Grundlagen der Antennentechnik und Signalübertragung

Wellen und Signale

• Frequenz (Frecuencia): Anzahl bestimmter Perioden/Zyklen in einer Sekunde (1 s), gemessen in Hertz (Hz) oder Megahertz (MHz).
• Wellenlänge: Der Abstand zwischen zwei wirksamen, phasengleichen Punkten einer Welle.
• Leistung: Entspricht der Leistung bei entsprechenden Spannungen; Signale werden über die verfügbare Leistung bemessen.
• Impedanz: Elektrischer Widerstand, der dem Stromfluss entgegensteht.
• Pegel:
  • Mittelwert-Pegel: Die Summe der Werte über einen vollständigen Zyklus.
  • Effektivwert-Pegel: Der Gleichstromwert (DC), der dieselbe Leistung wie das reale Wechselsignal erzeugt.

Topologie der Empfangsanlagen

• Verteilnetz: Geräte und Leitungen, die das TV-Signal an die verschiedenen Empfangspunkte verteilen.
• Empfangssystem: Komponenten, die das Signal auffangen und über Koaxialkabel weiterleiten:
  • Antennen: Wandeln elektromagnetische Wellen in elektrische Signale um.
  • Mechanisches Zubehör: Beschläge, Halterungen und mechanische Befestigungen, welche die Antenne fixieren.
  • Rauscharme Verstärker: Nahe an der Empfangsantenne angebrachte Geräte, die das aufgenommene Signal verstärken.
  • Kopfstellenverstärkung: Baugruppen, die das Signal weiter verstärken, verarbeiten und in analoge Signale umwandeln.

Terrestrische Antennen – Komponenten

Terrestrische Antennen wandeln elektromagnetische Wellen in elektrische Signale um und fungieren als Empfänger.

• Direktoren (Leitelemente): Gestaffelt angeordnete metallische Elemente, welche das Signal bündeln und auf den Dipol leiten.
• Reflektoren: Schützen den Dipol vor unerwünschten Signalen aus anderen Richtungen.
• Dipol: Der eigentliche Empfangssensor des Signals.
• Impedanzanpasser: Befindet sich direkt am Dipol im Inneren der Anschlussbox.

Eigenschaften von Antennen

• Gewinn: Verhältnis der an die angeschlossene Last abgegebenen Leistung zur an den Antennenklemmen empfangenen Eingangsleistung.
• Richtwirkung (Direktivität): Fähigkeit einer Antenne, Empfangsleistung aus einer bestimmten Richtung zu bündeln; definiert durch den Öffnungswinkel sowie das Vor-Rück-Verhältnis.
• Bandbreite: Der Frequenzbereich, in dem die Antenne mit maximalem Wirkungsgrad betrieben werden kann.

Antennentypen

• DAT-45-Antenne: Verfügt über Direktoren, die die Bandbreite optimieren, bietet einen hohen Gewinn und eine ausgeprägte Richtwirkung.
• Yagi-Antenne: Besteht aus einem Dipol, einem Reflektor und Direktoren; zeichnet sich durch gute Richtwirkung aus.
• Panel-Antenne: Zeichnet sich durch ihre flache Bauform aus; besitzt eine geringe Richtwirkung und einen mittleren Gewinn.
• Elektronische Antenne: Die Empfangselemente sind direkt in eine integrierte Schaltung eingebunden; weist eine geringe Richtwirkung auf.
• Logarithmische Antenne: Breitbandantenne über das gesamte Frequenzband; bietet geringen Gewinn und moderate Richtwirkung.

Signalstörungen und Problemlösungen

Geisterbilder (Doppelbilder)

• Ursache: Dejustierung der Antenne sowie Einkopplung von reflektierten Signalen (Signalreflexionen/Rebounds).
• Lösung: Optimierung der Antennenausrichtung, Einsatz von Antennen mit höherer Richtwirkung, Antennen-Stacking (Zusammenschaltung) oder Antennen mit geschirmter Anschlussbox.

Rauschen (schwaches Signal)

• Ursache: Zu großer Abstand zum Sender/Umsetzer (Transposer) sowie schwach versorgte Empfangsgebiete.
• Lösung: Einsatz von Antennen mit höherem Antennengewinn und rauscharmen Vorverstärkern.