DE4201649C2 - Kompakt-Konverteranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompakt-Konverteranordnung zum Emp­ fang von Satellitensignalen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Mittlerweile ist eine Vielzahl von Satelliten geostationär im Welt­ raum positioniert, über die die unterschiedlichsten Programme und Programmpakete empfangen werden können.

Zu den Satelliten, die in letzter Zeit größere Bedeutung erlangt haben, gehören der Astra 1A, der beispielsweise in einem Fre­ quenzbereich von 11,2 bis 11,45 GHz sendet, und der copositionier­ te Astra 1B, der in einem Frequenzbereich von 11,45 GHz bis 11,7 GHz ausstrahlt.

Über beide Satelliten werden orthogonal zueinander stehende li­ near polarisierte Wellen für den Empfang der unterschiedlichen Fernsehprogramme ausgestrahlt, und zwar über den Satelliten Astra 1A die Kanäle 1 bis 16 und über den Satelliten Astra 1B die Kanäle 17 bis 32, wobei die ausgesandten Signale in jedem Kanal abwechselnd horizontal und vertikal linear polarisiert sind und somit senkrecht aufeinander stehen.

Da die beiden Astra-Satelliten unmittelbar benachbart zueinander geostationär positioniert sind, können die von beiden Satelliten ausgestrahlten Programme über lediglich eine Satelliten- Empfangsanlage empfangen werden.

Die jeweils horizontal polarisierten Wellen der Satelliten Astra 1A und Astra 1B können dabei in dem einen einer Polarisationsweiche nachgeordneten Empfangszweig mittels eines Lokaloszillators z. B. mit einer Lokaloszillator-Frequenz von 9,65 GHz in einen Zwi­ schenfrequenz-ZF-Bereich umgesetzt werden. Die über die Kanäle 2 bis 32 ausgestrahlten vertikal polarisierten Wellen werden in dem zweiten Empfangszweig mittels einer Lokaloszillator-Frequenz von z. B. 10,25 GHz in den entsprechenden ZF-Frequenzbereich umge­ setzt. Dadurch ergeben sich zwei versetzt zueinander liegende Frequenzbereiche, die mit einem Diplexer auf eine einzige Aus­ gangsleitung, d. h. auf eine Einkabel-Ableitung eingespeist werden können.

Eine vom Prinzip her hierfür geeignete Schaltungsanordnung ist beispielsweise aus der DE 39 29 824 A1 bekannt geworden. Es handelt sich hierbei um eine Zwei-Band-Konverteranordnung, in welcher die empfangenen Signale in eine Einkabel-Ableitung einge­ speist werden können. Eine abgewandelte Anordnung mit zwei Aus­ gängen ist beispielsweise in der DE 39 09 685 A1 beschrieben.

Schließlich sind aus der DE-Z "UKW-Berichte 3/89", Seite 156 bis 164 unter dem Titel "SAT-X, Empfänger für den Satelliten-ZF-Be­ reich 900-1700 MHz" allgemein auch für den Astra-Satelliten geeig­ nete Konverteranordnung beschrieben.

Allerdings soll nunmehr ein dritter Astra-Satellit Astra 1C in un­ mittelbarer Nähe zu den beiden anderen geostationär postiert wer­ den, der auf den Kanälen 33 bis 48 mit den Frequenzen 10,95 GHz bis 11,2 GHz ausstrahlt. Dies hat einmal zur Folge, daß in dem zweiten Empfangszweig durch den dortigen Lokaloszillator die Ka­ näle 33 bis 48 des Satelliten Astra 1C in eine ZF-Frequenz umge­ setzt werden, die sich z. B. teilweise mit der ZF-Frequenz der Kanäle 21 bis 31 überlappt.

Bei herkömmlichen Konverteranordnungen könnte durchaus daran gedacht werden, durch einen nachträglich vorzunehmenden Eingriff in der Konverteranordnung eine entsprechende Abstimmung derart vorzunehmen, daß beispielsweise die zu empfangenden Signale von dem dritten Astra-Satelliten 1C oder beispielsweise Kanäle der vom zweiten Astra-Satelliten 1B ausgestrahlten Sendesignale unter­ drückt werden, um eine Überlappung der verschiedenen Frequenzen im Zwischenfrequenz-Bereich zu vermeiden.

Ferner sind aber heute sog. Kompakt-Konverteranordnungen mit lediglich einem Ausgang zum Anschluß von Receivern bekannt geworden, die aufgrund einer hochintegrierten und höchst kompakten Bauweise gegenüber herkömmlichen Konverteranord­ nungen sehr viel preisgünstiger sind. Diese Kompakt-Konverteran­ ordnungen weisen aber gegenüber den herkömmlichen Konverteran­ ordnungen den Nachteil auf, daß bei diesen Kompakt-Konverteran­ ordnungen nachträglich kein Eingriff (Wahl der Empfangsfrequen­ zen) mehr möglich ist. Solange der geplante dritte Astra-Satellit 1C nicht gestartet ist, führt dies nicht zu Problemen. Nach dem Start allerdings würden die von ihm ausgestrahlten Sendefrequen­ zen sich in der Zwischenfrequenz-Ebene - wie ausgeführt - mit anderen Frequenz-Teilbereichen überlappen und dazu führen, daß bestimmte Frequenzen mit derartigen, im Handel befindlichen bzw. bereits ausgelieferten Kompakt-Konverteranordnungen nicht emp­ fangen werden können. Nachträgliche Veränderungen sind an die­ sen Kompakt-Konverteranordnungen nicht mehr möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, ohne späteren Eingriff in die Kompakt-Konverteranordnung, eine Mög­ lichkeit zu schaffen, daß im Fall einer geostationären Positionierung eines weiteren Satelliten (beispielsweise unmittelbar benachbart zu bereits zuvor geostationär positionierten Satelliten) auswahlmäßig auch über diesen Satelliten ausgestrahlte Frequenzbereiche empfangen werden können, die an sich durch eine Frequenzüberlappung in der ZF- Ebene mit den Sendefrequenzen der zuvor geostationär positio­ nierten Satelliten gestört oder unterdrückt sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die vorliegende Erfindung wird durch eine überraschend einfache Maßnahme gewährleistet, daß auch nach geostationärer Positionierung eines weiteren Satelliten, insbesondere des Astra- Satelitten 1C, zumindest eine Polarisation der von diesem Satel­ liten ausgestrahlten Programme und auch zumindest die über den Satelliten Astra 1B ausgestrahlten deutschsprachigen Programme weiterhin ungestört empfangen werden können. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß nach der eigentlichen Konverter- Baugruppe, in der die vertikal wie horizontal polarisierten Empfangssignale in die Zwischenfrequenz umgesetzt werden, ein zweiter Ausgang für eine Polarisation vorgesehen ist, welche dann über einen weiteren Diplexer mit den am ersten Ausgang anste­ henden, in die ZF-Zwischenfrequenz umgesetzten und sowohl die vertikalen als auch die horizontalen Polarisationen umfassenden Empfangssignale unter Ausblendung nicht interessierender Programmspektren zusammengefaßt werden kann.

Dabei genügt es, wenn die erfindungsgemäße Kompakt-Konverteran­ ordnung nur mit diesem zweiten Ausgang versehen wird. Bei Be­ darf kann dann an diesem zweiten Ausgang und an dem am Gerät ohnehin vorgesehenen ersten Ausgang der erwähnte Diplexer mit dem verbraucherseitigen End-Ausgang zugeschaltet werden.

Natürlich kann der erfindungsgemäße Kompakt-Konverter auch von Hause aus bereits mit einem Splitter und dem diesem Splitter-Aus­ gang und dem weiteren Zwischenausgang nachgeordneten Diplexer mit dem dort vorgesehenen End-Ausgang auch zum Empfang des Astra-Satelliten 1C vorgesehen sein.

Dieser bildet dann einen zweiten Verbraucher-Endausgang zu dem ersten Endausgang, der z. B. über den Splitter mit dem üblichen herkömmlichen End-Ausgang der Kompakt-Konverteranordnung elek­ trisch verbunden ist, der bis zur geostationären Positionierung des zukünftigen Astra-Satelliten 1C benutzt werden kann.

Der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen für ver­ schiedene Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Prinzipdarstellung der erfindungs­ gemäßen Kompakt-Konverteranordnung;

Fig. 2 eine graphische Wiedergabe der von den drei Astra- Satelliten 1A, 1B und 1C ausgestrahlten Sendefre­ quenzen;

Fig. 3 eine schematische Wiedergabe der Frequenzspektren der von den Astra-Satelliten empfangenen Frequenzen in der Zwischenfrequenz-Ebene einmal für die verti­ kal wie für die horizontal polarisierten Signale;

Fig. 4 eine zu Fig. 3 vorgenommene Abwandlung unter Vertauschung der Polarisation bzw. Lokaloszillatoren bezüglich der beiden Konverter-Zweige;

Fig. 5 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Nachschalt-Diplexer an die Kompakt-Konverteran­ ordnung mit zwei Ausgängen nachgeschaltet wird;

Fig. 6 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einem be­ vorzugt integrierten Splitter und einem integrierten Nachschalt-Diplexer.

In Fig. 1 ist ein Prinzipaufbau eines Kompakt-Konverters ge­ zeigt, dem beispielsweise von einem Speisesystem 1 kommend, die von einem Satelliten empfangenen Frequenzbereiche beispielsweise über ein SHF-Filter zugeführt werden.

Die empfangenen vertikalen und horizontalen Polarisationen werden über einen OMT, d. h. eine Polarisationsweiche 5, in zwei Zweige 7′ und 7′′ umgesetzt, in denen in einer LNC-Anordnung, also einer Konverterschaltung 9′ bzw. 9′′ mittels einer Lokaloszil­ lator-Frequenz die Sendefrequenz des Satelliten auf eine Zwischen­ frequenz umgesetzt wird.

Sollten beispielsweise auch gegensinnig zirkular polarisierte Wel­ len von den Satelliten ausgesandt werden, so können diese bei­ spielsweise durch einen in den Zeichnungen nicht näher darge­ stellten, der Polarisationsweiche vorgeschalteten Polarisations­ wandler oder Plarisationsdreher in zunächst orthogonal linear polarisierte Wellen geändert werden, die dann, wie nachfolgend beschrieben, empfangen werden können.

Aus Fig. 2 sind die Frequenzbereiche der von dem Astra-Satelli­ ten 1A bzw. 1B empfangenen Sendefrequenzen dargestellt. Bekann­ termaßen sendet jeder Satellit auf einer Vielzahl von geraden und ungeraden, sich jeweils um einen Frequenzschritt unterscheiden­ den Kanälen, wobei sich die vertikalen und horizontalen Polari­ sationen aufeinanderfolgend von einer zur nächsten Kanalfrequenz abwechseln.

Werden beispielsweise die horizontalen Polarisationen mit einer Lokaloszillatorfrequenz von 10,25 GHz und die vertikalen Polari­ sationen mit einer Lokaloszillatorfrequenz von 9,65 GHz in die Zwischenfrequenz ZF-Frequenz umgesetzt, ergibt sich am Ausgang der beiden Zweige 7′ und 7′′ der in Fig. 3 wiedergegebene Fre­ quenzversatz. Über einen Diplexer 11 mit einer Trennfrequenz von 1,5 GHz können dann die beiden Zweige 7′ und 7′′ über einen ein­ zigen Ausgang 12 auf eine einzige Ableitung 13 zusammengefaßt werden, so daß hierüber sowohl die horizontalen als auch verti­ kalen Polarisationen der von den heute geostationären Astra-Sa­ telliten 1A und 1B empfangen werden können. Die Verwendung eines Diplexers 13 am Ausgang dient dazu, das Rauschen mög­ lichst gering zu halten.

Der vorstehend erläuterte Aufbau entspricht dabei dem herkömmli­ chen Stand der Technik des Kompakt-Konverters.

Der erfindungsgemäße Kompakt-Konverter unterscheidet sich gemäß Fig. 1 gegenüber dem bisher erläuterten herkömmlichen Aufbau dadurch, daß am Ausgang des in die höhere ZF-Frequenz umge­ setzten Zweiges 7′′ ein separater Ausgang 15 vorgesehen ist.

Die Anordnung ist dabei derart, daß abweichend zum bisherigen Aufbau entweder in den Zweig 7′ und 7′′ die Lokaloszillator-Fre­ quenzen vertauscht werden, oder aber, daß die Polarisation am Konvertereingang oder am Eingang des Hohlleiters z. B. durch entsprechendes Verdrehen geändert werden. Dadurch ergibt sich folgende in Fig. 4 wiedergegebene Frequenzverteilung.

Auch hieraus ist ersichtlich, daß sich im mittleren Frequenzbe­ reich die vertikalen Polarisationen der vom Astra-Satelliten 1B ausgestrahlten Signale mit den horizontalen Polarisationen des von dem zukünftig geostationär positionierten Astra-Satelliten 1C überlappen, wobei in Fig. 2 der Sendefrequenzbereich des Satel­ liten Astra 1C und in Fig. 3 und 4 die entsprechenden ZF-Fre­ quenzbereiche strichliert angegeben sind.

Nunmehr ist gemäß Fig. 5 vorgesehen, daß ein weiterer Nach­ schalt-Diplexer 17 an die beiden Ausgänge 12 und 15 angeschlos­ sen werden kann, dessen Trennfrequenz im Übergangsbereich von den Sendefrequenzen 1A_V zu 1B_V liegt und eine Trennfrequenz von im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 1,2 GHz aufweist.

Dies hat zur Folge, daß durch den Nachschalt-Diplexers 17 die vom gemeinsamen Konverter-Ausgang 12 kommenden in die Zwischenfrequenz umgesetzten Signalbereiche 1A_H, 1B_H und 1B_V unterdrückt und über diesen Anschluß letztlich nur der in eine niedrigere Zwischenfrequenz umgesetzte Frequenzbereich 1A_V des Satelliten 1A sowie gegebenenfalls die Signale 1C_V des Satelli­ ten 1C und vom zweiten Zweig 7′′ die dort in die ZF-Frequenzebe­ ne umgesetzten Signale 1C_H, 1A_H, 1B_H ge­ meinsam auf den Ausgang 19 durchgelassen werden.

Damit können am End-Ausgang 19 folgende Signale empfangen wer­ den:

(1C_V), 1A_V, 1C_H, 1A_H, 1B_H

wobei V die vertikalen Polarisationen und H die horizontalen Po­ larisationen bedeuten.

Die Unterdrückung der vertikalen Polarisationen des Astra-Satel­ liten 1B_V ist praktisch ohne Bedeutung, da über diese Frequenzen keine deutschsprachigen Programme übertragen werden.

In einer Abwandlung zu Fig. 5 ist in Fig. 6 zu dem zweiten Ausgang 19 bevorzugt ein Splitter 21 geschaltet, über den die am Splitter 21 anstehenden Frequenzen nach Art eines Verzweigers in voller Breite gleichmäßig aufgeteilt werden. Der Splitter 21 weist einen ersten End-Ausgang 23 und einen Zwischenausgang 25 auf, der in dieser Ausführungsform mit dem einen Eingang 25e des Nachschalt-Diplexers 17 elektrisch verbunden ist. Der zweite Aus­ gang 15 des zweiten Konverter-Zweiges 7′′ ist mit dem zweiten Eingang 15e des Nachschalt-Diplexers 17 verbunden.

Somit kann, solange der dritte Astra-Satellit nicht geostationär positioniert ist, über den ersten End-Ausgang 23, wie bisher auch, das Frequenzspektrum

1A_V, 1B_V und 1A_H, 1B_H

empfangen werden. Nach der Sendeaufnahme durch den zukünftig geostationär positionierten dritten Astra-Satelliten 1C können dann durch Zuschalten eines Fernsehers am zweiten End-Ausgang 19 die folgenden Polarisationen

1C_V, 1A_V und 1C_H, 1A_H, 1B_H

der drei Satelliten empfangen werden.

Aus den erläuterten Ausführungsbeispielen ist ersichtlich, daß es grundsätzlich gemäß Fig. 5 ausreichend ist, den bei herkömmli­ chen Kompakt-Konverteranordnungen vorgesehenen einzigen Ausgang 12 zu belassen und dem einen Konverter-Zweig einen zweiten Aus­ gang 15 parallel zu schalten, worüber ein zum Ausgang 12 abwei­ chendes Zwischenfrequenz-Signalspektrum ansteht und empfangen werden kann. Mit anderen Worten genügt es, die durch die beiden Ausgänge 12 und 15 gebildete Schnittstelle 25, wie in den Fig. 1 sowie 5 und 6 dargestellt ist, zu belassen, um gegebenenfalls später nach geostationärer Positionierung des dritten Astra-Satel­ liten 1C dann den Nachschalt-Diplexer 17 mit dem einzigen End- Ausgang 19 gemäß Fig. 5 zuzuschalten, d. h. nachzurüsten, oder aber beispielsweise die gemäß Fig. 6 dargestellte Schaltungsan­ ordnung mit einem Splitter 21 und dem Nachschalt-Konverter 17 als gemeinsame kompakte Baueinheit von Hause aus in dem Kom­ pakt-Konverter vorzusehen. In diesem Falle sind zwei End-Ausgän­ ge 23 und 19 vorgesehen, an denen nach der geostationären Posi­ tionierung des dritten Astra-Satelliten 1C ein Receiver nicht am Ausgang 23, sondern lediglich am Ausgang 19 angesteckt werden muß, um das entsprechend andere Signalangebot zu empfangen.

Beim erläuterten Ausführungsbeispiel kann unter Umständen die Verzweigung vom Ausgang 12 auf den End-Ausgang 23 bzw. den Nachschub-Diplexer 17 auch ohne Verwendung einer Splitter-Bau­ gruppe 21 verzweigt werden.

Claims (8)

1. Kompakt-Konverteranordnung zum Empfang von vertikal und horizontal polarisierten Satelliten-Signalen, insbesondere von den Satelliten Astra 1A und 1B, bei der die Satelli­ ten-Signale in zwei Konverter-Zweigen (7′, 7′′) mit unter­ schiedlichen Lokaloszillator-Frequenzen in Zwischenfre­ quenzen umgesetzt und mit einem Frequenzversatz auf einen gemeinsamen Konverter-Ausgang (12) gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompakt-Konverteranordnung zum gleichzeitigen Empfang eines weiteren Satelliten-Signals, dessen in den beiden Konverter-Zweigen (7′, 7′′) in die Zwischenfrequenz-Ebene umgesetzter Zwischenfrequenz-Band­ bereich sich zumindest teilweise mit den Zwischenfrequenz- Bandbereichen der von dem oder den anderen empfangenen Satelliten-Signalen überlappt, neben dem gemeinsamen Kon­ verter-Ausgang (12) einen weiteren zweiten Ausgang (15) aufweist, der lediglich mit einem der beiden Konverter­ zweige (7′, 7′′) in Verbindung steht, so daß hierüber le­ diglich die in diesem zugeordneten Konverter-Zweig (7′, 7′′) in die Zwischenfrequenz-Ebene umgesetzten vertikal oder horizontal polarisierten Signale anstehen und emp­ fangbar sind.

2. Kompakt-Konverteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Kompakt-Konverteranordnung neben den über die Satelliten Astra 1A und 1B ausgestrahl­ ten Frequenzbändern gleichzeitig auch das über den Satel­ liten Astra 1C ausgestrahlte Frequenzband empfangbar ist.

3. Kompakt-Konverteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebenen Lokaloszillator-Fre­ quenzen die vertikal polarisierten und die horizontal polarisierten Satelliten-Signale den beiden Konverter- Zweigen (7′, 7′′) so zugeführt werden, daß an dem zweiten Ausgang (15) nach Sendebeginn des dritten Astra-Satelliten 1C in der Zwischenfrequenz-Ebene die Signalbereiche 1C_H, 1A_H, 1B_Hanstehen, wobei 1C_H das horizontal polarisierte Signal vom Astra-Satelliten 1C, 1A_H das horizontal polarisierte Si­ gnal vom Astra-Satelliten 1A und 1B_H das horizontal polari­ sierte Signal vom Astra-Satelliten 1B darstellt.

4. Kompakt-Konverteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebener Polarisations-Ein­ speisung der vertikal bzw. horizontal polarisierten Satel­ liten-Signale in den jeweiligen Konverter-Zweig (7′, 7′′) die vorgegebene Lokaloszillatoren jeweils demjenigen Kon­ verter-Zweig (7′, 7′′) so zugeordnet werden, daß an dem zweiten Ausgang (15) nach Sendebeginn des dritten Astra- Satelliten 1C in der Zwischenfrequenz-Ebene die Signalbe­ reiche 1C_H, 1A_H, 1B_Hanstehen.

5. Kompakt-Konverteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem gemeinsamen Konver­ ter-Ausgang (12) und dem weiteren Ausgang (15) ein Nach­ schalt-Diplexer (17) mit einem gemeinsamen End-Ausgang (19) nachgeschaltet ist, dessen Trennfrequenz in der Zwi­ schenfrequenz-Ebene zwischen 11,45 GHz - f(LO")beträgt, wobei F(LO") die Lokaloszillator-Frequenz des mit dem zweiten Ausgang (15) versehenen Konverter-Zweiges (7′′) ist.

6. Kompakt-Konverteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachschalt-Diplexer (17) in dem Kompakt-Konverter produktionsseitig integriert ist.

7. Kompakt-Konverteranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem gemeinsamen Konverter- Ausgang (12) ein Splitter (21) nachgeschaltet ist, dessen einer Ausgang den ersten End-Ausgang (23) bildet und des­ sen zweiter Ausgang mit dem einen Eingang (25e) des Nach­ schalt-Diplexers (17) verbunden istt, wobei der zweite Eingang (15e) des Nachschalt-Diplexers (17) lediglich mit einem der beiden Konverter-Zweige (7′, 7′′) elektrisch verbunden ist und an dem Nachschalt-Diplexer (17) ein zweiter End-Ausgang (19) gebildet ist.

8. Kompakt-Konverteranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am gemeinsamen Konverter-Ausgang (12) oder dem End-Ausgang (23) des Kompakt-Konverters vor Sen­ deaufnahme des dritten Astra-Satelliten 1C die Signalbe­ reiche (1C_V), 1A_V, 1B_V und 1A_H, 1B_Hund am zweiten End-Ausgang (19) bei angeschlossenem oder bereits produktionstechnisch integriert vorgesehenem Nach­ schalt-Diplexer (17) die Signalbereiche(1C_V), 1A_V und 1C_H, 1A_H, 1B_Hempfangbar sind.