DE4117208A1 - Geraet fuer satelliten-empfangseinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät für Satelliten-Fernseheinrichtungen mit einem Parabolspiegel und zwei Ausgangskanälen von zwei Polarisations­ ebenen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die bekannten empfangsseitig verwendeten Konverter, nämlich SHF-Umsetzer, arbeiten in der Regel mit einer Oszillatorfrequenz von exakt 10 000 GHz. Daraus resultierend wird die erste ZF-Lage, nämlich die Ausgangsfrequenz am Konverter, der entsprechenden Satellitenfrequenz um 10 000 GHz reduziert.

Beispiel:
ASTRA-Transponder, Kanal, Nummer 02	= 11,229 GHz abzüglich
Oszillatorfrequenz ergibt 1. ZF	= 1,229 GHz (1229 MHz)

Hierzu sind die nun folgenden Alternativ-Lösungen bekannt:

Das verfügbare SAT-ZF-Frequenzband von 800 MHz ist für die Übertragung von ca. 24 ASTRA-Fernsehprogrammen in einem Einkabel-Verteilsystem ge­ eignet. Durch den Einsatz von je einem Konverter pro Polarisations­ ebene mit Frequenzumsetzungsabstand von 300 oder 550 MHz und einer geeigneten Filter-Koppelschaltung kann jeder Block von 8 Kanälen einer Polarisation mit den 16 Kanälen der anderen Polarisation zu einem 24 Kanalblock für die Einkabelübertragung kombiniert werden.

Technisch ist auch die Übertragung von 32 ASTRA-Kanälen möglich, wenn der Frequenzbereich unmittelbar unterhalb 950 MHz, der bisher kaum ge­ nutzt wird, verwendet wird. In diesem Fall sind die Oszillatorfrequenzen der Konverter, nämlich SHF-Umsetzer, so zu wählen, daß beide Frequenz­ blöcke von 500 MHz für die 16 horizontal und die 16 vertikal polarisier­ ten Kanäle nebeneinander angeordnet werden und dabei der eine Frequenz­ block in den UHF-Bereich V hineinragt. Der Satelliten-Receiver-Empfangs­ frequenzbereich ist dementsprechend anzupassen.

Die bekannten Geräte dieser Art zeigen den Nachteil, daß eine auf­ wendige Verkabelung erforderlich ist. Zum Beispiel beträgt das Kanal­ raster der ASTRA-Satelliten auf den beiden Polarisationsebenen 29,5 MHz. Dabei sind die Frequenzen der beiden Ebenen um 19,75 MHz zueinander versetzt. Würde man beide Spektren auf eine Ableitung schalten, wären Satelliten-Empfänger aufgrund des FM-Hubes von 16 MHz und ihrer Selektion nicht in der Lage, einen ungestörten Empfang zu ermöglichen.

Die bekannten Satelliten ASTRA 1A und ASTRA 1B übertragen insgesamt 32 TV-Programme, die über ein gewisses Frequenzspektrum verteilt auf 2 Polarisationsebenen abgestrahlt werden.

Der große Nachteil der bekannten Lösung besteht darin, daß der Nutzer nun vor der Entscheidung steht, welche 24 Programme der möglichen 32 Programme er nun wählen soll.

Eine weitere Möglichkeit, die Übertragung von allen 32 Programmen zu ermöglichen, ist zwar technisch realisierbar, verwendet jedoch als er­ weiterten Frequenzbereich das Frequenzband unterhalb 950 MHz. Dies hat zur Folge, daß das UHF-Band V, wie schon erwähnt, gestört werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Gerät so zu ver­ bessern, daß die aufwendige Verkabelung entfällt und ein ungestörter Empfang möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind entweder die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 vor­ gesehen.

Durch die erfindungsgemäße Frequenzerweiterung ist es möglich, unter Einsatz von speziellen SHF-Umsetzern, nämlich Konvertern, und den speziellen Satelliten-Empfängern, mit erweitertem Eingangsfrequenz­ bereich von 950-2050 MHz alle 32 möglichen Programme der Satelliten ASTRA 1A und ASTRA 1B auf einer Ableitung zu übertragen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Frequenzlage in der ersten ZF;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Frequenzlage nach der Um­ setzung;

Fig. 4 das bekannte Frequenzspektrum der Satelliten ASTRA 1A und ASTRA 1B;

Fig. 5 Vertikal polarisierte Kanäle gemäß der Erfindung und

Fig. 6 Blockschaltbild gemäß der zweiten Ausführungsform.

Gemäß dem Blockschaltbild, Fig. 1, werden die beiden Polarisations­ ebenen 1 und 2 links und rechts in der ersten ZF-Lage je einem Hoch­ paß 3 und 4 zugeführt, der die Frequenzen unterhalb von 1214 MHz sperrt. Dadurch wird einerseits die mögliche Störung terrestrischer Signale verhindert, andererseits wird aber auch die unerwünschte Zu­ führung der Frequenzen 964-1185 MHz (FZ-Lage) des ASTRA 1C (Sendebeginn 1993) verhindert, die die jetzt umgesetzten Kanäle überlagern und stören würden.

Über je einen Trennverstärker 5 und 6, der zur Kompensation der Verluste im Umsetzer dient, aber zur Funktion derselben nicht un­ bedingt erforderlich ist, gelangen die Signale auf je einen Breit­ bandmischer 7 und 11.

Die über schmalbandige Filter 8, 10 zugeschalteten Oszillatoren setzten um den Betrag ihrer Schwingfrequenz (f01, f02) die ZF-Signale in je ein oberes (1. ZF+f01, 1. ZF+f02) und ein unteres (1. ZF-f01, 1. ZF-f02) Seitenband um. Bei geeigneter Wahl der Oszillatorfrequenz können die ZF-Signale auch mit der gleichen Frequenz (f01 = f02) d. h. mit einem einzigen Oszillator, dessen Ausgangssignale geteilt wird, umgesetzt werden. Die strichpunktier­ ten Leitungen 22 und 23 führen deshalb zu dem Verteiler 9 in der Mitte. Die beiden erwähnten Oszillatoren sind mit 13 und 15 bezeichnet. Der Verteiler 9 ist in der dargestellten Weise mit dem Filter 14 und dem gemeinsamen Oszillator 17 verbunden.

Das Frequenz-Spektrum, dessen unteres Seitenband (1. ZF-f01) ge­ nutzt werden soll, wird nun einem Bandpaß (950 MHz . . . fx) zugeführt. Hier werden zum einen die Mischprodukte unterhalb 950 MHz ausgefiltert und zum anderen das obere Seitenband abgesenkt.

Die Selektion des Filters muß groß genug sein, um eine Störung der anderen umgesetzten Polarisationsebene, deren oberes Seitenband (1. ZF+f02) getrennt wird, zu vermeiden. Diese wird nämlich nach der Mischung einem Hochpaß 16 (fy . . . 250 MHz) zugeleitet, um das untere Seitenband abzusenken, damit ihrerseits keine Störungen der anderen umgesetzten Signale verursacht werden.

Die Wahl der Oszillator-Frequenzen bestimmt den Abstand (f = fy-fx) der umgesetzten, genutzten Frequenz-Spektren. Der Abstand sollte groß genug sein, um mit vertretbarem Filteraufwand die Absenkung der un­ erwünschten Seitenbänder zu ermöglichen. Außerdem muß darauf geachtet werden, daß das Vielfache der Oszillator-Frequenzen nicht in den Basis­ bandbereich einer der umgesetzten Kanäle fällt.

Nach der Filterung der umgesetzten Bereiche können die Signale auf einen Ausgang 19 mittels der gemeinsamen Leitung 24 geführt werden. Hier ist es möglich, über einen zusätzlichen Eingang 25 ein geeigne­ tes Filter (Tiefpaß 47-860 MHz) 18 die terrestrischen Rundfunksig­ nale einzuschleusen.

Die Fig. 2 zeigt das Kanalraster der ASTRA-Satelliten auf den beiden Polarisationsebenen, das 29,5 MHz beträgt. Die Frequenzen der beiden Ebenen sind um 19,75 MHz zueinander versetzt.

Fig. 3 zeigt die Frequenz-Lage nach der Umsetzung. Hier ist als Bei­ spiel die H-Polarisation nach unten und die V-Polarisation nach oben eingezeichnet.

Hier ergibt sich für den Fachmann, daß dann, wenn man beide Spektren auf eine Ableitung schalten würde, die Satelliten-Empfänger aufgrund des FM-Hubes von 16 MHz und ihrer Selektion nicht in der Lage wären, einen ungestörten Empfang zu ermöglichen. Nach der Umsetzung gemäß der Fig. 3 ist dies jedoch möglich.

Die Fig. 4 zeigt das Frequenzspektrum der Satelliten ASTRA 1A und ASTRA 1B und somit den bekannten Stand der Technik. Wie ersichtlich, ist links ASTRA 1A und rechts ASTRA 1B dargestellt. Dies ist dem Fachmann ohne weitere Erläuterung verständlich.

Die Fig. 5 zeigt nun das erfindungsgemäße Frequenzspektrum der 16 horizontal und der 16 vertikal polarisierten Kanäle der Satelliten ASTRA 1A und ASTRA 1B nach der Frequenzumsetzung durch entsprechende Konverter, nämlich SHF-Umsetzer. An diesem Beispiel wurde der Einsatz, wie folgt, vorgenommen:

16 horizontal polarisierte Kanäle =
Konverter mit Oszillatorfrequenzen 10,250 GHz

16 vertikal polarisierte Kanäle =
Konverter mit Oszillatorfrequenz 9,700 GHz

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand der Komplettlösung gemäß dem Blockschaltbild nach der Fig. 6 für die zweite Ausführungsform erläutert:

Das verfügbare ZF-Frequenzband, das in der Standardversion 800 MHz beträgt (950-1750 MHz) wird um 300 MHz erweitert. Nach der Erweiterung steht ein Frequenzband von 1100 MHz zur Verfügung (Frequenzbereich 950-2050 MHz). Zum Empfang der Frequenzen oberhalb 1750 MHz ist ein Satelliten-Empfänger mit erweitertem Eingangs-Frequenzbereich verwendet, nämlich mit einem Frequenzbereich von 950-2050 MHz.

Die Frequenzerweiterung in der 1. ZF-Lage wird durch den Einsatz ent­ sprechender Konverter, nämlich SHF-Umsetzer, erreicht.

Die unterschiedlichen Konverter, nämlich SHF-Umsetzer, werden hierzu pro Polarisationsebene 4a, 4b in ihrer Oszillatorfrequenz f1, f3, folgendermaßen ausgelegt:

Für die 16 horizontal polarisierten Kanäle der Satelliten ASTRA 1A und 1B ist der Einsatz eines Konverters mit einer Oszillator­ frequenz f3 von 9,63425-9,76726 GHz oder f2 von 10,11775-10,25075 GHz, und für die 16 vertikal polarisierten Kanäle der Satelliten ASTRA 1A und 1B ist der Einsatz eines Konverters mit einer Oszillatorfrequenz f3 9,649-9,782 GHz oder f1 = 10,1325-10,2655 GHz möglich. Wird eine Polarisationsebene durch den Einsatz eines Konverters mit höherer Oszillatorfrequenz f1 als 10,000 GHz in der 1. ZF-Lage f2 tiefer gesetzt, so müssen die Kanäle der anderen Polarisationsebene durch einen Konverter mit entsprechend niedrigerer Oszillatorfrequenz f3 kleiner 10,000 GHz in der 1. ZF-Lage f4 um den entsprechenden Faktor höher gesetzt werden, damit keine Frequenz-Überlagerungen in der 1. ZF-Lage f2, f4 entstehen.

Die Wahl der Oszillatorfrequenzen f1, f3 der Konverter 4a, 5a, bestimmen den Abstand der umgesetzten, genutzten Frequenzspektren.

Der Abstand sollte groß genug sein, um mit vertretbarem Filterauf­ wand 8a, 9a die Absenkung der unerwünschten Seitenbänder zu ermög­ lichen.

Wird für die 16 Kanäle der horizontalen Polarisationsebenen ein Konver­ ter 5a mit Oszillatorfrequenz f3 9,63425-9,76725 GHz verwendet, so müssen die Signale in der 1. ZF-Lage f4 einem Hochpaß 9a = 11,21425 GHz-f3 zugeführt werden, und die Signale der 1. ZF-Lage (f2) der 16 Kanäle der vertikalen Polarisationsebene unter Einsatz eines Konverters (4) mit Oszillatorfrequenz (f1) 10,1325 GHz bis 10,2655 GHz einem Bandpaß (8) = (950 MHz bis (11,6855 GHz-f3).

Bei der Wahl eines Konverters 4 mit Oszillatorfrequenz f1 10,11775 GHz bis 10,25075 GHz für die 16 horizontal polarisierten Kanäle müssen die Signale der 1. ZF-Lage f2 einem Bandpaß 8 = 950 MHz bis 11,67075 GHz-f3 zugeführt werden und die Signale der ersten ZF-Lage f4 der 16 vertikal polarisierten Kanäle unter Einsatz eines Konverters 5 mit Oszillatorfrequenz f3 9,649 GHz bis 9,782 GHz einem Hochpaß 90 11,229 GHz-f3.

Dies verhindert einerseits die möglichen Störungen terrestrischer Signale 10a, andererseits die unerwünschte Zuführung der Frequenzen 964-1185 MHz in der 1. ZF-Lage des Satelliten ASTRA 1C, Sendebe­ ginn Anfang 1993.

Nach der Filterung der umgesetzten Bereiche f2, f4 können die Signale auf eine Ableitung 12a geführt werden. Hier ist es möglich, über eine zusätzliche Zuleitung 13a und ein geeignetes Filter 11a = Tiefpaß 47-860 MHz, die terrestrischen Rundfunksignale 10a einzuschleusen. Unter dieser Voraussetzung ist bei geeigneten Hausverteilanlagen die Einspeisung aller terrestrischer Signale kombiniert mit den 22 vertikal und horizontal polarisierten ASTRA-Kanälen auf einer Ableitung reali­ sierbar.

Die Fig. 6 zeigt oben die beiden Eingangsfrequenzen 1 und 2 mit 10,95-11,700 GHz der beiden Polarisationsebenen 1 und 2. In der Polarisationsweiche 3a erfolgt die Entkoppelung der horizontal und der vertikal polarisierten Kanäle. Diese werden nunmehr links dem SHF-Umsetzer oder Konverter der ersten Polarisationsebene mit dem Oszillator f1 zugeführt. Rechts sieht man den SHF-Umsetzer oder Konverter der zweiten Polarisationsebene mit dem Oszillator f3.

Die Ausgangsfrequenz f2 in der ersten ZF-Lage ist links dargestellt, rechts sieht man die Ausgangsfrequenz f4 in der ersten ZF-Lage. Darunter sieht man die beiden Fernspeiseweichen 6a, 7a zur Stromver­ sorgung der Konverter.

Darunter ist mit 8a ein Bandpaß-Filter links und rechts ein Hochpaß-Filter mit 9a bezeichnet.

Weiter rechts ist das terrestrische Fernsehsignal 40-860 MHz 10a dar­ gestellt, das in den Tiefpaß-Filter 11a mit 860 MHz gegeben wird. Der Ausgang ist 12a auf eine Leitung von 40-2050 MHz.

Optional können somit die terrestrischen Fernsehsignale über die Leitung 13a empfangen werden. Die gemeinsame Ableitung ist mit 14a bezeichnet.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten beiden grundsätzlich unterschiedlichen Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann hat vielmehr die Möglichkeit, im Rahmen der Ansprüche weitere Ausführungs­ formen zu erstellen.

Claims (6)

1. Gerät für Satellitenfernseh-Einrichtungen mit einem Parabol-Spiegel und zwei Ausgangskanälen (20, 21) von zwei Polarisationsebenen (1, 2), dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Ausgangskanäle (21) der beiden Polarisationsebenen (2) einem Hochpaß (16) zugeführt wird, durch den eine Umsetzung in einen tieferen Frequenzbereich erfolgt und daß die Kanäle (20) der anderen Polarisationsebene (1) um einen entsprechenden Abstand in einen höheren Frequenzbereich umgesetzt wer­ den und dann diese Frequenzspektren der beiden Polarisationsebenen auf eine gemeinsame Leitung (24) geschaltet sind.

2. Gerät für Satellitenfernseh-Einrichtungen mit einem Parabol-Spiegel und zwei Ausgangskanälen (20, 21) von zwei Polarisationsebenen (1, 2), dadurch gekennzeichnet, daß das Frequenzspektrum der einen Polarisa­ tionsebene (1) in einen tieferen Bereich (f2), das Frequenzspektrum der anderen Polarisationsebene (2) in einen entsprechend höheren Frequenzbereich (f4) in der ersten ZF-Lage (f2, f4) umgesetzt wird, und dann die Frequenzspektren der beiden Polarisationsebenen in der ersten ZF-Lage in eine gemeinsame Leitung (14a) geschaltet sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konverter (4a, 5a) in ihrer Oszillatorfrequenz (f1, f3) so gewählt sind, daß ihre Ausgangsfrequenz in der ersten ZF-Lage (f2, f4) der einen Pola­ risationsebene mindestens 950 MHz und die der anderen Polarisations­ ebene maximal 2050 MHz beträgt.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisations­ weiche (3a) und die beiden Oszillatorfrequenzen (f1, f3) sowohl in zwei Konvertern (4a, 5a) als auch in einem gemeinsamen Konverterge­ häuse untergebracht sind.

5. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der tie­ fere Frequenzbereich bei minimal 950 MHz und der höhere Frequenzbe­ reich bei maximal 2050 MHz liegt.

6. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Empfang der Kanäle oberhalb 1750 MHz ein Satelliten-Empfänger mit erweitertem Eingangsfrequenzbereich verwendet ist.