Gemeinschaftsantennenanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Gemein schaftsantennenanlage mit einer kabelgebundenen übertragung hochfrequenter Fernsehsignale über grö ssere Strecken unter Verwendung von in entspre chenden Abständen voneinander eingeschalteten Lei tungsverstärkern sowie Abzweigen zur Verteilung. Es ist bekannt, eine bestimmte Anzahl von Teil nehmern, z. B. innerhalb eines Wahnblocks, in der Weise mit hochfrequenten Rundfunk- und Fernseh signalen zu versorgen, dass die über gemeinsame An tennen empfangenen Signale nach einer entsprechen den Verstärkung den Verteilerleitungen zugeführt werden, in die die Teilnehmeranschlussstellen in Form von Antennensteckdosen eingeschaltet sind.
Mit der artigen, als Gemeinschaftsantennen bezeichneten An lagen lassen sich die Schwierigkeiten umgehen, welche sich bei einer getrennten Versorgung jedes Teilneh mergerätes über eine einzelne Antenne und eine be sondere Niederführungsleitung ergeben, wobei zu sätzlich das äussere Bild derartiger mit einer Gemein schaftsantennenanlage versehener Gebäude wesent lich vorteilhafter gestaltet werden kann.
Bei Gebieten, in denen auf relativ kleinem Raum eine grosse Zahl von Teilnehmern zu versorgen ist, ergeben sich auch für die Technik herkömmlicher Gemeinschaftsantennenanlagen gewisse Schwierigkei ten und Nachteile. In diesen Fällen ist eine Ver sorgung z. B. verschiedener Wohnblöcke mit kabel gebundenen übertragungsleitungen günstiger als Ein zelantennen für jedes Gebäude.
Der vorliegenden Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zu Grunde, das Verteilernetz einer derarti gen Gemeinschaftsantennenanlage für eine sehr grosse Teilnehmerzahl, z. B. einen Stadtteil oder eine Sied lung, in der Weise auszugestalten, dass sich mit mög lichst geringem Aufwand eine hohe Übertragungsgüte und eine ausreichende Betriebssicherheit auch bei weit verzweigten Netzen erzielen lässt.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass ein pri märes Netz mit grosser Kabellänge vorgesehen ist, bei dem die Kabeldämpfung zwischen zwei Leitungs verstärkern die durch die Abzweige für ein sekundä res Netz verursachte Bedämpfung weit überwiegt, dass das sekundäre Netz im Vergleich zum primären zwischen den Leitungsverstärkern geringere Kabel längen und mehr Abzweigstellen aufweist und dass in einem nachgeschalteten tertiären Netz in geringem Abstand voneinander die eigentlichen Teilnehmeran- schlussstellen in Form von Antennensteckdosen in den Leitungsverlauf eingeschaltet sind.
Das primäre Netz kann wegen seiner grösseren Leitungslänge mit Kabeln geringer Dämpfung auf gebaut werden, wobei die nur in sehr geringer An zahl vorhandenen Abzweige die übertragungseigen schaften kaum beeinträchtigen. Im sekundären Netz können wegen der geringeren Leitungslängen Kabel mit grösserer Dämpfung eingesetzt werden, bei denen die durch die Abzweigstellen gegebenen Stossstellen sich durch die grössere Kabeldämpfung weniger be merkbar machen.
Die in das sekundäre Netz einge schalteten Abzweige führen zu den im tertiären Netz liegenden Teilnehmeranschlussstellen, wobei der Aufbau dieses Netzes im wesentlichen einer her kömmlichen Gemeinschaftsantennenanlage entspre chen kann, bei der die durch die Anschlussstellen ge gebene Bedämpfung fast etwa der Grösse der Lei tungsdämpfung gleichkommt. Es tritt demnach von einem Netz zum anderen jeweils eine Zunahme so wohl der Abzweigdämpfung als auch der Leitungs dämpfung ein.
Für das tertiäre Netz sind dabei vor zugsweise die bereits vorhandenen Bauteile für Ge- meinschaftsantennenanlagen und die dort übliche In stallation anwendbar. Der einzige Unterschied be steht z. B. darin, dass die Einspeisestelle nicht mehr am Dach, sondern. an der Kabeleinführung im Keller liegen würde. Durch den Aufbau des tertiären Netzes in der beschriebenen Weise können zudem bereits bestehende Gemeinschaftsantennenanlagen in eine Grossgemeinschaftsanlage eingegliedert werden, wobei lediglich anstelle der Antenne der Leitungsanschluss an das sekundäre Netz tritt.
Im sekundären oder tertiären Netz werden vor teilhaft Antennen für diejenigen Frequenzen vorge sehen, die nicht über das primäre Netz übertragen werden sollen.
In manchen Fällen kann es insbesondere zur Vereinfachung des Aufbaus der Leitungsverstärker des primären Netzes von Vorteil sein, die Einspei sung der Signale des Rundfunkbereiches, d. h. der Lang-, Mittel- und Kurzwelle (LMK) und gegebe nenfalls auch des UKW-Bereiches in das sekundäre oder tertiäre Netz zu verlegen und so im primären Netz lediglich die Übertragung der verschiedenen Kanäle des Fernsehbereiches gegebenenfalls zusam men mit dem UKW-Rundfunkband vorzunehmen.
Im primären Netz wird vorteilhaft eine Entzer rung der durch die Frequenzabhängigkeit der Dämp fung auftretenden Pegelunterschiede vorgenommen, wozu neben einem frequenzabhängigen Verstärkungs verlauf besonders auch passive Entzerrerschaltungen verwendet werden können.
Es ist zweckmässig, für die Kanäle der oberen Fernsehbänder, insbesondere der Bänder IV und V, in der Nähe der zugehörigen Empfangsantenne eine Frequenzumsetzung auf eine niedrigere Frequenz vor zunehmen, deren Lage im Frequenzspektrum so ge wählt wird, dass sie in einem freien Bereich zwischen den Fernsehbändern liegt und im Bereich der Teil nehmeranschlussstellen eine erneute Frequenzumset- zung auf einen freien Kanal der oberen Fernsehbän der vorzusehen. Auf diese Weise können mit Sicher heit ausreichend viele Fernsehkanäle übertragen wer den, ohne dass die Belegung unmittelbar benachbar ter Kanäle erforderlich wird.
Ausserdem ergibt sich der Vorteil, dass infolge der niedrigeren übertragungs- frequenz nach der ersten Umsetzung eine geringere Dämpfung für die Übertragungsleitung auftritt. Da durch können z. B. die Verstärker in entsprechend grösseren Abständen eingesetzt werden.
Da in den meisten Fällen Kanäle der unteren Fernsehbänder ohne Umsetzung übertragen werden, ist der Fre- quenzabstand zwischen diesen und den umgesetzten Kanälen wesentlich geringer, so dass vielfach mit Breitbandverstärkern ein grosser Teil oder alle der vorhandenen Fernsehkanäle verstärkt werden kön nen und nicht mehrere parallel geschaltete Verstär- kerstreifen mit entsprechenden Umgehungsweichen oder dergleichen erforderlich werden.
Die Übertragung der umgesetzten, niedrigeren Frequenz erfolgt vorzugsweise im Bereich des pri mären Netzes mit seinem starken Anteil der Kabel dämpfung, während die zweite Frequenzumsetzung im sekundären oder tertiären Netz vorgenommen werden kann. Weitere Einzelheiten sind an Hand von Ausfüh rungsbeispielen der Erfindung näher erläutert.
In Fig. 1 ist an einer besonders geeigneten Stelle mit günstigen Empfangsmöglichkeiten eine grössere Zahl von Antennen 1 bis 6 angeordnet, denen schmal- bandige Verstärker 7 bis 12 nachgeschaltet sind, von denen aus die einzelnen Leitungen über eine entsprechende Weichenanordnung 13 auf ein gemein sames Kabel 14 zusammengeführt werden. In be stimmten Abständen sind in die Leitung 14 Lei tungsverstärker 15 eingefügt, durch die die frequenz- abhängige Leitungsdümpfung kompensiert wird.
Hierzu sind einzelne oder alle Leitungsverstärker des primären Netzes mit einer Regelvorrichtung 16 und/ oder frequenzabhängigen Dämpfungsgliedern verse hen, wie dies bei dem Leitungsverstärker 15a ange deutet ist. An bestimmten Stellen der Leitung 14 sind Abzweige 17 vorgesehen, an die, gegebenenfalls über zusätzliche Verteilerschaltungen 18, der Lei tungszug eines sekundären Netzes angeschlossen ist.
Die Leitungslänge und damit die Dämpfungsverhält- nisse der Leitungsabschnitte zwischen den Verstär- kern 15 des primären Netzes sind so gewählt, dass die Leitungsdämpfung von einem Verstärker 15 zum anderen die durch die Abzweige 17 und die nach geschalteten Leitungen des sekundären Netzes be dingten Dämpfungen weit überwiegt, so dass hier praktisch nur die Leitungsdämpfung zu berücksich tigen ist.
Die von den Abzweigen 16 ausgehenden Leitungen 19, die zum sekundären Netz führen, sind ebenfalls mit Verstärkern 20 versehen, so dass die Belastung der Leitung 14 möglichst gering gehalten werden kann. Es ist zweckmässig, die Einspeisung des LMK-Bereiches erst im sekundären oder im ter tiären Netz vorzunehmen, um die Verstärker des primären Netzes möglichst einfach auslegen zu kön nen und zusätzliche Umgehungsschaltungen dort zu vermeiden.
Für den LMK-Empfang ist eine eigene Antenne 21 mit nachgeschaltetem Antennenverstär ker 22 vorgesehen, die im vorliegenden Ausführungs beispiel mit dem ersten Verstärker 20 des sekundä ren Netzes zusammengeschaltet ist. Über einen Ver teiler 23 werden zwei parallele Leitungsstücke 24 und 25 mit den Rundfunk- und Fernsehsignalen versorgt. Zwischen den Verstärkern des sekundären Netzes ist eine grössere Anzahl von Abzweigen 26, 27 und 28 vorgesehen.
An die Abzweige 26 bis 28 des sekundären Netzes sind über Breitbandverstärker 30 die tertiären Netze angeschlossen, bei denen längs der Verteilerleitung in relativ geringem gegenseitigen Abstand eine grössere Anzahl von Anschlussstellen 31 bis 34 für die Teilnehmeranschlussgeräte vorge sehen sind. Die der Entkopplung dieser Geräte von der Leitung und untereinander dienende Dämpfung liegt in der Grössenordnung der Leitungsdämpfung und der Aufbau des tertiären Netzes entspricht dem einer herkömmlichen Gemeinschaftsantennenanlage.
In Fig. 2 sind über den Frequenzen von 50 bis 900 MHz die von den einzelnen Fernsehbändern I bis V belegten Fernsehbereiche eingezeichnet. Der Bereich II entspricht dabei dem UKW-Rundfunk- band. Zwischen den Fernsehbändern III und IV sowie zwischen den Bändern 1I und III sind schraf fierte Frequenzbereiche f2, f3 und f4 eingezeichnet, in die die aus den Bändern IV und V stammenden Kanäle umgesetzt werden können.
In Fig. 3 sind an einer zentralen Stelle ange brachte Antennen 41 und 42 angedeutet, die stell vertretend für eine grössere Anzahl von Antennen stehen. Die Antenne 41 ist über einen Verstärker 43 und eine Koppeleinrichtung 44 auf ein primäres Netz 45 geschaltet, das aus mehreren hintereinander geschalteten Abzweigstellen 46 und Verstärkern 47 besteht und welches am Ende über einen Widerstand 48 reflexionsfrei abgeschlossen ist. Die durch die Antenne 42 angedeuteten Antennen arbeiten in einem der Fernsehbänder I oder III, während die Antenne 41 stellvertretend für die Antennen der Bänder IV und V steht.
Der oder den Antennen der oberen Fernsehbänder sind Frequenzumsetzer 49 nachge schaltet, durch welche die empfangenen Frequen zen f 1 auf Kanäle innerhalb der in Fig. 2 schraffiert angedeuteten Bereiche f2, f3 oder f4 umgesetzt wer den.
Da die Frequenzen f2 bis f4 in der Nähe der Bänder I bzw. III liegen, können die Verstärker 47 des primären Netzes so ausgelegt werden, dass sie sowohl die Fernsehbänder I bzw. III verstärken als auch die benachbarten Frequenzbereiche f2, f3 oder f4. An den Auskoppelstellen 46 werden über eine Weiche 50 die Frequenzbereiche so getrennt, dass die Fern sehbänder I bzw.
III einem Verstärker 11 zugeführt werden, während die Frequenzen f2, f3 oder f4 über Umsetzer 52 wieder in einen freien Kanal der Fern sehbänder IV bzw. V zurückversetzt werden. Die Umsetzung wird für die Kanäle eines dieser Zwi schenbereiche vorzugsweise breitbandig, d. h. mit einem gemeinsamen Oszillator, vorgenommen. Diese Kanäle sollten deshalb bei der ersten Umsetzung auf den im Bereich IV/V üblichen Frequenzabstand von 8 MHz gebracht werden.
Es können also meh rere oder alle Kanäle der Fernsehbänder IV/V ge meinsam in einem Schritt umgesetzt werden, wo durch der Aufwand an Umsetzern wesentlich gerin ger wird. Bei der ersten Umsetzung nach den An tennen ist dies besonders dann zweckmässig, wenn die empfangenen Kanäle nahe beieinander liegen. Die umgesetzten Frequenzen lassen sich dagegen frei wählen, so dass sie mit einem Abstand von jeweils einem Kanal nebeneinander liegen und dadurch ohne allzu grossen Bandbreitenbedarf alle zusammen oder in Gruppen umgesetzt werden können.
Dem Umset zer 52 ist ein Verstärker 53 nachgeschaltet, der zu sammen mit dem Ausgang des Verstärkers 51 über eine Weicheneinrichtung auf das eigentliche sekun däre Netz 55 zusammengeschaltet ist, das aus einer grossen Anzahl von Abzweigstellen 56 sowie einem Verstärker 57 und einem Abschlusswiderstand 58 besteht. Die Leitungsdämpfung und die Abzweig dämpfung liegen in diesem sekundären Netz etwa in der gleichen Grössenordnung.
Nach den Abzweig- stellen 56 sind nach Zwischenschaltung der Ver stärker 59 und der Verteiler 60 die eigentlichen Teil nehmeranschlussstellen 61 in Form von Antennen steckdosen vorgesehen, wobei die Enden der Stamm leitungen 63 über einen ohmschen Widerstand 62 reflexionsfrei abgeschlossen sind. Das nach der Aus koppelstelle 56 folgende tertiäre Netz entspricht so mit einer herkömmlichen Gemeinschaftsantennenan- lage, z. B. für einen Wohnblock ohne deren Anten neneinrichtung.
In manchen Fällen kann es, beson ders bei weitverzweigten sekundären Netzen, zweck mässig sein, die Umsetzung erst nach den Abzweig stellen 56 im tertiären Netz vorzunehmen. Dadurch kann eine erhöhte Kabeldämpfung für die Frequen zen der Bänder IV und V nach der zweiten Um setzung vermieden werden. Es ist ferner vorteilhaft, wenn nach zweimaliger Umsetzung die Kanäle nicht mehr ihre ursprüngliche Frequenz, mit der sie von den Antennen 61 empfangen wurden, erhalten, weil andernfalls Interferenzerscheinungen zwischen durch Direkteinstrahlung und über Kabel zugeführten Hochfrequenzschwingungen eintreten können.