Lange Kabelstrecken mit Inline verstärkern überbrücken

Die von der Sat-Schüssel empfangenen Signale werden über oft ziemlich lange Antennenkabel zum Receiver transportiert. Da jedes Koaxialkabel eine Dämpfung besitzt, kommen die Signale an seinem Ende schwächer an, als sie eingespeist wurde. Das kann bei sch

So genannte Inline-Verstärker sorgen für Abhilfe. Die Kabeldämpfung kann man sich als Widerstand vorstellen, der ein übertragenes Signal allmählich absenkt. Sie ist längenabhängig und wird in dB/100m angegeben. Weiter ist die Kabeldämpfung frequenzabhängig und gibt Aufschluss über dessen Qualität. Tiefe Frequenzen werden weniger gedämpft als hohe. Größere Kabeldurchmesser und ein dickerer Innenleiter sorgen in der Regel für geringere Dämpfungswerte. Zuletzt steigt die Dämpfung mit zunehmendem Alter des Kabels. Das gemeine an der Kabeldämpfung ist, dass wir von ihr beim normalen Satellitenempfang meist gar nichts merken. Die Ursache liegt darin, dass im Koaxialkabel nicht nur das Nutzsignal, sondern auch das Grundrauschen gleichermaßen gedämpft wird. Da sich somit das Verhältnis zwischen Nutzsignal und Grundrauschen, es ist auch als C/Nbeziehungsweise S/N-Wert bekannt, nicht ändert, kann ein Transponder auch über verschiedene Kabellängen hinweg gleich gut empfangen werden. Allerdings besitzen unsere Tuner eine Mindestsignalschwelle. Sie muss überschritten werden, damit sie Nutzsignale erkennen können. Auch das Grundrauschen muss über dieser Mindestschwelle liegen. Fällt es darunter ab, sinkt auch der C/N-Wert.

Wie lang darf ein Antennenkabel sein?

Diese Frage lässt sich insofern nicht beantworten, da hier alleine die Qualität des Kabels verantwortlich zeichnet. Aus der Praxis wissen wir aber, dass bei sehr guten Kabeln Längen bis etwa 40 bis 50m durchaus vertretbar sind. Mit herkömmlichen Sat-Receivern lässt sich kaum erkennen, ob die empfangenen Signale von der Kabeldämpfung in Mitleidenschaft gezogen werden. Schließlich kann ein nicht ganz optimaler Empfang auch viele andere Ursachen haben. Wie etwa eine nicht perfekt ausgerichtete Schüssel oder ein nicht ganz so empfangsstarker LNB. Am besten lässt sich der Dämpfung mit dem Rechner auf die Schliche kommen. Wozu wir zu den USB-Receivern TBS 5927 und 5925 und zur Software EBS Pro gegriffen haben. Sie sollte uns im Laufe der Untersuchungen zeigen, dass beide Receiver äußerst unterschiedlich auf zu starke Dämpfung reagieren.

Spektrumsanzeige

Die Spektrumsanzeige verrät nicht nur anhand von Höckern, auf welchen Frequenzen Transponder empfangen werden. Entsprechend sind auf der waagrechten X-Achse die Frequenzen angegeben. Anhand der Höhe der Höcker erkennt man, wie stark sie ankommen. Dazu wird auf der senkrechten Y-Achse der Leistungspegel (RF Level) in dBm angegeben. Die dBm-Zahlenwerte tragen durchweg ein Minus-Vorzeichen. Das heißt, dass zum Beispiel –10 dBm ein sehr starkes und –70dBm ein bereits ziemlich schwaches Signal ist.

Ausgangssituation

Für unsere Versuche haben wir unsere Antenne auf die vertikale Ebene des unteren Ku-Bands auf 26 Grad Ost ausgerichtet. Von der Schüssel führt ein rund 40m langes Antennenkabel ins Büro. Das mit der TBS 5927 ermittelte Spektrum zeigt uns, dass die empfangbaren Transponder mit

einem RF Level von –60 bis –50 dBm kommen. Das Grundrauschen liegt bei etwa –75 bis –75dBm. Mit der TBS 5925 liegt die Spanne zwischen dem Grundrauschen und dem stärksten Transponder bei –60 bis –56,5dB. Dennoch finden wir mit beiden Empfängern per Blindscan gleich viele Transponder, die auch mit exakt denselben Signalstärken angeführt werden.

Dämpfung vergrößern

Um größere Kabellängen simulieren zu können, haben wir zu einem regelbaren Dämpfungsglied gegriffen. Jeweils nach einer halben Umdrehung haben wir eine neue Spektrumskurve und den C/N-Wert der empfangbaren Transponder ermittelt. Laut Spektrum verlieren wir mit jeder halben Umdrehung etwa 1 dBm. Nach zwei vollen Umdrehungen macht sich beim Spektrum der TBS 5927 im oberen Frequenzbereich, ab etwa 11,630GHz, eine waagrechte Linie im Bereich von –84 dBm bemerkbar. Ab hier wurde der Mindestsignalpegel des verwendeten Receivers erreicht. Was eindeutig zeigt, dass die Dämpfung mit der Höhe der Frequenz steigt. Unter der 11,630 GHz liegen Grundrauschen und Nutzsignale noch über dem Mindestwert. Womit die Transponder weiter so gut empfangen werden, wie bei geringerer Dämpfung. Wir erhöhen die Dämpfung weiter. Wobei wir beobachten können, wie das Grundrauschen auf immer tieferen Frequenzen unter den vom Receiver benötigten Mindestwert fällt. Nach vier Umdrehungen macht sich die Dämpfung bereits ab 11,2 GHz bemerkbar. Scheinbar hat auch Testtransponder auf 11,270 GHz vertikal bereits an die bis zu 0,2 dB an Signalstärke verloren. Die tieferen Frequenzen kommen wie bisher gleich gut. Nach sechs Umdrehungen ist unser Testkanal bereits vollkommen unter der Mindestschwelle verschwunden. zuvor konnten wir bereits beobachten, wie er allmählich an Power verloren hat. Auch die anderen Frequenzen ragen nur noch teilweise und somit schwächer, in die Höhe. Anstatt sieben, können nur noch fünf Transponder mit verminderter Signalstärke geloggt werden. Dort, wo die TBS 5927 keine vom LNB angelieferten Signale mehr auswerten kann, zeigt sie eine leicht ansteigende Treppenlinie, die gelegentlich etwas abfällt. Das ist ihre Art zu zeigen, dass sie kein Signal mehr empfängt. Die ältere TBS 5925 überrascht im Spektrum mit gänzlich anderen dBm-Werten. Obwohl alle beobachteten Transponder exakt gleich stark, wie mit der TBS 5927 empfangen werden, liegt bei ihr das Grundrauschen bei etwa –60 dBm. Die Höcker der auf 26 Grad Ost im unteren Ku-Band auf der vertikalen Ebene empfangenen Transponder erreichen –58,5 bis –56,5dBm. Was wir zunächst so deuten, dass wir die mittels EBS Pro ermitteltendBm-Werte je nach verwendetem Receiver ganz individuell betrachten müssen. Mit der TBS 5925 wiederholen wir die Versuchsreihe mit dem Dämpfungssteller. Bei ihr verhalten sich die Empfangsleistungen gleich wie bei der 5927er. Genauso, wie bei der ersten Versuchsreihe, wird auch mit der 5925er-Karte nach zwei Umdrehungen am Dämpfungssteller erstmals im oberen Ende des beobachteten Frequenzbereichs die Mindestsignalstärke unterschritten. Hier macht sie sich im Spektrum jedoch nicht als Treppenlinie bemerkbar, sondern als spitze Nadel, die bis auf rund -73dBm runterzeigt und dadurch die gesamte Darstellung stark verzerrt. Mit zunehmender Dämpfung wird dieser Bereich Größer und es wird sehr schwer, im Spektrum aktive Transponder als solche zu erkennen.

Fazit

Zeigen USB-Sat-Receiver im Spektrum abnormales Verhalten, deutet dies auf eine zu hohe Kabeldämpfung hin. Es ist davon auszugehen, dass diese zumindest teilweise den Empfang der Anlage beeinträchtigt. Abhilfe schafft hier ein so genannter Inline-Verstärker. Mehr dazu in Teil 2.