Block-ZF-Verteilung
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Eine Block-ZF-Verteilung ist eine häufig eingesetzte Variante der Gebäudeverkabelung, mittels der eine Rundfunkempfangsanlage den Gemeinschaftsbetrieb mehrerer Sat-Receiver an einer oder mehreren Sat-Antennen ermöglicht. Die Hauptaufgabe besteht in der strukturierten Verteilung der vom LNB und Terrestrischen Antenne gelieferten Signale an die einzelnen Rundfunkempfänger. Eine Block-ZF-Verteilung ist charakterisiert dadurch, dass jeder Empfänger über eine eigene exclusive Antennenleitung (Sternförmige Verkabelung) verfügt.
Funktionsprinzip
Moderne Nachrichtensatelliten, empfangen Signale der Bodenstation Uplinkfrequenz und setzen dieses mittels sogenannter Transponder an Bord des Satelliten in eine neue Downlinkfrequenz (bei Astra 10,71-12,75 GHz) um. In den Transpondern verstärkt werden diese Signale dann über Richtantennen wieder zu einem bestimmten Bereich des Erdbodens zurückgesendet. Der geografische Bereich, in dem das Satellitensignal zu empfangen ist, wird Ausleuchtzone genannt.
Diese Signale verhalten sich aufgrund ihrer Frequenz im Gigahertzbereich in der Ausbreitung ähnlich wie Licht, werden dadurch von festen Körpern wie Bäume Häuser usw. abgeschattet, daher ist an der Empfangsanlage immer eine freie Sicht zum Satelliten notwendig.
Frequenzen im Gigaherzbereich (10,71-12,75 GHz) können in einer Gebäudeverkabelung (in einem Koaxialkabel) nicht verteilt werden, weswegen das rund 2 Ghz breite Frequenzband (das Horizontal Vertikal polarisierte Frequenzen beinhaltet) vom LNB in vier Frequenzblöcke a. 1 Ghz breite gesplittet, und in ein Frequenzband 950-2150 Mhz heruntergemischt wird.
Jeweils eines dieser vier Frequenzblöcke kann dann über ein gewöhnliches Koaxialkabel im Frequenzbereich 950-2150 Mhz anschließend der der klassischen terrestrischen UHF Frequenzen 470-860 Mhz im Gebäude an einen Empfänger [Receiver] verteilt werden. Zum Wechseln zwischen diesen vier Frequenzblöcken sendet ein Receiver über das Koaxialkabel Steuersignale an ein LNB (oder an einen Multischalter) zurück, mittels derer er jenen Frequenzblock auswählt der das gewünschte zu empfangende Programm enthält.
Aufgrund der historischen Entwicklung werden Frequenzblöcke als High-Band oder Low-Band bezeichnet.
*Horizontal, oberer Frequenzblock (High-Band) 11,75 -12,75 Ghz
*Horizontal, unterer Frequenzblock (Low-Band) 10,950 -11,75 Ghz
*Vertikal, oberer Frequenzblock (High-Band) 11,75 -12,75 Ghz
*Vertikal, unterer Frequenzblock (Low-Band) 10,950 -11,75 Ghz
*Horizontal, oberer Frequenzblock (High-Band) 22khz + 18V -hor
*Horizontal, unterer Frequenzblock (Low-Band) 18V -hor
*Vertikal, oberer Frequenzblock (High-Band) 22khz + 14V -ver
*Vertikal, unterer Frequenzblock (Low-Band) 14V -ver
Je nachdem, welcher Sender am Receiver eingestellt ist, benötigt der Receiver eine andere Polarisationsebene und/oder einen anderen Frequenzblock. Zur Umschaltung überträgt der Receiver über die Antennenleitung zum Multischalterzum LNB verschiedene Signale:
Die Wahl der Polarisationsebene erfolgt durch Änderung der Höhe der Fernspeisespannung, die zwischen Innenleiter und Aussenschirm des Koaxialkabels anliegt. 14 V signalisieren hier vertikal, 18 V horizontal.
Die Wahl des Frequenzblockes (9,75GHz-Umsetzung bei Low-Band, 10,60GHz-Umsetzung bei High-Band) erfolgt über ein aufmoduliertes 22kHz Tonfrequenzsignal. Wird dieses Signal vom Receiver ausgegeben, schaltet der Multischalter auf High-Band, fehlt es, fällt er auf Low-Band zurück.
DiSEqC
Bei neueren Empfangsanlagen erfolgt die Umschaltung zwischen Low- und High-Band sowie horizontaler und vertikaler Polarisation wahlweise auch über das digitale DiSEqC-Signal.Um an jedem seiner Ausgänge jederzeit die erforderliche Ebene bzw. den Frequenzblock zur Verfügung stellen zu können, muss zum Sternpunkt Multischalter der Block ZF Verteilungsanlage folglich über fünf Leitungen mit dem LNB incl. terrestrischen Antenne verbunden sein. Es gibt inzwischen auch LNB die eine Block-ZF-Leitung lediglich durchschleifen, eine komplette Multischalter Logik ist dazu im LNB integriert mehrere solche LNB werden einfach hintereinander geschalten. Eine Auswahl eines ausgegebenen gewünschten Frequenzblockes erfolgt mittels DiSEqC Signal, solche System eigenen sich aber nur zum Anschluss eines einzigen DVB-S Receivers.
Unterscheidung analoge und digitale Empfangstechnik
Bei analogem Empfang entfällt die Umschaltung des Frequenzblocks (High- oder Low-Band), es wird nur zwischen horizontaler und vertikaler Polarisation umgeschaltet. Analogtaugliche Multischalter werden daher nur über zwei Verbindungskabel mit dem LNB verbunden; in der Regel werden Twin- oder Dual-LNBs verwendet. Der Einsatz eines digitaltauglichen Quattro-LNBs ist auch möglich; es werden dann jedoch nur die beiden Low-Band-Ausgänge des LNBs angeschlossen, die beiden High-Band-Anschlüsse bleiben ungenutzt.
Grundsätzlich erkennt man den Unterschied zwischen analog- und digitaltauglichen Blockverteilung an der Anzahl der Eingänge pro LNB (2 bei analog, 4 bei digital).
Struktur der Verkabelung
Das im Brennpunkt eines Parabolreflektors situierten LNB gibt in der meist angewandten Block-ZF-Verteilung (Ausnahme: sog. Einkabelsystem oder Unicable), je nach Steuersignal vom Receiver angefordert einen bestimmten gesamten Frequenzblock (Zwischenfrequenz 950-2200 Mhz) der vier je Satellit empfangenen Sat Ebenen aus. Wegen der Steuersignale und da immer ein gesamter Frequenzblock vom LNB zum Empfänger ausgegeben wird, ist so je Receiver eine exclusive Koaxialleitung notwendig (Verkabelung in Sterntopologie ).
Sollen mehr Empfänger an einer Empfangsanlage betrieben werden als ein LNB Ausgänge anbietet, so wird dies durch dem LNB nachschalten eines Multischalters bewerkstelligt, Vom LNB zum Multischalter sind dann je Satellit typisch vier exclusive Antennenleitungen notwendig. Nach dem Multischalter ist eine Verkabelung wieder typisch in Sterntopologie auszuführen.
Nicht genutzte Ausgänge am Multischalter oder LNB werden mit einem 75 ?-Abschlusswiderstand terminiert. Die Verwendung von Antennendosen ist nicht zwingend erforderlich, solange keine Einspeisung von terrestrischen oder Kabelfernseh-Signalen stattfindet. Bei langen Kaoxialleitungen kann ein ZF Streckenverstärker eingesetzt werden, dabei ist zu beachten dass dieser eine Fernsepeisespannung ohne Spannungsabfall sowi überlagerte Steuersignale durchreichen muss.
Multischalter
Ein Multischalter ist ein Bauteil einer Satellitenempfangsanlage, der den Gemeinschaftsbetrieb mehrerer Sat-Receiver an einer Sat-Antenne ermöglicht. Die Hauptaufgabe besteht in der Verteilung der vom LNB gelieferten Signale an die einzelnen Sat-Receiver. Außerdem dient er (je nach Bauart) zur Einspeisung von terrestrischen oder Kabelfernsehsignalen in die Antennenleitungen zu den Teilnehmern.
Bei analogem Empfang entfällt die Umschaltung des Frequenzbereichs (High- oder Low-Band), es wird nur zwischen horizontaler und vertikaler Polarisation umgeschaltet. Analogtaugliche Multischalter werden daher nur über zwei Verbindungskabel mit dem LNB verbunden; in der Regel werden Twin- oder Dual-LNBs verwendet. Der Einsatz eines digitaltauglichen Quattro-LNBs ist auch möglich; es werden dann jedoch nur die beiden Low-Band-Ausgänge des LNBs angeschlossen, die beiden High-Band-Anschlüsse bleiben ungenutzt.
Grundsätzlich erkennt man den Unterschied zwischen analog- und digitaltauglichen Multischaltern an der Anzahl der Eingänge pro LNB (2 bei analog, 4 bei digital). Analoge Multischalter sind inzwischen aber kaum noch im Handel zu finden, da auch an digitaltauglichen Multischaltern analoge Receiver betrieben werden können.
Die Bezeichnung "digitaler" bzw. "analoger" Multischalter bzw. LNB ist technisch nicht ganz korrekt: Analogtaugliche Multischalter und LNBs können auch digitale Sender zur Verfügung stellen, wenn diese im Low-Band senden. Auch umgekehrt können als digital bezeichnete Multischalter und LNBs die analogen Sender zur Verfügung stellen. Der Unterschied besteht bei den Multischaltern nur in der Anzahl der Eingänge (4 pro LNB statt 2). Bei den LNBs wird durch das 22 kHz-Signal lediglich die Oszillatorfrequenz von 9,75 auf 10,6 GHz umgeschaltet, an der grundsätzlichen Funktionsweise ändert sich jedoch nichts. Die Bezeichnung "digital" wurde von den Herstellern der High-Band-tauglichen Multischalter und LNBs erfunden, weil auf dem in Mitteleuropa marktbeherrschenden Satellitensystem Astra zu Beginn des Digitalfernsehens alle digitalen Sender im High-Band sendeten, die analogen im Low-Band. Inzwischen senden zahlreiche digitale Sender auch im Low-Band. Im Zuge der Abschaltung analoger Sender wird künftig das Low-Band stärker für digitale Sender genutzt.
Historische Entwicklung
SES-Astra war jener Satellitenbetreiber, der am 11. Dezember 1988 in Europa mit seinem damals im Gegensatz zum später gescheiterten TV-SAT-System, durch Rückgriff auf die altbewährte PAL-Technik einem modernen schlanken Satellitenkonzept GE_Astra_Electronics_Astra_1A , (lediglich ein EIRP von 50 dBW) dafür aber mit bereits 16 KU-Transpondern, eine gewisse Programmvielfalt ermöglichte. Dieser Rückgriff auf altbewährte Technik von Telekommunikations-Satelliten beinhaltete auch das Konzept zur effizienten Frequenznutzung durch Aufteilen der 16 Transponder auf eine horizontale und eine vertikale Polarisationsebene (Frequenzblöcke).
Der Empfänger musste also zur Erlangung der vollen Astra-Programmvielfalt (erstmals sensationelle 16 TV-Programme mit einem Satelliten), beide Polarisationsebenen getrennt empfangen, ein gemeinsames Übertragen beider Sat-ZF-Blöcke über ein einzelnes Koaxialkabel (wie beim terrestrischen PAL oder Kabelfernsehen) war durch den in beiden Polarisationsebenen gleich belegten Frequenzbereich nicht möglich.
Die Industrie entwickelte schon bald für einfach zu installierende Satellitenempfangsanlagen ein Marconi-LNB genanntes Umschaltkonzept, das durch Verändern der Fernspeisespannung (14/18 V) zwischen den beiden Polarisationsebenen umschaltete. Zum Betrieb mehrerer Sat-Receiver an einem gemeinsamen Spiegel, wurde diese Technik in Multischaltern mit mehreren Ausgängen eingesetzt.
Eine Weiterentwicklung dieser Speisespannung gesteuerte 14/18Volt V/H Umschalttechnik, wurde wurde durch eine Verwendung des eigentlich für Telekommunikation gedachten Satelliten DFS-Kopernikus durch der Deutschen Bundespost für einen Fernseh- Direktempfang (In Konkurrenz zu Astra) notwendig. Ein Umschalten auf eine sogenannte High Ebene 12,5-12,75Ghz wurde durch ein überlagern der LNB Speisespannung mittels eines 22Khz Steuer-Signales erreicht, womit also erstmals zum Sat Empfang vier ZF Bänder zur Verfügung standen, dieses Konzept war kompatibel für eine später Einbindung von vormals für einen TV-SAT reservierten DBS Frequenzen 11,75-12,5 Ghz zu 11,75-12,75 Ghz als sogenannte High Ebene.
Eine erneute Weiterentwicklung zum Umschalten auf andere Satelliten, brachte das DiSEqC-System durch Philips und Eutelsat.
Solche Technik (14/18 Volt, 22 Khz Ton Burst, DiSEqC) stellt einem Empfänger (Sat Receiver) immer einen gesamten Frequenzblock 950-2300 Mhz zum Empfang zur Verfügung, daraus leitet sich der Begriff Block-ZF-Verteilung ab.
Vorteile Nachteile
* Nachteil: Technik einer Block ZF Verteilung ist historisch entstanden, daraus leiten sich sein Hauptnachteil ab, es kann wegen der der praktizierten Block-ZF-Umschaltung immer nur jeweils ein DVB-S Receiver an einer Antennenleitung angeschlossen werden. Dies verursacht einen großen Verkabelungsaufwand, bei einer geringen Flexibilität zum Anschluss weiterer Empfänger je Wohnung.
Demgegenüber war ein anschließen von mehreren DVB-C oder DVB-T Empfängern an einer Antennenleitung nie ein Problem, weswegen eine Block-ZF-Verteilung in größeren Wohnanlagen bis heute meist nicht praktiziert wird. Ein Nachrüsten älterer Wohnanlagen auf einen Sat Empfang mittels einer Block-ZF-Verteilanlage verursacht wegen der Umfangreichen notwendigen Kabel Neuverlegungen hohe Kosten.
* Vorteil ist die Flexibilität einer Block-ZF-Verteilanlage in Bezug auf einen erweiterten Mehrsatelliten Empfang, weswegen bei Kleinanlagen eine Block-ZF-Verteilung obligatorisch ist.
Siehe auch:
Einkabelsystem, Unicable
