Parabolantenne. Ist diese fest einjustiert, hat die Abdeckung bei einem Schüsseldurchmesser von 60 cm Dimensionen von etwa 60 x 60 cm. Lichtdurchlässige Abdeckungen, welche gleichzeitig Belichtungszwecke erfüllen, können entsprechend grösser ausgebildet sein, beispielsweise entsprechend den Normmassen von Dachfestern. The dimensions of the cover (s) correspond at least to those of the parabolic antenna. If this is firmly adjusted, the cover has dimensions of approximately 60 x 60 cm with a bowl diameter of 60 cm. Translucent covers, which simultaneously serve exposure purposes, can be made correspondingly larger, for example according to the standard dimensions of roof windows.
Ist die Parabolantenne drehbar, wird die entsprechende Aussparung grösser ausgebaut. If the parabolic antenna can be rotated, the corresponding recess is enlarged.
In einem Walm, einem Krüppelwalm, einer Giebellukarne oder dgl. kann mit entsprechendem Aufwand ein grosser Schwenkbereich abgedeckt werden. A large swivel range can be covered in a hip, a crippled hip, a gable bell or similar.
Die Vorteile einer erfindungsgemässen Einzelanlage für eine Parabolantenne lassen sich wie folgt zusammenfassen: The advantages of an individual system according to the invention for a parabolic antenna can be summarized as follows:
- Keine ästhetische Beeinträchtigung eines Gebäudes und daher keine Einschränkung durch eine Bauordnung, - No aesthetic impairment of a building and therefore no restriction by building regulations,
- kein Ausweichen in den Umschwung eines Gebäudes notwendig, und - no need to dodge the turn of a building, and
- vor äusseren Einflüssen geschützte, leicht und gefahrlos zugängliche Empfängeranlage. - Receiver system protected from external influences, easily and safely accessible.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch: The invention is explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing, which are also the subject of dependent claims. They show schematically:
- Fig. 1 eine Prinzipskizze des Satellitenfernsehens, 1 is a schematic diagram of satellite television,
- Fig. 2 einen Vertikalschnitt einer Einzelanlage mit festeinjustierter Parabolantenne, und - Fig. 2 is a vertical section of a single system with a fixed parabolic antenna, and
- Fig. 3 eine Teilansicht eines Dachs mit einer Einzelempfängeranlage für eine Parabolantenne. - Fig. 3 is a partial view of a roof with a single receiver system for a parabolic antenna.
In Fig. 1 ist eine leistungsstarke Sendestation 10, mit einer Parabolschüssel charakterisiert, dargestellt, welche durch einen Pfeil 12 angedeutete elektromagnetische Wellen zu einem Satelliten 14 sendet. Dieser ist in der Äquatorebene «parkiert» und hat die gleiche Winkelgeschwindigkeit wie die Erddrehung. Die vom Satelliten 14 reflektierten elektromagnetischen Wellen sind mit einem weiteren Pfeil 16 dargestellt. Die reflektierten elektomagnetischen Wellen im 11- und 12-GHz-Bereich definieren Ausleuchtzonen, welche vom Zentrum nach aussen eine abnehmende Leistungsflussdichte haben. 1 shows a powerful transmission station 10, characterized by a parabolic dish, which transmits electromagnetic waves, indicated by an arrow 12, to a satellite 14. This is "parked" in the equatorial plane and has the same angular velocity as the rotation of the earth. The electromagnetic waves reflected by the satellite 14 are shown with a further arrow 16. The reflected electromagnetic waves in the 11 and 12 GHz range define illumination zones which have a decreasing power flux density from the center to the outside.
Eine Parabolantenne 18 mit einem Umsetzer 20 wird auf den ortsfest erscheinenden Satelliten 14 einjustiert. Die Parabolantenne 18 einer Einzelanlage ist in der Regel auf einen bestimmten Satelliten 14 einjustiert, der am betreffenden Ort eine möglichst grosse Leistungsflussdichte hat. Die Parabolantenne 18 kann jedoch mit einem automatisierten Drehmechanismus ausgestattet sein und bei genügend grosser Abdeckung aus für Radiowellen durchlässigem Material verschiedene Satelliten 14 anpeilen. A parabolic antenna 18 with a converter 20 is adjusted onto the stationary satellite 14. The parabolic antenna 18 of an individual system is generally adjusted to a specific satellite 14 which has the greatest possible power flux density at the location in question. The parabolic antenna 18 can, however, be equipped with an automated rotating mechanism and, with a sufficiently large cover made of material permeable to radio waves, aim at different satellites 14.
Das im Umsetzer 20 erzeugte elektrische Signal wird zu einem Empfänger 22 geleitet, und mit einem Fernsehschirm 24 in ein Bild umgesetzt. The electrical signal generated in the converter 20 is passed to a receiver 22 and converted into an image with a television screen 24.
Die in Fig. 2 dargestellte Einzelanlage umfasst im wesentlichen eine Parabolantenne 18 mit einem Umsetzer 20 und für die parallel einfallenden elektromagnetischen Radiowellen 26 durchlässige Abdeckung 28, 30. Die äussere Abdeckung 28 besteht aus einer Acrylharzplatte, die innere Abdeckung 30 aus einer Plexiglasplatte. In diesem Bereich ist das übliche Dach 32, bestehend aus Dachziegeln, Dachlattung, Isolationsschicht und Unterdach, ausgespart. Durch das Anbringen von zwei für die elektromagnetischen Wellen 26 durchlässigen Platten bleiben die Isolationseigenschaften des Dachs 32 im wesentlichen erhalten. Selbstverständlich kann auch ein Dachfenster mit üblichem Rahmen, aber Kunststoffplatten 28, 30 anstelle von Fensterglas, eingesetzt sein. The individual system shown in FIG. 2 essentially comprises a parabolic antenna 18 with a converter 20 and cover 28, 30 which is permeable to the parallel incident electromagnetic radio waves 26. The outer cover 28 consists of an acrylic resin plate, the inner cover 30 of a plexiglass plate. In this area, the usual roof 32, consisting of roof tiles, battens, insulation layer and sub-roof, is left out. By attaching two plates which are permeable to the electromagnetic waves 26, the insulation properties of the roof 32 are essentially retained. Of course, a roof window with a conventional frame, but plastic plates 28, 30 can be used instead of window glass.
Die Schüssel des fest auf einen Satelliten (14 in Fig. 1) einjustierten Parabolspiegels 18 hat einen äusseren Durchmesser von 60 cm. Die praktisch parallel einfallende elektromagnetische Strahlung 26 wird nach bekannten geometrischen Gesetzen im Umsetzer 20 fokussiert. Der Umsetzer 20 ist mit einem nicht dargestellten Gestänge an der Schüssel des Parabolspiegels 18 befestigt. The dish of the parabolic mirror 18, which is firmly adjusted to a satellite (14 in FIG. 1), has an outer diameter of 60 cm. The practically parallel incident electromagnetic radiation 26 is focused according to known geometric laws in the converter 20. The converter 20 is attached to the bowl of the parabolic mirror 18 with a linkage, not shown.
Da die elektromagnetische Strahlung 26 in schweizerischen Breitengraden mit einem Winkel von etwa 34° einfällt, trifft sie nur bei Steildächern mit einem etwa rechten Winkel auf die Abdeckungen 28, 30. Da die Dachneigungen mehrheitlich bei etwa Since the electromagnetic radiation 26 is incident in Swiss latitudes at an angle of approximately 34 °, it only hits the covers 28, 30 in the case of pitched roofs at an approximately right angle. The majority of the roof pitches are approximately
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45° oder darunter liegen, trifft die elektromagnetische Strahlung 25 in einem spitzen Winkel von etwa 55 bis 80° auf die Abdeckungen 28, 30. 45 ° or below, the electromagnetic radiation 25 strikes the covers 28, 30 at an acute angle of approximately 55 to 80 °.
In Fig. 2 ist eine zentral gespeiste Parabolantenne 18 dargestellt. Selbstverständlich können auch andere Typen von Parabolantennen eingesetzt werden, beispielsweise eine Offset-Antenne, bei welcher die elektromagnetischen Radiowellen 26 nicht parallel zur Achse der Parabolantenne einfallen. A centrally fed parabolic antenna 18 is shown in FIG. Of course, other types of parabolic antennas can also be used, for example an offset antenna in which the electromagnetic radio waves 26 are not incident parallel to the axis of the parabolic antenna.
In der in Fig. 3 dargestellten Teilansicht eines Hausdachs sind die Tonziegel 34 schraffiert dargestellt. Für die elektromagnetischen Radiowellen 26 (Fig. 2) durchlässigen Dachziegel 36 aus einem Kunststoff, im vorliegenden Fall einem transparenten Acrylharz, sind nicht schraffiert. Unter den Kunststoffziegeln 36 ist eine Parabolantenne 18 mit einem Umsetzer 20 angedeutet. In the partial view of a house roof shown in FIG. 3, the clay tiles 34 are shown hatched. Roof tiles 36 made of a plastic, in the present case a transparent acrylic resin, which are permeable to the electromagnetic radio waves 26 (FIG. 2) are not hatched. A parabolic antenna 18 with a converter 20 is indicated under the plastic tiles 36.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 sind alle oberhalb der Parabolantenne 18 angeordneten Kunststoffziegel 36 durchlässig für Radiowellen und sichtbare Wellen. Damit kann gleichzeitig ein Estrichraum belichtet werden. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, all of the plastic tiles 36 arranged above the parabolic antenna 18 are permeable to radio waves and visible waves. This allows a screed space to be exposed at the same time.
Die punktiert schraffierten Kunststoffziegel 36' könnten auch Tonziegel 34 sein, sie liegen ausserhalb des Bereichs der Parabolantenne 18. Die Kunststoffziegel 36 könnten auch so eingefärbt sein, dass sie nicht als solche erkennbar sind. The dotted hatched plastic tiles 36 'could also be clay tiles 34, they lie outside the area of the parabolic antenna 18. The plastic tiles 36 could also be colored in such a way that they cannot be recognized as such.
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