TV-Empfangssysteme: Komponenten und Optimierung für terrestrisches Fernsehen

Systeme zum Empfang von terrestrischem Fernsehen

Ein TV-Empfangssystem ist die Gesamtheit der mechanischen und elektronischen Geräte, die für den Empfang von Fernsehsignalen und deren Weiterleitung an den Fernsehempfänger unter optimalen physischen Bedingungen sorgen. Bei kollektiven Antennensystemen umfasst dies:

• Antenne
• Vorverstärker
• Breitbandverstärker
• Monokanalwandler und Modulatoren
• Filter
• Dämpfungsglieder
• Mischer (Mixer)
• Equalizer
• Verteiler
• Anschlüsse (Armaturen, Stecker, Durchgangsdosen)
• Koaxialkabel

Unterteilung der Signale einer Antennenanlage

Die Anlage wird typischerweise in drei Hauptbereiche unterteilt:

a) Sensor-System (Empfangsbereich)

Dies ist die Reihe von Geräten, die die terrestrischen Signale empfangen und sich außerhalb des Gebäudes befinden. Es besteht aus:

• Antennen
• Vorverstärker

b) Kopf-Team (Signalaufbereitung)

Dieses Team ist für den Empfang der Signale vom Sensor-System zuständig und passt diese an den für die Verteilung im Gebäude erforderlichen Qualitätsstandard an. Die Anlage im Gebäude besteht aus:

• Breitband- und Monoverstärker
• Kanalumsetzer
• Modulatoren
• Filter
• Mischer
• Equalizer
• Dämpfungsglieder

c) Verteilungsnetz (Signalverteilung)

Dieses Netz ist verantwortlich für das Sammeln der Ausgangssignale des Kopf-Teams und deren Verteilung an die Endnutzer im gesamten Gebäude. Es besteht aus:

• Verteilern
• Abzweigern (Drifters)
• Endwiderständen (Schüsse und letzte Schritte)

Anforderungen an das Signal-Sensor-System (Antenne)

Eine TV-Antenne muss folgende Kriterien erfüllen, um eine optimale Signalaufnahme zu gewährleisten:

1. Vermeidung der Aufnahme von Signalen, die im Gebäude reflektiert werden.
2. Vermeidung von Reflexionen der Signale im eigenen System.
3. Erfassung der geringstmöglichen Interferenzen.
4. Sinnvolle Erfassung mehrerer wichtiger Kanäle.

Wichtigste Parameter der Antenne

Richtwirkung

Die Fähigkeit einer Antenne, die abgestrahlte Leistung in eine bestimmte Richtung des Raumes zu konzentrieren.

Gewinn (Gain)

Das Verhältnis zwischen der Leistung, die an einen Lastkreis angeschlossen an die Antenne abgegeben wird, und der Leistung, die bei gleicher Ausrichtung an denselben Lastkreis abgegeben würde, wenn die Antenne eine Referenzantenne wäre. Der Gewinn wird in dB angegeben.

Bandbreite

Der Frequenzbereich, in dem die Antenne ihre definierten Eigenschaften (wie den Gewinn) beibehält.

Typen von Antennen

Yagi-Antenne

Diese besteht aus einem Sensorelement (Dipol), einem Reflektor und einem oder mehreren Direktorelementen. Die Funktion ist:

• Dipol: Erfassung des Signals.
• Reflektor: Verhindert die Aufnahme von Signalen von hinten.
• Direktoren: Verstärken das Signal in der gewünschten Richtung und verengen den Hauptstrahl (Lappen).

Panel-Antenne

Diese Struktur besteht aus einer geraden Anzahl von separaten Dipolen, die so angeordnet sind, dass sie einen durchschnittlichen Gewinn und eine gute Bandbreite erzielen.

Ausrüstung des Kopf-Teams (Head-Equipment)

Vorverstärker

Ihre Verwendung ist nicht immer notwendig und hängt von den Bedingungen des TV-Signals ab.

Verstärker

Geräte, die das Niveau bestehender Signale erhöhen. Monoverstärker können eine Aufteilung in zwei Kanäle ermöglichen.

Kanalwandler (Konverter)

Geräte, die die Übertragung von Sendungen von einem Kanal auf einen anderen Kanal ermöglichen.

Modulatoren

Geräte, die es ermöglichen, Video- und Audiosignale eines Eingangskanals zu verwenden, um ein moduliertes HF-Signal zu erzeugen.

HF-Mischer (Mixer)

Ein Gerät, das konstruiert ist, um TV-Signale von verschiedenen Eingangskanälen zu empfangen und über einen einzigen Ausgang auszugeben. Wichtige Eigenschaften sind:

• Gute Anpassung an Ein- und Ausgänge.
• Geringe Verluste.
• Gute Unterdrückung unerwünschter Ausgänge.

Filter

Ein Gerät, das entwickelt wurde, um bestimmte Frequenzen auszuwählen.

Dämpfungsglieder

Elemente, die dazu dienen, eine Verringerung oder Dämpfung der Signale in der Einrichtung zu erzeugen, in die sie eingefügt werden. Sie werden verwendet, um eine Sättigung der Verstärker zu vermeiden und das Signalniveau auszugleichen.

Equalizer

Elektronische Geräte, die für den Ausgleich der Ausgangspegel der Signale verantwortlich sind, basierend auf den Eingangspegeln. Sie werden in Anlagen mit unterschiedlichen Signalpegeln verwendet, um ein einheitliches Materialniveau zu gewährleisten.

Material des Verteilungsnetzes

Verteiler (Händler)

Geräte, die Signale verteilen und die Generierung mehrerer Abzweigungen von einem einzigen Eingang ermöglichen. Wichtige Parameter sind:

• Dämpfung (dB)
• Anpassung von Eingang/Ausgang (ROE)
• Unterdrückung zwischen den Ausgängen (dB)

Abzweiger (Shunts)

Geräte, die einen Teil des Signals, das durch sie fließt, kaum beeinflussend, abzweigen, um einen oder mehrere Äste in einer Vertriebskette zu ermöglichen. Merkmale sind:

• Abzweigdämpfung (dB)
• Dämpfung im Durchgang (dB)
• Unterdrückung zwischen den Ausgängen (dB)

Endwiderstände (Schüsse und letzte Schritte)

Elemente, die es ermöglichen, das Signal am Ende der Leitung auf den TV-Anschluss anzuwenden. Sie verfügen über die gleichen vorherigen Eigenschaften (wie Anpassung).