DE4128947A1 - Geraet fuer satellitenempfangsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät für Satellitenempfangsanlagen mit mindestens zwei im ersten Sat-ZF-Band arbeitenden Ausgängen.

Die zwei Ausgänge können z. B. die unterschiedlich polarisierten Kanäle eines desselben Satelliten enthalten.

Herkömmliche Geräte der eingangs genannten Art, wie sie z. B. in der DE-GM 91 05 571 beschrieben sind, sind für mehrere Teilnehmer vorgesehen und benötigen eine aufwendige Verarbeitung und/oder komplizierte Verteiler- und Schaltanlage. Die Kanäle der zwei Ausgänge überlappen sich im Frequenzbereich teilweise oder ganz, so daß eine Sammelschaltung der Ausgänge zu gegenseitigen Störungen führt. Eine Zusammenschaltung über eine geeignete Frequenzweiche vermeidet zwar diese Störung, dadurch wird aber die Zahl der am gemeinsamen Ausgang vorhandenen Kanäle stark reduziert. Daher werden im bekannten Falle beide Ausgänge an zwei getrennte Kabel angeschlossen und zu jedem Teilnehmer oder bis zu einem Punkt geführt, wo jeder Teilnehmer den gewünschten Ausgang durch Umschalter wählt. Mit zunehmender Anzahl der Teilnehmer steigt die Komplexität der Umschaltanlage, so daß diese Lösung für mehr als vier Teilnehmer kaum anwendbar ist.

Herkömmliche Satelliten, z. B. Astra 1A und 1B, arbeiten z. B. mit einem Kanalraster von 29,5 MHz und mit einem Kanalfrequenzhub von 16 MHz auf beiden Polarisationsebenen. Da die zweiunddreizig Kanäle der beiden Ebenen im Frequenzbereich von 11,2-11,7 GHz liegen und zueinander um je 14,75 MHz versetzt sind, ergibt sich eine Überlappung für jeden einzelnen Kanal der beiden Ebenen. Eine einfache Zusammenführung der beiden Polarisationsausgänge ist hier also nicht möglich.

Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Gerät so weiterzubilden, daß die aufwendigen Doppelverkabelungen bzw. Umschaltsysteme entfallen und ein ungestörter Empfang möglich ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Signal des einen Ausgangs von einem Mischer umgesetzt wird, während am Ausgang des Gerätes mindestens ein Signal des anderen Ausgangs unumgesetzt mit dem umgesetzten Signal zusammengeschaltet wird.

Da die umgesetzten Kanäle sich mit den unumgesetzten Kanälen des anderen Ausganges in der Frequenz nicht mehr überlappen, können alle diese Kanäle auf eine gemeinsame Leitung geschaltet werden. So können z. B. alle zweiunddreizig Kanäle der Satelliten Astra 1A und 1B durch ein einziges, meistens bereits vorhandenes Kabel, weitergeleitet werden. Dasselbe Kabel kann außerdem nach entsprechender Einspeisung - auch für die terrestrischen Rundfunksignale im Bereich von 47-860 MHz verwendet werden. Hierbei ist von Bedeutung, daß nur ein einziger Mischer verwendet wird, der jedoch zweifach genutzt wird bzw. werden kann. Der Mischer gibt nämlich die Differenz - bzw. das Summenfrequenzprodukt seiner beiden Eingangssignale mit etwa gleicher Amplitude ab. So können einige Kanäle in der Frequenz nach unten und einige Kanäle - mit derselben Oszillatorfrequenz - nach oben umgesetzt werden. Die Auswahl der zu übertragenden Mischprodukte wird mit entsprechenden Filtern verwirklicht.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Kanäle von Astra 1A und Astra 1B im ersten Sat-ZF- Band (Eingangssignale),

Fig. 3 Frequenzlage nach der Umsetzung am Gerätausgang,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 5 Kanäle von zwei Satelliten und

Fig. 6 die Frequenzlage nach der Umsetzung am Gerätausgang.

Nach dem in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbild werden die von den Satelliten Astra 1A und 1B empfangenen Kanäle der beiden Polarisationsebenen 11 und 12 je einem Filter 1, 2 zugeführt. Das Filter kann ein Hochpaß, aber auch ein Bandpaß oder ein Kombinationsfilter sein, mit den Aufgaben, einerseits mögliche Störungen terrestrischer Signale zu verhindern und andererseits das Band für die unumgestzten Kanäle "frei" zu halten. Hierfür soll das Filter hauptsächlich die Signale zukünftiger Satelliten unterdrücken.

Die Signale des Eingangs 12 werden dann einem Dämpfungsglied 4 und die Signale des Eingangs 11 einem Verstärker 3 zugeführt. Beide dienen zum Pegelausgleich der umgesetzten und nicht umgesetzten Kanäle bzw. zur teilweisen Kompensation des Mischverlustes. Für die Funktionsfähigkeit des Gerätes sind sie jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Die Signale des Eingangs 11 gelangen sodann auf den Mischer 6 mit dem zugeschalteten Oszillator 5. Der Oszillator kann quarzstabilisiert sein und ein Schmalbandfilter zur Unterdrückung der Oberwellen enthalten. Die Oszillatorfrequenz ist so gewählt, daß die Oberwellenreste am Ausgang des Mischers nicht in einen Kanal hineinfallen, sondern zwischen den Kanälen liegen. Außerdem muß die Oszillatorfrequenz so gewählt sein, daß die Mischprodukte f *in + f*osz und f*in - f*osz außerhalb des Frequenzbandes des anderes Eingangs 12 liegen. Das Eingangsspektrum für das obige (Astra)-Beispiel ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die 1C Kanäle sind hier nicht mehr zu sehen, da sie als ausgefiltert angenommen werden. Das Kanalraster beträgt 29,5 MHz, die Frequenzen der beiden Ebenen sind um 14,75 MHz zueinander versetzt. Man erkennt, daß im Falle, wenn beide Spektren auf eine Leitung geschaltet sind, auf Grund des FM-Hubes von 16 MHz Überlappungen entstehen und so ein ungestörter Empfang nicht möglich ist.

Beim Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird so verfahren, daß die vertikalen Kanäle nicht umgesetzt, die acht horizontalen 1A-Kanäle nach unten und die acht horizontalen 1B-Kanäle nach oben umgesetzt werden. Hierbei können als Mischprodukte auch die nach unten umgesetzten 1B- bzw. die nach oben umgesetzten 1A-Kanäle entstehen, diese werden jedoch durch die nachfolgende Bandsperre 7 ausgefiltert. Dieses Filter unterdrückt gleichzeitig auch die durch die nicht unendlich große Isolation des Mischers weitergeführten Eingangssignale, läßt aber sowohl die unteren als auch die oberen acht umgesetzten Kanäle durch.

Hierdurch ist folgender wichtiger Vorteil der Erfindung erreichbar:

Die durch die mäßige Eingang-Ausgang-Entkoppelung des Mischers weitergeführten Eingangssignale wirken nicht als Störer, weil sie außerhalb des nützlichen Frequenzbandes liegen. Dies tritt z. B. dann nicht ein, wenn z. B. alle horizontalen Kanäle nach unten und alle vertikalen Kanäle nach oben umgesetzt werdem. Hier würden die 16 mittleren Kanäle durch unausfilterbare Eingangssignalreste gestört, und nur die andere Hälfte der Kanäle würde davor verschont bleiben. Ähnlich verhält es sich, wenn alle horizontalen Kanäle nach oben und alle vertikalen Kanäle nach unten umgesetzt werden.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit der doppelten Ausnutzung des Mischers. Herkömmliche Balance-Mischer geben zwar notwendigerweise immer zwei ähnlich große Mischprodukte f*in + f*osz, f*in - f*osz ab, das eine davon wird aber in den üblichen Schaltungen als unnützlich ausgefiltert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden beide Mischrichtungen gleichzeitig ausgenutzt und so mit einem Mischer die Aufgabe von zwei Mischern gelöst.

Ferner ist auch von Bedeutung, daß die nach oben umgesetzten Kanäle, im vorliegenden Beispiel, die früher übliche Grenze 1750 MHz des ersten Sat-ZF-Bereichs überschreiten. Dies ist jedoch nicht durch die Lösung der Erfindung bedingt, sondern daduch, daß zweiunddreizig Kanäle mit 29,5 MHz Kanalabstand zwangsläufig mehr als 800 MHz Frequenzband benötigen. Die neuen Satellitenempfänger des erweiterten Sat-ZF-Bandes ermöglichen aber schon den Empfang von diesen oberen Kanälen. Auch die älteren Empfänger können mit dem beschriebenen Gerät funktionsgerecht zusammenarbeiten, jedoch mit der Einschränkung, daß sie die Kanäle außerhalb ihres Frequenzbereiches nicht mehr empfangen können. So können diese älteren Empfänger in unserem Beispiel die sechzehn vertikalen, die acht nach unten umgesetzten Horizontalen und zwei von den acht nach oben umgesetzten horizontalen Kanälen empfangen. So bleiben 26 von den 32 Kanälen weiterhin empfangbar.

In dem Ausführungsbeispiel werden die umgesetzten und die nicht umgesetzten Kanäle mit Hilfe eines Verteilers 8 auf eine einzige Leitung zusammengeschaltet. Nach der Erfindung sind aber auch andere Zusammenschaltungen möglich. So können z. B. die Bandsperre 7 und ein Bandpaßfilter im anderen Signal 2 zu einer Frequenzweiche zusammengefaßt werden, und dann entfällt der Verteiler 8.

Die vielfältige Realisierbarkeit der Erfindung geht ferner aus den Fig. 4, 5 und 6 hervor. Hier ist die Aufgabe, die zweiunddreizig Kanäle des Satelliten (Astra 1A) und eines noch nicht in Betrieb genommenen Satelliten (Astra 1C) auf eine Leitung zu bringen. Die Kanäle der beiden Satelliten sind in Fig. 5 dargestellt. So wie beim ersten Ausführungsbeispiel ergeben sich auch hier Kanalüberlappungen, die durch die Erfindung beseitigbar sind. Hier werden die vertikalen Kanäle umgesetzt und die horizontalen Kanäle bleiben unumgesetzt. Die Schaltung funktioniert jedoch auch mit vertauschten Eingängen. Als auszufilternde Störsignale gelten hier in erster Linie die Kanäle eines anderen Satelliten (Astra 1B).

Dementsprechend ist als Eingangsfilter 1 ein Hochpaß zweckmäßig. Das Filter kann aber auch ein Bandpaß sein, dadurch können auch eventuelle Störungen terrestrischer Signale vermieden werden.

Der Verstärker 3 und das Dämpfungsglied 4 dienen für Pegelausgleich der umgesetzten und nicht umgesetzten Kanäle und sind für die Erfindung nicht unbedingt erforderlich. Die vertikalen Kanäle werden nach Verstärkung dem Mischer 6 mit zugeschaltetem Oszillator 5 zugeführt. Der Oszillator ist ähnlich ausgelegt wie der im ersten Ausführungsbeispiel, seine Frequenz ist jedoch anders. Der Mischer gibt sechszehn nach unten und sechszehn nach oben umgesetzte Kanäle ab. Hier werden die sechszehn nach oben umgesetzen Kanäle mit einem Hochpaß 7 ausgewählt.

Der Vorteil, daß keine Eingangssignalreste die Ausgangskanäle stören, bleibt auch hier erhalten. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Zusammenschaltung der horizonalen und der vertikalen Kanäle. Das Eingangsfilter 2 der vertikalen Kanäle, das zum Unterdrücken der (Astra 1b) vertikalen Kanäle als Tiefpaß oder gegebenenfalls als Bandpaß vorgesehen ist, kann mit dem als Hochpaß oder gegebenenfalls auch als Bandpaß ausgebildeten Ausgangsfilter 7 zu einer Frequenz 2 zusammengefaßt werden. So hat diese Ausführungsform einen miminalen Filteraufwand und bedeutet somit eine sehr günstige Lösung. Das Filter 2 und das nicht unbedingt erforderliche Dämpfungsglied 4 sind dann natürlich in umgekehrter Reihenfolge zusammengeschaltet.

Das Ausgangsspektrum des Ausführungsbeispiels ist der Fig. 6 zu entnehmen. Die Kanäle stören sich gegenseitig nicht mehr und die oberen sechs Kanäle fallen auch jetzt in das Band zwischen 1750 und 2000 MHz.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es besteht vielmehr die Möglichkeit, im Rahmen der Erfindung weitere Ausführungsformen zu verwirklichen. So fällt z. B. die Zusammenschaltung von einzelnen Geräten, welche die verschiedenen Blöcke der Erfindung verkörpern, keinesfalls außerhalb der Erfindung.

Claims (4)

1. Gerät für Satellitenempfangsanlagen mit mindestens zwei im ersten Sat-ZF-Band arbeitenden Ausgängen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Signal des einen Ausganges (11) von einem Mischer (6) umgesetzt wird, während am Ausgang (13) des Gerätes mindestens ein Signal des anderen Ausgangs (12) unumgesetzt mit dem umgesetzten Signal zusammengeschaltet wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale des umzusetzenden Ausgangs (11), die Signale des nicht umzusetzenden Ausgangs (12) und die umgesetzten Signale des Mischers (6) mit je einem Filter (1, 2, 7) gefiltert werden.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das sowohl die durch den Mischer (6) in einem tieferen Frequenzbereich als auch die durch denselben Mischer (6) in einem höheren Frequenzbereich umgesetzten Signale zu dem gemeinsamen Ausgang (13) des Gerätes zumindest teilweise zugeführt werden.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Filter (2, 7) zu einer Frequenzweiche (20) zusammengeschaltet sind.