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Die
Erfindung betrifft eine Antennendose nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Eine solche Antennendose wird im Folgenden auch vereinfacht als ”optische” Antennendose
bezeichnet.
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Eine
optische Antennendose ist eine Alternative zu rein elektrischen
Antennendosen, bei denen Koaxialkabel verwendet werden. Antennendosen dienen
zum Empfang von Radio- und Fernsehprogrammen, zur Einrichtung einer
Telekommunikationsverbindung für ein Telefon bzw. ein Telefaxgerät und
auch zum Anschluss an das Internet. Diese drei Anschlussarten werden
auch als ”Triple Play” bezeichnet.
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Optische
Antennendosen zeichnen sich dadurch aus, dass sie an einem Ende
einer optischen Datenübertragungsstrecke angeschlossen
sind, wobei sich an dem anderen Ende der optischen Übertragungsstrecke
ein optischer Schalter befindet, der elektrische Signale in optische
Signale bzw. umgekehrt umwandelt.
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Optische
Datenübertragungsstrecken weisen eine Reihe von Vorteilen
gegenüber elektrischen Datenübertragungsstrecken
auf. Hierzu zählt ein kostenmäßiger Vorteil,
da für elektrische Übertragungsstrecken Kupferverbindungen
verwendet werden und bei Kupfer in Zukunft mit einem Preisanstieg gerechnet
werden muss. Ferner sind optische Übertragungsstrecken,
für die faseroptische Verbindungsleitungen verwendet werden,
einfacher zu installieren als elektrische Übertragungsstrecken.
Darüber hinaus bietet eine faseroptische Verbindungsleitung günstige
Eigenschaften hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit
(EMV), weil durch sie Störstrahlung vermieden wird.
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Optische
Antennendosen unterscheiden sich von elektrischen Antennendosen
im Wesentlichen dadurch, dass sie mittels eines optoelektrischen Wandlers
optische Signale in elektrische Signale und umgekehrt umwandeln.
Da heutige Antennendosen in der Regel zur bidirektionalen Datenübertragung ausgelegt
sind, kann man sagen, dass der optoelektrische Wandler einerseits
ankommende optische Signale in elektrische Signale zurückverwandelt,
zur Weiterleitung an ein zum Empfang elektrischer Signale vorgesehenes
Gerät. Andererseits wandelt der optoelektrische Wandler
auch elektrische Signale, die von einer Kommunikationseinrichtung
in die Antennendose hineingeleitet werden, in optische Signale um.
Diese Umwandlungstechnik ist von sogenannten Medienkonvertern bekannt.
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Optische
Antennendosen können direkt mit einer Sternverkabelung
in einem Gebäude verbunden sein.
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Eine
gattungsgemäße Antennendose ist aus der Praxis
als Produkt der Firma Eurolan GmbH, 27387 Scheeßel, Deutschland,
bekannt. Dabei werden innerhalb der Antennendose zwei faseroptische Verbindungsleitungen
in Form von zwei optischen Polymerfasern (nachfolgend abgekürzt
mit ”POF”, aus dem Englischen ”polymer
optical fiber”) verwendet, was als Duplex-Verfahren bezeichnet
wird. Eine der beiden POFs ist für die Empfangsrichtung
der Datenübertragung vorgesehen, also zum Empfang von Daten,
die von außen in das Gebäude hinein übertragen
werden. Die andere POF ist für die Senderichtung der Datenübertragung
vorgesehen, also für das Senden von Daten aus dem Gebäude
hinaus. Zwei POFs zwischen der Antennendose und einem optischen
Schalter, in dem die optischen Signale in elektrische Signale und
umgekehrt umgewandelt werden, ist aufgrund von Fasermaterialkosten
und der für die Installation benötigten Zeit relativ
aufwendig.
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Ferner
sind optische Splitter bekannt. Durch solche Splitter kann eine
einzige POF in zwei POFs verzweigt bzw. aufgespalten werden. Beispielsweise ist
ein optischer Splitter aus der
DE 103 54 008 A1 bekannt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Übertragungsweg
zwischen der optischen Antennendose und einem optischen Schalter zu
vereinfachen.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die optische Antennendose weist einen optischen Eingang zum Anschluss
einer POF auf. Diese aus Kunststoff hergestellte Faser dient zur Übertragung
von digitalen optischen Signalen, wobei mit solch einer Faser grundsätzlich
gleichzeitig eine bidirektionale Datenübertragung stattfinden
kann. Ferner weist die Antennendose einen optoelektrischen Wandler
auf, der optische Signale in elektrische Signale und umgekehrt umwandelt.
Die Antennendose weist einen elektrischen Ausgang zum Anschluss
eines Gerätes auf, an welches die elektrischen Signale,
welche von der Umwandlung der optischen Signale durch den optoelektrischen Wandler
herrühren, gelangen sollen. Bei diesem Gerät kann
es sich insbesondere um einen Computer, einen WLAN-Router, ein Telefon,
ein Fernsehgerät, ein Rundfunkempfangsgerät oder
einen Schalter handeln.
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Die
Antennendose ist so ausgelegt, dass sie zusätzlich zu der
vorstehend beschriebenen Empfangsrichtung auch in Senderichtung – also
bidirektional – betrieben werden kann. Bei dem Betrieb
in Senderichtung werden durch den elektrischen Ausgang elektrische
Signale in die Antennendose hineingeleitet und anschließend
durch den optoelektrischen Wandler in optische Signale umgewandelt. Diese
optischen Signale werden durch den optischen Eingang aus der Antennendose
herausgeleitet.
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Die
Antennendose weist einen optischen Splitter auf. Dieser ist im optischen
Signalgang zwischen dem optischen Eingang und dem optoelektrischen
Wandler angeordnet. Der optische Splitter weist eine POF auf, die
sich in Empfangsrichtung gesehen in zwei POFs verzweigt. Die beiden
von der Verzweigungsstelle abgehenden POFs sind jeweils der Empfangsrichtung
und der Senderichtung zugeordnet. Dies bedeutet, dass die eine POF
die optischen Signale überträgt, die an das Gerät
geleitet werden sollen, und die andere POF die optischen Signale überträgt,
die von dem Gerät ausgesandt werden.
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Die
erfindungsgemäße Antennendose nutzt die Eigenschaft
einer POF, gleichzeitig in Sende- und Empfangsrichtung Signale übertragen
zu können. Dadurch ist es möglich, an dem optischen
Eingang der Antennendose nur eine einzige POF anzuschließen.
Die in der Antennendose erforderliche Trennung in eine POF für
die Senderichtung und eine POF für die Empfangsrichtung
wird durch den optischen Splitter ermöglicht. Die erfindungsgemäße
Antennendose arbeitet also im Gegensatz zu der oben genannten bekannten
optischen Antennendose im Simplex-Übertragungsverfahren,
da an die Antennendose nur eine POF angeschlossen wird.
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Insbesondere
kann es sich bei dem elektrischen Ausgang der Antennendose um einen RJ45-Anschluss
handeln. An einen solchen Ausgang können direkt beipielsweise
die oben genannten Geräte, wie ein Computer usw., angeschlossen
werden.
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Vorzugsweise
besitzt die Antennendose einen elektrischen Eingang, der dazu dient,
eine Spannungsversorgung der Antennendose über eine Spannungsfernspeisung
durch ein besagtes elektrisches Gerät zu ermöglichen.
Bei dem Gerät handelt es sich also um ein Gerät,
an das die elektrischen Signale aus der Antennendose gesandt werden.
Eine solche Spannungsversorgung ist einfach und kostengünstig im
Vergleich zu einer Spannungsversorgung über ein Netzteil,
das an einer Steckdose mit Netzspannung anzuschließen ist.
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Vorzugsweise
ist der elektrische Ausgang der Antennendose so ausgelegt, dass über
ihn diese Spannungsversorgung der Antennendose in Form einer Fernspeisung
möglich ist.
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Für
eine solche Spannungsversorgung der Antennendose ist vorteilhafterweise
als elektrischer Ausgang ein RJ45-Anschluss vorgesehen, der zusätzlich
den elektrischen Eingang zur Spannungsfernspeisung der Antennendose
aufweist.
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Insbesondere
kann eine solche Spannungsversorgung der Antennendose durch eine
Fernspeisung durch einen Computer erfolgen, der einen USB-Spannungsausgang,
also von 5 Volt, besitzt. Dazu kann ein spezielles USB/CAD-Kabel
verwendet werden, wobei CAD-Kabel auch als Patchkabel oder als Netzwerkkabel
bezeichnet werden. Die Spannungsversorgung kann auch durch einen WLAN-Router
erfolgen. Dieser kann dazu eine RJ45/USB-Buchse aufweisen.
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Insbesondere
kann es sich bei der eingespeisten Spannung um USB handeln. Vorzugsweise weist
die Antennendose einen Spannungswandler auf, der dafür
sorgt, dass die in den elektrischen Eingang der Antennendose eingespeiste
Spannung in mindestens eine erforderliche Betriebsspannung der Antennendose
umgewandelt wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, wobei auf die Figuren Bezug genommen
wird. Es zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung hinsichtlich des Anschlusses einer optischen
Antennendose,
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2 eine
Prinzipdarstellung hinsichtlich der Übertragung von elektrischen
Signalen von der Antennendose zu möglichen Endgeräten,
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3 ein
Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen optischen
Antennendose,
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4a ein
Kabel für eine Stromversorgung der Antennendose gemäß 3 durch
Fernspeisung,
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4b eine
schematische Darstellung zweier Buchsen eines RJ45-Anschlusses,
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5 eine
Prinzipdarstellung einer Fernspeisung der Antennendose gemäß 3 über
einen Computer,
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6a eine
dreidimensionale Darstellung der Antennendose gemäß 3 in
Draufsicht und
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6b eine
dreidimensionale Darstellung der Antennendose gemäß 6a in
Unteransicht.
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1 zeigt
ein Haus 1 mit mehreren Räumen, in denen jeweils
eine optische Antennendose 2 angebracht ist. Die optischen
Antennendosen 2 sind über eine optische Polymerfasern
aufweisende Sternverkabelung 4 mit einem optischen Schalter 5 verbunden.
Eingangsseitig ist der optische Schalter 5 durch ein CAD-Kabel 6 mit
dem Internet verbunden und durch ein weiteres CAD-Kabel 7 über
eine sogenannte IP-Kopfstelle 9 mit einer Parabolantenne 10 und
einer terrestrischen Antenne 11.
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2 zeigt
mögliche Endgeräte, an die elektrische Signale
aus der optischen Antennendose 2 übertragen werden
sollen, wie durch die Pfeile 13 angedeutet ist. Bei diesen
Endgeräten handelt es sich um eine Kombination 14 eines
TV-Gerätes und eines Video-Recorders, einen Computer 15,
ein Telefon 16 und einen WLAN-Router 17.
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Es
wird nunmehr auf 3 Bezug genommen. Die Antennendose 2,
deren Gehäuse 60 in den 6a und 6b gezeigt
ist, weist zur Befestigung einer POF 20 ein Röhrchen 21 mit
einer Befestigungsschraube 22 auf. Eine solche POF besitzt
in der Regel einen Gesamtdurchmesser von 2,2 mm, wobei eine Seele
der POF einen Durchmesser von 1,0 mm aufweist. Mit einem gegenüberliegenden Ende
ist das Röhrchen 21 mit einem optischen Splitter 24 verbunden.
Der optische Splitter 24 weist einen einzelnen POF-Abschnitt 25 und
zwei weitere durch Verzweigung dieses Abschnitts entstandene POF-Abschnitte 26 und 27 auf.
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Der
POF-Abschnitt 26 ist für den Empfang von optischen
Signalen vorgesehen. Ein mit ”F RX” bezeichnetes
freies Ende des POF-Abschnitts 26 ist so angeordnet, dass
optische Signale, die aus dem freien Ende austreten, auf eine Empfangsdiode 28 fallen.
Die Empfangsdiode 28 erzeugt aufgrund des durch die optischen
Signale verursachten Lichteinfalls elektrische Spannungssignale.
Diese Spannungssignale werden durch einen PIN-Receiver 29 verstärkt
und über eine elektrische Leitung 30 an einen
Transmitter 31 geleitet. Über einen Übertrager 32 gelangen
die Spannungssignale in zwei mit ”RX” bezeichnete
Eingangskontakte einer acht Kontakte aufweisenden USB-Buchse 35 eines
RJ45-Anschlusses 65 (siehe 6a).
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Die
RJ45-Buchse 35 weist ferner zwei mit ”TX” bezeichnete
Ausgangskontakte auf. Diese sind über einen weiteren Übertrager 36 mit
einem Receiver 37 verbunden. Von diesem werden elektrische Spannungssignale,
die von einem an die Antennendose 2 angeschlossenen oben
genannten Gerät ausgesandt werden, über eine elektrische
Leitung 39 unter Verstärkung durch einen LED-Treiber 40 an
eine Sendediode 41 gesandt. Die Sendediode 41 sendet in
Abhängigkeit von den elektrischen Spannungssignalen Licht
in ein mit ”F TX” bezeichnetes freies Ende des
POF-Abschnitts 27 aus. Die durch das Licht gegebenen optischen
Signale werden durch die POF-Abschnitte 27 und 25 in
die POF 20 geleitet, welche zu einem optischen Schalter 5 (siehe 1) führt.
Die Empfangsdiode 28 und die Sendediode 41 bilden
im Grunde den optoelektrischen Wandler.
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Der
RJ45-Anschluss 65 weist eine weitere Buchse 43 (siehe 4b)
auf, die von der Antennendose 2 nach außen gerichtet
ist, um daran ein besagtes Gerät, wie beispielsweise einen
Computer 15, anzuschließen. Die RJ45-Buchse 43 ist
in 3 nicht dargestellt, jedoch in 4b schematisch
gezeigt. Wie unten detaillierter beschrieben ist, kann über
die RJ45-Buchse 43 eine USB-Spannung (5 V) angelegt werden.
Diese wird durch die RJ45-Buchse 35 jeweils über
zwei parallele Leitungen 44 (teilweise nur einfach dargestellt)
an einen DC/DC-Spannungswandler 45 geleitet, der die USB-Spannung
in zwei mögliche Betriebsspannungen VCC 1 und
VCC 2 der Antennendose 2 umwandelt. Auf diese
Weise ist eine einfache Spannungsversorgung über eine Fernspeisung
durch ein an die Antennendose 2 angeschlossenes Gerät
ermöglicht. Die beiden unterschiedlichen Betriebsspannungen
sind für unterschiedliche Wellenlängen (Farben
Blau und Rot) des für die optischen Signale verwendeten
Lichts vorgesehen. Denn POFs können digitale optische Signale
in verschiedenen Wellenlängen übertragen.
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In 4a ist
ein Kabel 50 zur Stromversorgung der Antennendose 2 und
zur Datenübertragung gezeigt. Das Daten- und Fernspeisekabel 50 weist
einen ersten Kabelabschnitt 51 und einen zweiten Kabelabschnitt 52 auf.
Beide Kabelabschnitte 51, 52 sind mit einem Stecker 53 (in
drei Ansichten gezeigt) verbunden, der zum Anschluss an die RJ45-Buchse 43 vorgesehen
ist. Der Kabelabschnitt 51, der zur Übertragung
von elektrischen Signalen vorgesehen ist, weist an seinem anderen
Ende einen Stecker 54 (in drei Ansichten gezeigt) auf,
der zur Verbindung mit einem an die Antennendose 2 anzuschließenden Gerät
vorgesehen ist. Der Kabelabschnitt 52, der zur Spannungsversorgung
der Antennendose 2 dient, hat an seinem anderen Ende einen
vier Kontakte aufweisenden Stecker 55, der zur Verbindung
mit einem USB-Anschluss des an die Antennendose 2 anzuschließenden
Gerätes vorgesehen ist. Bei dem Gerät kann es
sich insbesondere um einen Computer oder einen WLAN-Router 17 handeln.
Die mit dem Bezugszeichen 56 bezeichneten vier Kontakte
dienen zur Spannungsversorgung durch die USB-Spannung, wobei die
beiden mit ”x” bezeichneten nicht verwendet werden.
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5 zeigt
einen Notebook-Computer 15' und eine optische Antennendose 2,
die miteinander über das Kabel 50 gemäß 4a verbunden
werden können. Dazu werden der Stecker 55 in eine
zugehörige USB-Buchse (nicht gezeigt) des Computers 15' und
der Stecker 54 in eine zugehörige Computerbuchse
gesteckt. Gemäß Pfeil 57 findet eine
Spannungsversorgung über den Stecker 55 bzw. den
Kabelabschnitt 52 statt. Gemäß Pfeil 58 findet
bidirektional eine Datenübertragung über den Stecker 54 bzw.
den Kabelabschnitt 51 über die Antennendose 2 beispielsweise
zu einem Netzwerk oder einem Modem- Anschluss statt. Das Kabel 50 ist
an seinem anderen Ende über den Stecker 53 mit
der RJ45-Buchse 43 des Antennendosen-RJ45-Anschlusses 65 verbunden.
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In
den 6a und 6b ist
das Äußere der Antennendose 2 gezeigt.
Das Gehäuse 60, das eine Form nach DIN
49075 besitzt, weist eine Metallschale 61 mit
dem Röhrchen 21 und der Befestigungsschraube 22 auf.
Ferner besitzt das Gehäuse 60 einen Metalldeckel 62 mit
einem Gewindeloch 63 für eine Schraube zur Befestigung
einer Kunststoff-Abdeckplatte (nicht gezeigt) und mit dem RJ45-Anschluss 65,
bei dem die Buchse 43 zu sehen ist. An dem Kunststoffdeckel 62 sind
Halterungen 66 und 67 mit Aufnahmen 68 und 69 für
einen Montagerahmen angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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