Elektromagnetische Wellen: Grundlagen, Polarisation & TV-Modulation

Elektromagnetische Wellen: Definition und Merkmale

• Entstehen durch die Bewegung elektrischer Ladungen.
• Können sich im Vakuum ausbreiten.
• Geschwindigkeit im Vakuum: ca. 300.000 km/s (Lichtgeschwindigkeit).
• Bestehen aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern.
• Definiert durch Amplitude, Frequenz, Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit.

Polarisation elektromagnetischer Wellen

Vertikale Polarisation

Eine Form der linearen Polarisation, bei der das elektrische Feld vertikal schwingt.

Horizontale Polarisation

Eine Form der linearen Polarisation, bei der das elektrische Feld horizontal schwingt (von links nach rechts).

Das elektromagnetische Spektrum: Funkwellen

Funkwellen sind elektromagnetische Wellen, deren Frequenzbereich typischerweise zwischen 3 Hz und 3000 GHz liegt.

Frequenzbänder im terrestrischen Fernsehen

Im terrestrischen Fernsehen werden hauptsächlich die Bänder 4 und 5 genutzt, die sowohl für analoge als auch digitale Übertragungen relevant sind.

Frequenzbänder im Satellitenfernsehen

Im Satellitenfernsehen wird primär das Ku-Band verwendet, das in folgende Unterbänder unterteilt ist:

• BBS-Band: 11,7 GHz bis 12,5 GHz
• FSS-Band:
  • FSS-Hoch: 12,5 GHz bis 12,75 GHz
  • FSS-Niedrig: 10,7 GHz bis 11,7 GHz

Wellenübertragung: Terrestrisch und Satellit

Terrestrische Übertragungswege

1. Bodenwellen: Breiten sich entlang der Erdoberfläche aus.
2. Raumwellen: Werden in den Weltraum abgestrahlt und von Empfangsstationen außerhalb der Erdoberfläche empfangen.

Satellitenübertragung

(Weitere Details zur Satellitenübertragung folgen.)

Modulation: Grundlagen und Anwendungen

Modulation ist der Prozess, bei dem die Eigenschaften einer Hochfrequenzwelle (Trägerwelle) durch die Merkmale eines Informationssignals (modulierende Welle) verändert werden. Die Trägerwelle dient dabei als Transportmittel für das niederfrequente Informationssignal.

Amplitudenmodulation (AM)

Bei der Amplitudenmodulation ändert das modulierende Signal die Amplitude des Trägersignals. Sie wird beispielsweise zur Übertragung des Videosignals im analogen terrestrischen Fernsehen eingesetzt.

Frequenzmodulation (FM)

Die Frequenzmodulation verursacht Schwankungen in der Trägerfrequenz bei konstanter Amplitude. Sie wird zur Übertragung des Audiosignals im analogen terrestrischen Fernsehen sowie für Video und Audio im Satellitenfernsehen verwendet.

Analoges terrestrisches Fernsehen

Das analoge terrestrische Fernsehen wird über Oberflächenwellen übertragen und benötigt für die Verteilung kein sehr großes Netzwerk von Repeatern.

Modulationsarten im analogen terrestrischen Fernsehen

• Für das Bild: Amplitudenmodulation (AM)
• Für den Ton: Frequenzmodulation (FM)

Modulation im analogen Satellitenfernsehen

Merkmale der Modulation im analogen Satellitenfernsehen:

• Modulationsart: Frequenzmodulation (FM)
• Kanalbandbreite: 18 bis 36 MHz
• Quell-Videosignal: PAL, NTSC oder SECAM