Tückische Störstrahlung – Was ist dran am LTE-Schutz?

Neu > Ratgeber > TV & Receiver | 6. März 2020
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Die mit LTE in Zusammenhang gebrachten Störungsbilder sind tückisch, die Wege auf die LTE-Signale in Empfangs- und Verteilanlagen gelangen können, vielfältig und das Zauberwort LTE-Filter wird von vielen Herstellern gerne aufgegriffen. Doch wie schützt man seine Anlage nun wirklich effizient vor Störstrahlung?

Es ist ein sonniger Tag und trotzdem reißt in unregelmäßigen Abständen das Sat-Signal einfach ab. Eine Prüfung der Satelliten-Antenne zeigt perfekte Ausrichtung und auch ein Austausch des LNBs bringt keine Besserung – immer wieder weist das TV-Signal kurzzeitig Tonstörungen und Klötzchenbildungen auf oder der Bildschirm wird zwischenzeitlich schwarz.

Fachwissen gefragt

Gar so selten, wie man annehmen möchte, ist dieses ungemütliche, da schwer zu diagnostizierende, Fehlerbild nicht. Und es kann gleich eine ganze Reihe von Ursachen haben – auch jenseits von LTE. So ist es zwar schon eine ganze Weile her, dass die Sat-Branche das Thema diskutierte. Doch für viele werden UKW-Störeinstrahlungen in unmittelbarer Nähe zu größeren Sendeanlagen noch zum Installations-Alltag gehören.

Große Pegelunterschiede

Dabei liegt UKW mit einem Frequenzbereich von 88 – 108 MHz eigentlich verhältnismäßig komfortabel außerhalb des Sat-Frequenzspektrums, das zwischen 950 und 2150 MHz zu finden ist. Und dennoch kann ein UKW-Signal in der Nähe seiner Abstrahlung rund 90 dB entfalten und das Sat-Signal stören. Wie kommt das? Auch wenn man sich den Frequenzraum auf dem Zahlenstrahl immer schön als parallel und deutlich voneinander getrennte Fahrstreifen auf der vielspurigen MHz-Datenautobahn vorstellt – tatsächlich liegen alle diese Frequenzbereiche nicht nebeneinander, sondern überlagern sich auf dem Träger.

Überlagerung

Kommt nun ein Frequenzbereich deutlich stärker als die übrigen herein, ‚überdeckt‘ er förmlich die übrigen, deutlich schwächeren Signale – sie gehen in seinem Grundrauschen unter. Als gut nachvollziehbare Analogie mag die Wasseroberfläche eines Flusses dienen: Fährt das Sat-Signal auf einem Ruderboot allein den Fluss entlang, verteilen sich seine Bugwellen klar und ungestört über das Wasser. Das ändert sich in dem Moment, in dem ein schwerer Lastkahn überholt. In dessen starken Wasserbewegungen wird die kleine Bugwelle des Ruderboots gleichsam ausgelöscht und ist für den Beobachter nur noch schwer auszumachen.

Vielschichtiges Problem

Was für UKW gilt, trifft im Übrigen gleichermaßen auf andere Signale im Funkbereich zu z. B. auf DAB+ Digitalradio, dessen Frequenzbereich im VHF-Bereich zwischen 174 und 230 MHz liegt oder auch das digitale Antennenfernsehen der zweiten Generation DVB-T2 HD von 470 MHz bis 690 MHz.

Verteilte Frequenzbereiche

Und auch der weniger bekannte Frequenzbereich von LTE besser bekannt, als das schnelle Mobilfunk-Internet 4G, kann Störungen entfalten. Er wurde im Rahmen der Umsetzung der Entschließungen der Weltfunkkonferenz vom Februar 2012 (Digitale Dividende I+II) auf mehrere Frequenzpakete in den Bereichen 700 MHz, 800 MHz, 1800 MHz und 2,6 GHz verteilt. Für den Sat-Bereich sind vor allem die in Deutschland festgelegten Frequenzbereiche von 690 bis 980 MHz interessant. Genutzt werden hiervon aktuell die Bereiche 832 bis 862 MHz und 880 und 960 MHz, wobei letzterer dem inzwischen stark frequentierten Netz der Deutschen Telekom zur Verfügung steht.  Die Vodafone-Frequenzen zwischen 1920 MHz und 2170 MHz ragen ebenfalls direkt in den für Sat-Verteilungen genutzten Frequenzraum zwischen 950 und 2150 MHz hinein.

Zugänge zur Signalverteilung

Dabei kommen die Signale auf verschiedenen Wegen in die Signalverteilung. Zum Ersten sind hier offen stehende Eingänge von Multischaltern und nicht sauber mit einem Abschlusswiderstand versehene Ausgänge von Twin oder Quattro-Switch-LNBs zu nennen, an denen das LTE-Signal in die Signalverteilung gerät. Noch problematischer ist der ungefilterte Direktanschluss einer klassischen Dipol-Ringantenne z. B. zum UKW-Empfang an den terrestrischen Eingang eines Multischalter- oder Kopfstellen-Systems. Da die hochfrequenten LTE-Signale gegebenenfalls mit einem Pegel von rund 100 dB in die Signalverteilung hineinstören, können die verteilten Sat- und auch Kabel-TV-Signale leicht gestört werden. 

tabelle

Beliebtes Verkaufsargument

Entgegen anderslautender Marketing-Aussagen kann LTE hingegen nicht auf dem klassischen Signalweg in ein LNB fallen. Die Größe einer zum Empfang von LTE-Signalen notwendigen Antenne von rund 10 cm bringen Sat-LNBs einfach nicht mit. Schließlich sind die H- und V-Antennen von Low-Noise-Block-Convertern nur wenige Millimeter groß. Überdies sind die Empfangsteile in aller Regel in einem Aluminium-Gussgehäuse untergebracht – stört LTE also vom LNB aus in die Sat-Verteilung, dann höchstens, weil ein Twin-, oder Quattro-Switch-LNB einen unabgeschlossenen Signalausgang aufweist. Speziell LTE-geschützte LNBs braucht es hierfür nicht.

Lösung 1:

Schutz durch LTE-Sperrfilter

 

Durchlässig ausschließlich im Bereich 5 MHZ bis rund 700 MHz, trennt ein Sperrfilter störende Frequenzbereiche aus dem Signal.

Abb1
Abb2

Lösung 2: Schutz durch Antennen-Mehrbereichsverstärker

Die Frequenzbereiche VHF I und UKW, VHF III und UHF können Mehrbereichsverstärkern getrennt gefiltert zugeführt und verstärkt oder eingepegelt werden.

Gründlichkeit gefragt

Macht man sich die gängige Praxis zu eigen und schließt konsequent jeden offenliegenden oder ungenutzten Signal-Zugang oder -Ausgang mit einem 75 Ohm Abschlusswiederstand, ist schon viel gewonnen. Auch frei liegende Kabelenden z. B. nicht genutzter TV-Anschlusskabel eignen sich übrigens hervorragend als (LTE-)Antenne und damit gegebenenfalls als Störquelle.

LTE-Sperrfilter

Für den terrestrischen Eingang von Multischaltern und Kopfstellen gibt es ebenfalls einfache und saubere Lösungen zum Schutz vor Einstrahlungen. Wer die Signale seiner Dipol-Antenne über den terrestrischen Eingang in die Signalanlage einspeisen will, kann mit einem LTE-Sperrfilter sämtliche oberhalb liegenden Frequenzen einfach aussperren. Diese zwischen 5 MHZ bis rund 700 MHz durchlässigen Filter werden dabei einfach direkt beim Signalzugang in die Anlage zwischen Anschluss und Zuleitung geschraubt. Das ist kostengünstig und erlaubt überdies, eine bestehende terrestrische Antenne – die neben UKW auch praktisch alles andere empfängt – einfach weiter zu nutzen.

Mehrbereichsverstärker

Je nach geplanter Nutzung und örtlichen Gegebenheiten ist jedoch eine sorgfältigere Lösung gefragt. Hier bieten moderne Antennenmehrbereichsverstärker einen sauberen und für jeden Empfangsweg kalibrierbaren Lösungsansatz. An einen Mehrbereichsverstärker lassen sich die Frequenzbereiche VHF I und UKW, VHF III und UHF über gesonderte, einzeln gefilterte Anschlüsse zuführen. So lassen sich für terrestrisches Fernsehen über DVB-T2 HD, DAB+ Digitalradio und UKW jeweils gesonderte Antennenlösungen einsetzen. Über eine regelbare Verstärkung können überdies die Pegel der jeweiligen Eingangssignale z. B. im Fall des TechniSat MBV 5 mittels eines Drehreglers individuell eingestellt werden. Kommt das jeweilige Eingangssignal zu stark herein, lässt es sich über einen passenden Dämpfungsregler abschwächen. So lässt sich jedes Signal sauber der Verteilanlage zuführen.

LTE-Sperrfilter

LTE-Sperrfilter

Sperrfilter für LTE-Mobilfunkfrequenzen

Mehrbereichsverstärker MBV 5

Mehrbereichsverstärker MBV 5

Zur Verstärkung und Zusammenführung von UKW-, DAB+ und DVB-T/T2-Signalen mit stufenloser Pegel-Anpassung

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