DE3942626C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Empfangsantennenverfahren für den stationären Empfang mit wenigstens zwei einzelnen Empfangsan­ tennen, deren Antennenausgangssignale jeweils mehreren Emp­ fangsteilnehmern einer Gemeinschafts-Hausempfangsanlage getrennt zugeleitet werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Empfangsantennensystem für den stationären Empfang zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der EP 00 36 139 A2 ist ein Verfahren bzw. ein Empfangsantennensystem für den stationären Empfang mit wenigstens zwei einzelnen Empfangsantennen bekannt. Bei dieser Anordnung ist ein Umschalter vorgesehen, der in Abhängigkeit von einem Steuersignal das Antennensignal entweder um 180° phasenverschiebt oder aber unbeeinflußt läßt. Dieses entweder um 180° phasenverschobene oder unbeeinflußt gelassene Anten­ nensignal wird mit dem Antennensignal der anderen Antenne in einer Addierstufe addiert und einer Empfängerschaltung zuge­ leitet, die ein Ausgangssignal einer Phasenauswahlschaltung zuleitet. In Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Phasenaus­ wahlschaltung wird der Umschalter vom Zustand, in dem er das eine Ausgangssignal um 180° phasenverschiebt, in den Zustand, in dem keine Phasenverschiebung vorgenommen wird, und umge­ kehrt, umgeschaltet.

Aus der DE 35 43 229 C1 derselben Anmelderin ist ein Hausver­ teilnetz für Einzel- und Gemeinschafts-Antennenanlagen be­ kannt, bei denen zwei Übertragungsleitungen zur getrennten Versorgung jeweils zweier Antennensteckdosen pro Teilneh­ mer-Anschlußstelle vorgesehen sind. Das Hausverteilnetz ist zum gemeinsamen Empfang der terrestrischen Ton- und Fern­ seh-Rundfunkprogramme und je eines links- und eines rechtspo­ larisierten Direktsatelliten-Fernsehprogramms vorgesehen. Jede Antennensteckdose weist zwei Auslässe auf. Ein Auslaß der aus der Übertragungsleitung für die linkspolarisierten Direktsa­ telliten-Fernsehsignale gespeisten Antennensteckdosen ist zum Empfang der terrestrischen Ton-Rungfunksignale und der andere Auslaß der aus der Übertragungsleitung für die rechtspolari­ sierten Direktsatelliten-Fernsehsignale gespeisten Antennen­ steckdosen ist zum Empfang der terrestrischen Fernseh-Rund­ funksignale vorgesehen.

Heutzutage ist die Senderbelegung im UKW-Sendebereich sehr dicht und wird auch in Zukunft auf Grund weiterer Senderzu­ lassungen eher noch dichter. Daher werden die Zonen um den jeweiligen einzelnen Sender herum immer kleiner, in denen ein ungestörter Rundfunkempfang ohne Beeinflussung durch andere Sender möglich ist. Insbesondere wird dadurch auch der Empfang entfernterer Sender, die gerade ein interessantes Programm ab­ strahlen, erheblich beeinträchtigt.

Bei Einzelantennenanlagen lassen sich diese Einschränkungen beim Empfang dadurch ganz oder im wesentlichen überwinden, daß Richtantennen verwendet werden, die beispielsweise mittels eines Rotors oder einer mechanischen Ausrichtanordnung in­ dividuell auf den gewünschten Sender ausgerichtet werden kön­ nen. Richtantennen sind naturgemäß für eine Gemeinschafts- Hausempfangsanlage nicht einsetzbar, so daß bei derartigen Anlagen für den einzelnen Empfangsteilnehmer keine Möglichkeit besteht, den Empfang für einen bestimmten Sender zu optimie­ ren. Allenfalls ist dies durch eine sehr aufwendige und für Gemeinschafts-Hausempfangsanlagen unwirtschaftliche Einzelkanalaufbereitung möglich, die jedoch auch insofern sehr eingeschränkt ist, als eine Frequenzumsetzung erforderlich ist, die auf Grund der Mischungsvorgänge die Signalqualität beeinträchtigt. Die Anzahl der im UKW-Bereich übertragbaren Sender wird dadurch erheblich eingeschränkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. ein Empfangsantennensystem im Zusam­ menhang mit Gemeinschafts-Hausempfangsanlagen für den statio­ nären Empfang zu schaffen, mit dem bzw. mit der es insbeson­ dere auch bei Anlagen mittlerer Größe für jeden einzelnen Teilnehmer individuell möglich ist, den Empfang eines bestimm­ ten, ausgewählten Senders zu optimieren.

Ausgehend von dem eingangs genannten Verfah­ ren, wie es aus der DE 35 43 229 C1 bekannt ist, wird die ge­ stellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Emp­ fangsantennen unterschiedliche Antennendiagramme aufweisen, und daß an jeder Empfangsstelle der Gemeinschafts-Hausemp­ fangsanlage Empfangssignale auf individuelle Art erzeugbar und auswählbar sind.

Auf Grund der erfindungsgemäßen Merkmale stehen beliebig vie­ len Empfangsteilnehmern die einzelnen Antennenausgangssigna­ le der Empfangsantennen mit unterschiedlichen Antennendiagram­ men getrennt und individuell zur Verfügung. Je nachdem, wel­ chen Sender der einzelne Empfangsteilnehmer empfangen und optimieren möchte, steht es ihm frei, die ihm vorliegenden einzelnen Ausgangssignale der Empfangsantennen zur individuel­ len Optimierung der Empfangssignale für einen bestimmten Sen­ der zu kombinieren und aufzubereiten. Dabei ist es ihm freige­ stellt, welche Art der Aufbereitung und Kombination er im jeweiligen Falle wählt. Im Grenzfalle kann er auch keinerlei Kombination oder Aufbereitung der einzelnen Antennenausgangs­ signale vornehmen, und nur eines der Antennenausgangssignale als Empfangssignal auswählen.

Auch hinsichtlich des zu wählenden apparativen Aufwands für die Empfangsoptimierung ist jeder Empfangsteilnehmer völlig frei. Er kann ganz auf Einrichtungen zur Optimierung verzich­ ten, er kann ein einfaches, handbedientes Gerät verwenden, oder er kann einen hohen Aufwand durch die Verwendung aufwen­ diger Diversity-Einrichtungen und -Verfahren treiben. Die Auswertung der ihm zur Verfügung gestellten Signale der Emp­ fangsantennen mit unterschiedlichen Antennendiagrammen ist also sowohl hinsichtlich des apparativen als auch hinsichtlich des Geräteaufwands ganz in sein Belieben gestellt.

Durch das erfindungsgemäße Merkmal, wonach die Empfangsantennen unterschiedliche Antennendiagramme aufweisen, wird insbesonde­ re sichergestellt, daß die einzelnen Antennenausgangssignale möglichst dekorreliert und entkoppelt sind und daher bei­ spielsweise für eine Kombination etwa nach dem Diversity-Ver­ fahren optimal verwendbar sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Empfangsantennen wenig­ stens eine Satellitenantenne umfassen. In diesem Falle ist bzw. sind für die Einspeisung der Satelliten-Empfangssignale bereits ein oder mehrere zusätzliche Koaxialkabel vorhanden, die für die Niederführung der Signale von Antennen unterschiedlicher Antennendiagramme ohne zusätzlichen Aufwand verwendet werden können.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfassen die Empfangsantennen wenigstens zwei Dipole, wobei es beson­ ders vorteilhaft ist, wenn die Dipole einen Winkel von 90° zueinander aufweisen. Auf diese Weise ist eine gute Dekorre­ lation der Antenneneingangssignale sichergestellt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine der Antennen so gewählt ist, daß sie einen starken Ortssender ausblendet. Auf diese Weise ist sicherge­ stellt, daß der starke Ortssender die Kombination bzw. das Diversity-Verfahren nicht dominiert, sondern auch andere Sen­ der bei der Optimierung des Empfangssignals zum Zuge kommen.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn we­ nigstens eine Antenne für den Empfang naher Sender und wenig­ stens eine weitere Antenne für den Empfang eines entfernten Senders verwendet wird. Auch dadurch ist wiederum eine gute Dekorrelation der Antennenausgangssignale und ein besserer Empfang sowohl des nahen Senders als auch des entfernten Sen­ ders sichergestellt. In diesem Zusammenhang ist es vorteil­ haft, wenn für die nahen Sender, also für den Ortsempfang ein Dipol und für den entfernten Sender eine Richtantenne gewählt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn wenigstens eine auf das elektrische Feld und eine auf das magnetische Feld anspre­ chende Einzelantenne verwendet werden. Als Signale für das magnetische Feld können beispielsweise Schleifen oder Ferrite herangezogen werden. Für eine Gemeinschafts-Hausanlage lassen sich dadurch die der Empfängerschaltung bereitgestellten Si­ gnale dekorrelieren.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung wird ein Diversity-Verfahren zur Auswertung der einzelnen Antennenausgangssignale verwendet. Jedes der bekannten Diver­ sity-Verfahren ist zur Anwendung in diesem Zusammenhang geeig­ net. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Diversity-Ver­ fahren zu verwenden, wie sie aus den DE-PS 38 34 528, 38 14 899, 38 14 900 und 38 33 709 bekannt sind, und die auf die Erfinder der vorliegenden Erfindung zurückgehen. Um Wie­ derholungen zu vermeiden, wird auf diese Patentschriften ver­ wiesen.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn ein Kombination-Diversityver­ fahren zur Auswertung der einzelnen Antennenempfangssignale verwendet wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Koef­ fizienten eines Addierers umgeschaltet werden. Auch dadurch ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten zur Bildung eines optimalen Eingangssignals für die Empfängerschaltung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Diversity-Verfahren ein Auswahl-Diversityverfahren ist. In diesem Zusammenhang wird als Signalparameter für die Auswahl des Empfangssignals vor­ zugsweise der Störphasenhub, die Amplitude, der Rauschanteil und/oder die Amplitudenmodulation herangezogen.

Die Auswahl eines Empfangssignals aus den mehreren, gegebe­ nenfalls kombinierten Empfangssignalen in Abhängigkeit von wenigstens einem vorgegebenen Signalparameter wird automa­ tisch, etwa mittels eines Diversity-Combiniergeräts oder eines Prozessors ausgewählt. eine derartige automatische Einrichtung sucht nach einem gebräuchlichen Algorithmus dasjenige Signal aus, welches das beste NF-Signal liefert. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, daß die Einstellung der Linear­ kombination von Antennenausgangssignalen manuell etwa mit einem Goniometer vorgenommen wird. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Empfänger eine einen Signalparameter anzeigende Einrichtung, beispielsweise eine Störungen anzeigende Einrichtung, etwa in Form eines magischen Auges oder dergleichen, aufweist. Mit Hilfe derartiger Signal­ parameter- bzw. Störanzeigeeinrichtungen kann die manuelle Auswahl unterstützt und verbessert werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden gezielt bestimmte synthetische Antennensignale erzeugt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der Verwendung eines Abtast-Diversityverfahrens besteht darin, daß für das Abtast-Diversityverfahren die einzelnen Antennenausgangssignale und/oder Linearkombination der Anten­ nenausgangssignale herangezogen werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß wenigstens ein Antennensignal in ein anderes Frequenzband um­ gesetzt wird und für die Frequenzumsetzung erforderliche Oszillator-Frequenz mit übertragen wird.

Auf diese Weise ist es möglich, bei Gemeinschaftsanlagen mit weniger Nieder- bzw. Verteilerleitungen auszukommen, als Antennen vorhanden sind. Die bezüglich des Frequenzbandes umgesetzten Antennensignale werden dann in den einzelnen Empfängerstationen wieder in das ursprüngliche Frequenzband umgesetzt.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die in unterschiedlichen Frequenzbändern auftretenden Antennensignale mit einem Fre­ quenz-Diversityverfahren verarbeitet werden, das die unter­ schiedlichen Frequenzbänder abdeckt.

Die gestellte Aufgabe wird ebenfalls mit einem Empfangsan­ tennensystem gelöst, bei dem die einzelnen Empfangsantennen Gemeinschafts-Hausantennen sind, und bei dem für jeden Emp­ fangsteilnehmer jeweils eine Diversity-Anlage vorgesehen ist. Jeder Empfangsteilnehmer ist daher frei, die von ihm gewünsch­ ten Sender zu wählen und insbesondere auch die ihm gemäße Bil­ dung von Empfangsantennen aus den einzelnen Antennensignalen und/oder eine entsprechende Auswahl vorzunehmen. Auch bleibt es dem jeweiligen Empfangsteilnehmer überlassen, welche Art von Diversity-Anlage er einsetzen will. Beispielsweise ist es auch möglich, daß Einzelteilnehmer eine automatische Diversi­ ty-Anlage besitzen, andere jedoch die Auswahl von Hand, etwa mit einem Zusatzgerät, treffen. Dem Empfangsteilnehmer stehen dadurch individuell alle Möglichkeiten offen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Empfangsantennensystems besteht darin, daß die Empfangsantennen wenigstens eine Sa­ telliten-, eine Rundum und/oder eine Richtantenne umfassen. Auf diese Weise ist die Auswahl, Bewertung und/oder Ausblen­ dung bestimmter Sender möglich, und es ist weiterhin sicher­ gestellt, daß die Antennenendiagramme unterschiedlich sind und daher eine gute Dekorrelation der Antennen vorliegt.

Bei stationären Anlagen, wie beispielsweise Gemeinschafts- Hausanlagen kann ein relativ langsames Diversity-System ver­ wendet werden. Manchmal ändern sich jedoch die Übertragungs- und Empfangssignale auf Grund zeitlicher Änderung oder Stö­ rungen des Übertragungswegs. Daher ist es jedoch auch vor­ teilhaft, wenn schnelle Diversity-Systeme verwendet werden, so daß momentane Übertragungssignal-Änderungen und zeitlich schnelle Variationen oder Störungen auf Grund von Nachbarka­ nal- und Gleichkanalsendern verhindert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Aus­ führungsform für eine Gemeinschafts-Hausantennenanlage mit zwei Antennen am Beispiel eines Abtast-Diversityverfahrens beschrieben.

Die Ausgangssignale einer Antenne 1 und einer Antenne 2 werden jeweils getrennt über eine Verteiler- bzw. Niederleitung 3, 4 den Anschlußdosen 5-1, 5-2, . . ., 5-n der verschiedenen Teil­ nehmer bereitgestellt. Vorzugsweise und erforderlichenfalls können in den Verteilerleitungen vorzugsweise an den Anten­ nenausgängen jeweils Verstärker 6, 7 vorgesehen sein.

Da bei jedem Empfangsteilnehmer beide Signale getrennt zur Verfügung stehen, ist der einzelne Teilnehmer auch frei in der Wahl, welche Art von Diversity-Anlage er wählt. Im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel ist für die Bildung mehrerer, unter­ schiedlicher Empfangssignale aus den Antennenausgangssignalen eine Koeffizientenmatrix 8-1, 8-2, . . ., 8-n vorgesehen, in der die Antennenausgangssignale auf unterschiedlichste Weise zu neuen Signalen kombiniert werden, die an den Anschlüssen einer Schaltbank 9 anlegen. Die Kombinationen können dabei Amplitu­ denkombinationen, Phasenkombinationen oder Kombinationen von Amplituden- und Phasenkombinationen sein. Beispielsweise ist es auch möglich, empirisch ermittelte Kombinationen vorzuse­ hen.

Über ein Schaltrad 10 wird ein an den Kontakten der Schaltbank 9 anliegendes Kombinationssignal ausgewählt und einer üblichen Empfängerschaltung 11 zugeleitet, deren Ausgang mit einen Lautsprecher 12 verbunden ist. In der Empfängerschaltung 11 bzw. in einer zusätzlichen Störschaltungsanordnung 13 wird das jeweilige an der Empfängerschaltung 11 anliegende Signal auf bestimmte Signalparameter, beispielsweise auf Störparameter überwacht. In Abhängigkeit von den überwachten Signalparame­ tern gibt die Störschaltungsanordnung 13 ein Schaltsignal an das Schaltrad 10 ab, so daß bei Auftreten einer Störung eine andere Signalkombination für die Empfängerschaltung 11 ausge­ wählt wird. Dabei ist es beispielsweise möglich, die Empfänger­ schaltung 11 auch stumm zu schalten, ihr also kein Eingangs­ signal bereitzustellen, wenn mehr als n aufeinanderfolgende Störimpulse auftreten.

Die Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungsbei­ spiels beschrieben. Dem Dachmann sind jedoch Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, ohne daß dadurch der Erfindungsgedan­ ke verlassen wird. Beispielsweise ist es möglich, statt nur zwei Antennen auch mehrere Antennen vorzusehen, so daß die An­ zahl der Verteiler- bzw. Niederleitungen entsprechend größer wird. Insbesondere wurde die Anordnung zur Erzeugung von Si­ gnalkombinationen, die Schaltbank 9 und das Schaltrad 10 sche­ matisch dargestellt. Selbstverständlich ist es heutzutage je­ dem Fachmann möglich, diese Schaltungsteile elektronisch unter Verwendung von Mikroprozessoren nachzubilden.

Claims (21)

1. Verfahren für den stationären Empfang mit wenigstens zwei einzelnen Empfangsantennen, deren Anten­ nenausgangssignale jeweils mehreren Empfangsteilnehmern einer Gemeinschafts-Hausempfangsanlage getrennt zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangs­ antennen unterschiedliche Antennendiagramme aufweisen, und daß an jeder Empfangsstelle der Gemeinschafts-Hausemp­ fangsanlage Empfangssignale auf individuelle Art erzeugbar und auswählbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Empfangsantennen wenigstens eine Satellitenantenne umfassen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantennen wenigstens zwei Dipole umfassen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dipole einen Winkel von 90° zueinander aufweisen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Antennen so ausgewählt ist, daß sie einen starken Ortssender aus­ blendet.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Antenne für den Empfang naher Sender und wenigstens eine weitere Antenne für den Empfang eines entfernten Senders verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine auf das elektrische Feld und eine auf das magnetische Feld ansprechende Einzelantenne verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Diversity- Verfahren zur Auswertung der einzelnen Antennenempfangs­ signale verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kombina­ tions-Diversityverfahren zur Auswertung der einzelnen Antennenempfangssignale verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Koeffizienten eines Addierers umgeschaltet werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auswahl-Diversityver­ fahren zur Auswertung der einzelnen Antennenempfangssi­ gnale verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für das Auswahl-Diversityverfahren neben den Antennensignalen auch Linearkombinationen daraus oder nur solche Linearkombinationen verwendet werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kriterium für die Auswahl des Empfangssignals der Störpha­ senhub, die Amplitude, der Rauschanteil und/oder die Am­ plitudenmodulation ist.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahl eines Antennenausgangssignals und/oder einer Linearkombination von Antennenausgangssignalen manuell vorgenommen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens ein Empfangsteilnehmer eine einen Signalparameter anzeigende Einrichtung aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die manuelle Einstellung der Linearkombinationen von Antennenausgangssignalen mit einem Goniometer vorgenommen wird.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gezielt bestimmte synthetische Antennendiagramme erzeugt werden.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein An­ tennensignal in ein anderes Frequenzband umgesetzt wird und die für die Frequenzumsetzung erforderliche Oszilla­ tor-Frequenz mit übertragen wird.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in unterschied­ lichen Frequenzbändern auftretenden Antennensignale mit einem Frequenz-Diversityverfahren verarbeitet werden, das die unterschiedlichen Frequenzbänder abdeckt.

20. Empfangsantennensystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelempfangsantennen (1, 2) Gemeinschafts-Hausantennen sind, und für jeden Emp­ fangsteilnehmer jeweils eine Diversity-Anlage vorgesehen ist.

21. Empfangsantennensystem nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Empfangsantennen (1, 2) wenigstens eine Satelliten-, eine Rundum- und/oder eine Richtantenne um­ fassen.