DE68916751T2 - Verstärkungssystem für Fernverteilung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verstärkungssystem für die Signalverteilung in Gemeinschaftsantennenanlagen, das baukastenartig aus Fernsehmodulen zusammengesetzt ist, die ihrerseits auf einem Grundmodul mit einer Stromversorgung aufgebaut sind, wobei jedes der Fernsehmodule mindestens eine erste Seite besitzt, die mit einem Fernsehsignalstecker ausgerüstet ist, sowie eine zur ersten planparallele zweite Seite, die ebenfalls mit einem Fernsehsignalstecker ausgerüstet ist, wobei diese Stecker so angeordnet sind, daß sich die Fernsehmodule direkt zusammenstecken lassen, um so eine Reihe zu bilden, und wobei das Grundmodul mit einem Stecker ausgerüstet ist, um eine Reihe solcher Fernsehmodule aufzunehmen.
• Derartige Systeme werden für den Gemeinschaftsempfang von Fernseh- oder Radiosignalen benutzt, die von terrestrischen Sendern oder von Satelliten ausgestrahlt werden und die zum Beispiel in einem Wohnhaus verteilt werden sollen.
• Ein solches System ist durch die Patentschrift DE-A-1 263 886 bekannt. Gemäß diesem Dokument wird eine Reihe von Verstärkern mit einer gemeinsamen Stromversorgung parallel auf eine gemeinsame Ausgangsleitung geschaltet. Je nach Aufstellungsort sind die Empfangsantennen jedoch unterschiedlich ausgerichtet und es werden verschiedene Sendekanäle empfangen, so daß der Antennenbauer aus einer Vielzahl von Geräten und von Anschlüssen eine Auswahl treffen und selektive Filter für bestimmte Kanäle vorsehen muß. Bestimmte Geräteauswahlen und bestimmte Einstellungen sind mit einem wie im genannten Dokument beschriebenen System nicht möglich: beispielsweise gestattet es das bekannte System nicht, durch Einfügen eines Moduls nur einen Teil des Signals durch Filterung zu verändern, ohne dadurch das gesamte ins System eingespeiste Signal zu verändern oder ohne dafür relativ kostspielige und/oder große zusätzliche Teile, wie etwa richtungsgebundene Koppler, in das Modul einbauen zu müssen.
• Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine größere Flexibilität in der Auswahl der möglichen Funktionen zu gestatten, indem der Antennenbauer eine Vielfalt von unterschiedlichen Antenneninstallationen ausgehend von einer begrenzten Anzahl von Funktionsmodulen aufbauen kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das System zur Signalverteilung dadurch besonders bemerkenswert, daß jedes der Fernsehmodule für die über eine Antenne oder eine andere Vorrichtung empfangenen UHF- Signale eine aus den mindestens folgenden Funktionen realisiert: selektive Filterung, Verstärkung oder Frequenzumsetzung, wobei jedes Fernsehmodul auf jeder der beiden planparallelen Seiten einen sog. ersten Stecker und einen sog. zweiten Stecker für Fernsehsignale besitzt, die so angeordnet sind, daß die Module zu einer Reihe zusammengesteckt werden können, und daß ein selektives Filtermodul im Innern eines Moduls einerseits eine UHF-Eingangsleitung mit 75 Ohm besitzt, die die beiden ersten Stecker untereinander verbindet, und andererseits eine UHF-Ausgangsleitung mit 75 Ohm besitzt, die die beiden zweiten Stecker untereinander verbindet, mit selektiver Kopplung zwischen diesen beiden Leitungen, und daß in einem Verstärkungs- oder Frequenzumsetzungsmodul der erste Stecker, der sich auf der dem Grundmodul zugewandten Seite befindet, einen UHF-Signalausgang darstellt, und daß der erste Stecker, der sich auf der dem Grundmodul abgewandten Seite befindet, einen UHF-Signaleingang darstellt, der seinerseits durch eine im Modul befindliche Last belastet wird, und daß das zu verstarkende oder in der Frequenz umzusetzende Signal entweder über den zweiten, auf der dem Grundmodul abgewandten Seite befindlichen Stecker, oder über einen dritten, auf einer dritten Seiten des Moduls befindlichen Stecker eingespeist wird, wobei im letzteren Fall die beiden zweiten Stecker mit einer 75-Ohm-leitung untereinander verbunden sind, und daß das Grundmodul einerseits koaxiale VHF- Antenneneingangsstecker und andererseits vier koaxiale Stecker enthält, die als zwei "erste" und zwei "zweite" Stecker bezeichnet werden und die so angeordnet sind, daß an sie zwei Reihen aus UHF-Modulen angeschlossen werden können, sowie weiterhin Mittel enthält, um die an den zweiten Steckern anliegenden Signale und das an den VHF-Antenneneingangssteckern anliegende Signal zu verstärken, zusammenzumischen und über einen Ausgang auszugeben.
• Diese Baukastenbauweise ist flexibel und wirtschaftlich, da unabhängig vom Aufstellungsort der allgemeine Aufbau der Anlage stets gleich ist und die Antennenbauer einfach nur aus einem Satz standardisierter Module die für den Aufstellungsort geeigneten Module aussuchen müssen. Die Benutzung eines Satzes standardisierter Module führt zu deutlichen Kostenvorteilen bei der Fertigung.
• Vorteilhaft ist, daß jede der 75-Ohm-Leitungen auch einen dem UHF- Signal überlagerten Gleichspannungsanteil hindurchlaßt, mit dem die genannten Verstärker- und/oder Frequenzumsetzungsmodule durch eine im Grundmodul befindliche Stromversorgungsschaltung mit Strom versorgt werden können.
• Falls das System außerdem ein Verstärkermodul für das Satellitenband enthält, ist es von Vorteil, wenn ein derartiges Satellitenmodul und das Grundmodul Mittel zur Verbindung und zur Kopplung untereinander enthalten, so daß über mindestens einen Breitband-Ausgangsstecker die einerseits vom Satelliten und andererseits vom Grundmodul stammende Gesamtheit der Signale ausgegeben wird.
• Die zu verteilenden Signale stehen somit an einem Ausgang zur Verfügung.
• Es ist sogar vorteilhaft, wenn das Satellitenmodul außerdem breitbandige Verteilermittel enthält, so daß die Gesamtheit der Signale über mehrere Ausgangsstecker ausgegeben werden kann.
• Auf diese Art ist eine erste Verteilung bereits auf der Verstärkerebene durchführbar.
• Das Satellitenmodul und das Grundmodul sind jeweils getrennt in gegossenen Gehäusen untergebracht. Dabei ist es von Vorteil, wenn für jedes der beiden Module dasselbe äußere Gehäusemodell verwendet wird, wobei dieses Gehäuse mindestens die folgenden Teile aufweist:
• - drei Stecker auf einer ersten Seite, an denen, je nach Modultyp, die VHF- Eingänge oder die Breitband-Ausgänge angeschlossen werden;
• - zwei Stecker auf der zweiten Seite, einmal als Stecker mit Buchse und einmal als Stecker mit Stift ausgeführt, um die beiden Module direkt zusammenstecken zu können;
• - einen Stecker auf einer dritten Seite, über den die Satellitensignale eingespeist werden;
• - vier Stecker auf der vierten Seite, an die die beiden Reihen mit UHF- Modulen angeschlossen werden.
• Diese Bauweise hat sowohl mechanische als auch elektrische Vorteile: da die Gehäuse auf Masse liegen, bildet die Montageschiene eine gemeinsame Masse für alle Module.
• In vorteilhafter Weise wird das System auf einer Montageplatte zusammengebaut. Diese ist mit Führungsschienen versehen und jedes Modul besitzt ein System von Befestigungslaschen, die in Längsrichtung in diese Schienen eingreifen. Die Module werden dadurch so geführt, daß die ineinanderzusteckenden Koaxialstecker sofort die richtige Position zueinander einnehmen.
• Diese Bauweise hat sowohl mechanische als auch elektrische Vorteile: da die Gehäuse auf Masse liegen, bildet die Montageschiene eine gemeinsame Masse für alle Module.
• Ein nichteinschränkendes Ausführungsbeispiel, illustriert durch die nachfolgenden Zeichnungen, verdeuflicht die Erfindung:
• Figur 1 zeigt die wichtigsten Bestandteile eines erfindungsgemäßen Systems.
• Figur 2 stellt den Anschluß und das Gehäuse eines Satellitenmoduls dar.
• Das System gemaß Figur 1 enthält ein Hauptverstärkermodul (AMPL) und die in zwei Reihen angeordneten UHF-Module. Die erste Reihe besteht im vorliegenden Fall aus den Filtermodulen FIL1, FIL2, FIL3 und einem Verstärkermodul PREAMP. Die zweite Reihe besteht aus den Filtermodulen FIL4, FIL5, FIL6, FIL7 und einem Frequenzumsetz:ungsmodul CONV. Sämtliche Filter sind Bandpaßfilter und enthalten vorzugsweise ein Dämpftingsglied, um die Signalpegel angleichen zu können.
• Das Hauptverstärkermodul AMPL enthält auf einer Seite des Gehäuses drei VHF-Antennenanschlüsse, hier dargestellt durch die Antennen FM, BI und BIII. Die Verarbeitung der VHF-Signale ist bekannt und hier nur symbolisch bis zum Ausgang S dargestellt.
• Auf einer anderen Seite des Gehäuses enthält das Hauptverstärkermodul AMPL vier Anschlüsse für die Leitungen L1, L2, L3 und L4. L1 ist die Eingangsleitung für die von den Antennen UHF1 und UHF3 kommenden Signale. Die Signale von Antenne UHF3 werden in Filter FIL3 so gefiltert, daß das entnommene Signal SI3 das Filtermodul über Leitung L1 verläßt. Die Signale von Antenne UHF1 werden im Verstärker PREAMP vorverstärkt und verlassen diesen über Leitung L2. Filter FIL2 entnimmt ein Signal S12 und Filter FIL1 entnimmt ein Signal SI1 dergestalt, daß am Eingang L1 die drei Signale SI1, SI2, und SI3 vorliegen. Es ist bekannt, daß bei einer solchen Z-Schaltung in der Praxis vom Filter nicht das gesamte Signal entnommen wird, dennoch ist diese Schaltung den parallel zwischen Verteiler-Batterien geschalteten Filtern vorzuziehen.
• Die über Antenne UHF2 empfangenen Signale werden in ähnlicher Weise von den Filtern FIL4, FIL5, FIL6 und FIL7, sowie vom Frequenzumsetzungsmodul CONV verarbeitet, so daß die entnommenen Signale an Eingang L3 vorliegen.
• Die Leitungen L1 und L3 bilden somit die 75-Ohm-UHF-Eingangsleitungen und die Leitungen L2 und L4 bilden die 75-Ohm-UHF-Ausgangsleitungen, wobei zwischen den Leitungen L1 und L2 und zwischen den Leitungen L3 und L4 eine selektive Kopplung besteht.
• Selbstverständlich stellt die gezeigte Konfiguration ein nicht einschränkendes Beispiel dar und in jeder der Reihen könnten, entsprechend den Bedürfiissen am Aufstellungsort, Module entfernt oder hinzugefügt werden.
• Für die Funktion des Systems ist es unerläßlich, daß jede der Leitungen L1, L2, L3, und L4 mit einer 75-Ohm-Last abgeschlossen wird. Je nach Fall kann diese last entweder in ein Modul integriert sein, wie z.B. C1, C2, C3, C4 und C5, oder durch ein externes Lastmodul, wie z.B. C6 und C7, am Ende einer Leitung gebildet werden.
• Jede 1-ast enthält einen Kondensator, denn die Leitungen L1, L2, L3 und L4 werden ja auch für die Durchleitung einer Gleichspannung zur Stromversorgung der Module PREAMP und CONV benutzt. Das Hauptverstärkermodul AMPL enthält eine Stromversorgung ALIM, die über die drei Brückenstecker CA1, CA2 und CA3 einen Gleichstrom einspeist. Die Drosselspulen S1, S2, S3, S4 und S5 sind in geeigneter Weise so dazwischengeschaltet, daß HF-Signale gesperrt werden. Die Stromversorgung steht somit identisch auf jeder der Leitungen L1, L2, L3 und L4, sowie am Antenneneingang Bin zur Verfügung.
• Bei diesem Schaltungsaufbau wird man feststellen, daß das Frequenzumsetzungsmodul CONV einen Frequenz-Synthesizer SF enthält und keinen Filter, da dieses Modul notwendigerweise mindestens einem Filtermodul am Eingang und einem Filtermodul am Ausgang zugeordnet ist, wobei diese Module bis auf ihre Frequenz vom selben Modell sind. Aus diesem Grunde reicht ein einziges Frequenzumsetzungsmodul für jeden beliebigen Aufstellungsort aus und ersetzt somit die verschiedenen Einkanal- oder Triplet-Umsetzer-Modelle.
• In Figur 2 findet sich dieselbe Baukastenbauweise wie in Figur 1 wieder, hier ist jedoch nur das Hauptverstärkermodul AMPL dargestellt. Dieses AMPL-Modul ist mit dem Verstärkermodul für das Satellitenband SAT verbunden.
• Der Ausgang S von Modul AMPL ist mit dem Eingang E des Moduls SAT verbunden. Das Modul SAT empfangt über seinen Satelliteneingang ES von der Satellitenantenne ASAT die Satellitensignale, die in bekannter Weise verarbeitet werden.
• Die Gesamtheit der Signale, ob vom Satelliten, vom VHF- oder UHF- Band, werden somit über Ausgang U2 von Modul SAT ausgegeben. Das Modul SAT kann gegebenenfalls den gestrichelt eingezeichneten Verteiler R enthalten, der die Signale auf einen, zwei oder drei der Ausgänge U1, U2 und U3 verteilt.
• Die äußeren Gehäuseabmessungen der Module AMPL und SAT sind identisch, so daß es unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit von Vorteil ist, für beide Module dieselben Gußgehäuse, beispielsweise aus Zamac, zu verwenden. Dies wird in Figur 2 durch die Tatsache verdeuflicht, daß die Stecker dieselbe Kennzeichnung aufweisen. Selbstverständlich sind die internen Schaltungen nicht dieselben und die Stecker sind je nach Anwendungsfall belegt bzw. unbenutzt:
• - beim AMPL-Modul sind die Stecker L1, L2, L3 und L4 belegt, beim SAT-Modul sind sie unbenutzt;
• - die Stecker U1, U2 und U3 sind beim AMPL-Modul als VHF-Antenneneingänge beschaltet, beim SAT-Modul sind sie als Ausgänge beschaltet;
• - der Stecker ES ist nur beim SAT-Modul beschaltet, beim AMPL-Modul ist er unbenutzt;
• - die Stecker E des SAT-Moduls und S des AMPL-Moduls sind beschaltet, während die Stecker S des SAT-Moduls und B des AMPL-Moduls unbenutzt sind. Dennoch kann man davon ausgehen, daß die beiden letztgenannten Stecker eine zusätzlichen mechanischen Halt geben, da es sich notwendigerweise um Stift- bzw. Buchsenstecker handelt, die gleichzeitig mit den beiden belegten Steckern zusammengesteckt werden.
• Vom mechanischen und elektrischen Standpunkt aus ist klar, daß alle Module direkt ineinander gesteckt werden. Die Stecker werden bevorzugt in die Außenwand der Gehäuse integriert und sie stehen als Rohteile aus dem Gußteil hervor, wenn man die Gehäuse aus zwei gegossenen Zamac-Halbschalen fertigt, deren Zusammenbau-Fuge mittig durch die Stecker verläuft.
• Auf diese Weise ist ein guter Massekontakt zwischen sämtlichen Gehäusen gewährleistet. Der modulare Aufbau ist symmetrisch zur Achse AX und diese Symmetrie erlaubt es, die Module auf beispielsweise mit Nuten versehenen Führungs- und Halteschienen zu montieren, wobei jedes Modul mit diesen Nuten entsprechenden Befestigungslaschen ausgerüstet ist, so daß der gesamte modulare Aufbau auf eine aus solchen Schienen bestehende Montageplatte montiert werden kann. Dadurch wird jedes Modul beim Zusammenbau durch die Schiene dergestalt geführt, daß die Koaxialstecker im Regelfall einander genau gegenüberliegen.

Claims (6)

1. Verstärkungssystem für die Signalverteilung in Gemeinschaftsantennenanlagen, das baukastenartig aus Fernsehmodulen zusammengesetzt ist, die ihrerseits auf einem Grundmodul mit einer Stromversorgung aufgebaut sind, wobei jedes der Fernsehmodule mindestens eine erste Seite besitzt, die mit einem Fernsehsignalstecker ausgerüstet ist, sowie eine zur ersten planparallele zweite Seite, die ebenfalls mit einem Fernsehsignalstecker ausgerüstet ist, wobei diese Stecker so angeordnet sind, daß sich die Fernsehmodule direkt zusammenstecken lassen, um so eine Reihe zu bilden, und wobei das Grundmodul mit einem Stecker ausgerüstet ist, um eine Reihe solcher Fernsehmodule aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Stecker als erste Stecker bezeichnet werden, wobei jedes der Fernsehmodule für die über eine Antenne oder eine andere Vorrichtung empfangenen UHF-Signale eine aus den mindestens folgenden Funktionen realisiert: selektive Filterung, Verstärkung oder Frequenzumsetzung, wobei jedes Fernsehmodul auf jeder der beiden planparallelen Seiten einen sog. ersten Stecker und einen sog. zweiten Stecker für Fernsehsignale besitzt, die so angeordnet sind, daß die Module zu einer Reihe zusammengesteckt werden können, und daß ein selektives Filtermodul im Innern eines Moduls einerseits eine UHF-Eingangsieitung mit 75 Ohm besitzt, die die beiden ersten Stecker untereinander verbindet, und andererseits eine UHF-Ausgangsleitung mit 75 Ohm besitzt, die die beiden zweiten Stecker untereinander verbindet, mit selektiver Kopplung zwischen diesen beiden Leitungen, und daß in einem Verstärkungs- oder Frequenzumsetzungsmodul der erste Stecker, der sich auf der dem Grundmodul zugewandten Seite befindet, einen UHF-Signalausgang darstellt, und daß der erste Stecker, der sich auf der dem Grundmodul abgewandten Seite befindet, einen UHF-Signaleingang darstellt, der seinerseits durch eine im Modui befindliche Last belastet wird, und daß das zu verstärkende oder in der Frequenz umzusetzende Signal entweder über den zweiten, auf der dem Grundmodul abgewandten Seite befindlichen Stecker, oder über einen dritten, auf einer dritten Seiten des Moduls befindlichen Stecker eingespeist wird, wobei im letzteren Fall die beiden zweiten Stecker mit einer 75-Ohm-Leitung untereinander verbunden sind, und daß das Grundmodul einerseits koaxiale VHF-Antenneneingangsstecker und andererseits vier koaxiale Stecker enthält, die als zwei "erste" und zwei "zweite" Stecker bezeichnet werden und die so angeordnet sind, daß an sie zwei Reihen aus UHF-Modulen angeschlossen werden können, sowie weiterhin Mittel enthält, um die an den zweiten Steckern anliegenden Signale und das an den VHF-Antenneneingangssteckern anliegende Signal zu verstärken, zusammenzumischen und über einen Ausgang auszugeben.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der 75-Ohm- Leitungen darüberhinaus einen den UHF-Signalen überlagerten Gleichspannungsanteil hindurchläßt, um die Verstärker- und/oder Frequenzumsetzungsmodule ausgehend von einer Stromversorgungsschaltung im Grundmodul mit Strom zu versorgen.

3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, das ein Verstärkermodul für das Satellitenband enthält, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Satellitenmodul und das Grundmodul Mittel enthalten, um diese beiden Module miteinander zu verbinden und zu koppeln, so daß auf mindestens einem gemeinsamen Breitband-Ausgang die Gesamtheit der einerseits vom Satelliten, andererseits vom Grundmodul gelieferten Signale ausgegeben werden kann.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Satellitenmodul darüberhinaus Mittel zur Breitband-Signalverteilung enthält, so daß die Gesamtheit der Signale über mehrere Ausgänge ausgegeben werden kann.

5. System nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das Satellitenmodul und das Grundmodul getrennt in gegossene Gehäuse eingebaut werden und dadurch gekennzeichnet, daß für jedes der beiden Module dasselbe äußere Gehäusemodell verwendet wird, wobei dieses Gehäuse mindestens die folgenden Teile aufweist:

- drei Stecker auf einer ersten Seite, an denen, je nach Modultyp, die VHF- Eingänge oder die Breitband-Ausgänge angeschlossen werden;

- zwei Stecker auf der zweiten Seite, einmal als Stecker mit Buchse und einmal als Stecker mit Stift ausgeführt, um die beiden Module direkt zusammenstecken zu können;

- einen Stecker auf einer dritten Seite, über den die Satellitensignale eingespeist werden;

- vier Stecker auf der vierten Seite, an die die beiden Reihen mit UHF- Modulen angeschlossen werden.

6. System nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es auf einer mit Führungsschienen versehenen Montageplatte aufgebaut ist, und dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul mit Befestigungslaschen ausgerüstet ist, so daß sie nebeneinander auf die Schienen aufgesetzt und dort gehalten werden und wobei die Module dergestalt geführt werden, daß die Koaxialstecker richtig zueinander liegen.