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Die Erfindung betrifft einen Multischalter
für die
Verteilung von Zwischenfrequenz-Ebenen von Satelliten nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Grundgerät, das für einen
Multischalter nach Anspruch 1 vorgesehen ist, sowie ein Schaltmatrix-Modul,
das ebenfalls für
einen Multischalter nach Anspruch 1 vorgesehen ist.
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Fernseh- und Hörfunkprogramme, die über einen
Satelliten ausgestrahlt werden, werden dadurch empfangen, dass die
Signale mittels einer Parabol- oder Planarantenne aufgefangen und
in einem Konverter verstärkt
und auf eine niedrigere Frequenz umgesetzt werden. Der nach der
Umsetzung erhaltene Frequenzbereich wird als Satelliten-Zwischenfrequenz
bezeichnet. Im Folgenden wird Zwischenfrequenz mit ZF abgekürzt. Um
eine hohe Anzahl von Fernsehprogrammen über einen Satelliten ausstrahlen
zu können,
werden die Signale in zwei Frequenzbändern jeweils auf zwei Polarisationsebenen,
einer vertikalen und einer horizontalen, ausgestrahlt. Damit ergeben
sich für
einen Satelliten nach der Umsetzung insgesamt vier Satelliten-ZF-Ebenen.
Mittels eines gattungsgemäßen Multischalters
kann ein Satellitenprogramm-Teilnehmer zwischen den Satelliten-ZF-Ebenen
wählen.
Hierzu wird der Multischalter über
einen Satelliten-Receiver angesteuert. Multischalter können ferner
mit einer zusätzlichen
Eingangsschnittstelle zur Einspeisung von Signalen einer terrestrischen
Antenne ausgestattet sein.
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Ein gattungsgemäßer Multischalter ist aus der
DE 200 08 239 U1 bekannt.
Bei diesem Multischalter sind sowohl die Anzahl der Eingangsschnittstellen
als auch die Anzahl der Ausgangsschnittstellen fest vorgegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen gattungsgemäßen Multischalter,
der hinsichtlich der ZF-Eingangsschnittstellen variabel bzw. erweiterbar
ist, bzw. Komponenten eines solchen Multischalters vorzusehen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Der Multischalter weist mehrere ZF-Eingangsschnittstellen auf. Hierbei
kann es sich z.B. um vier ZF-Eingangsschnittstellen pro Satellit handeln.
Insbesondere können
für vier
Satelliten jeweils vier ZF-Eingangsschnittstellen, also insgesamt sechzehn
ZF-Eingangsschnittstellen, vorgesehen sein. Der Multischalter ist
zur Verbindung mit mindesten einem Receiver über die Receiver-Ausgangsschnittstellen
vorgesehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um acht Receiver-Ausgangsschnittstellen
handeln. Dadurch, dass der Multischalter ein Grundgerät aufweist,
welches mit dem mindestens einen Receiver verbunden wird, und ferner
in ihrer Anzahl beliebig wählbare
Schaltmatrix-Module, die die ZF-Eingangsschnittstellen aufweisen
und mit dem Grundgerät
elektrisch verbindbar sind, ist der Multischalter in Bezug auf die
Anzahl der mit ihm empfangbaren Satelliten-ZF-Ebenen variabel bzw. erweiterbar.
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Der erfindungsgemäße Multischalter besitzt somit
eine große
Flexibilität
hinsichtlich seiner Verwendungsmöglichkeiten.
Zudem ist der Multischalter aus zwei prinzipiellen Grundkomponenten,
nämlich dem
Grundgerät
und dem Schaltmatrix-Modul, aufgebaut, wodurch eine wenig aufwendige
Lagerhaltung bzw. eine Einsparung von Lagerhaltungskosten möglich ist.
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Ferner ist durch die Verwendung der
beiden Grundkomponenten eine sehr hohe Entkopplung der ZF-Eingangsschnittstellen
möglich.
Die Entkopplung zwischen einzelnen Satelliten kann etwa bei 60 bis 70
dB liegen. Eine solch hohe Entkopplung ist bei einem gattungsgemäßen herkömmlichen
Multischalter nicht möglich.
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Insbesondere kann vorgesehen sein,
dass die Signal-Ausgänge
der Schaltmatrix-Module dadurch mit den zugehörigen Signal-Eingängen des Grundgeräts verbunden
werden, dass sie auf die Signal-Eingänge aufgesteckt werden. Vorzugsweise wird
das Schaltmatrix-Modul auf das Grundgerät zur Verbindung der Signal-Ausgänge und
Signal-Eingänge
aufgesteckt. Dazu sind die Signal-Eingänge
des Grundgeräts
vorzugsweise an einer oberen Fläche des
Grundgeräts
angeordnet. Günstigerweise
sind die für
jeweils ein Schaltmatrix-Modul vorgesehenen Signal-Eingänge des
Grundgeräts
in einer Reihe angeordnet und die mehreren Reihen parallel zueinander,
so dass die mehreren Schaltmatrix-Module mit einer Schmalseite,
an der die Signal-Ausgänge
angeordnet sind, an dem Grundgerät
befestigt werden.
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Zum Empfang aller ZF-Ebenen eines
Satelliten kann ein Empfangskonverter eingesetzt, der für alle Satelliten-ZF-Ebenen
ausgelegt ist. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen Quattro-LNB handeln,
der für
vier Satelliten-ZF-Ebenen
ausgelegt ist. Möglich
ist aber auch die Verwendung von Twin-LNBs. Die Empfangskonverter
verstärken
die Signale und setzen sie auf eine niedrigere Frequenz innerhalb
der Satelliten-ZF um. Die Satelliten-ZF können im Bereich von 950 bis
2200 MHz liegen. Innerhalb jedes Satelliten-Bandes können zwei
verschiedene Polarisationsebenen, eine vertikale und eine horizontale,
vorgesehen sein, so dass sich insgesamt vier Satelliten-ZF-Ebenen
ergeben. In jeder Satelliten-ZF-Ebene sind eine Reihe von Transpondern,
z.B. 24, vorgesehen, wobei jeder Transponder eine Reihe von Fernsehprogrammen
hat.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass
der Multischalter eine Eingangsschnittstelle zur Einspeisung von
Signalen aufweist, die mittels einer terrestrischen Antenne empfangen
werden. Diese Eingangsschnittstelle ist vorzugsweise an dem Grundgerät angebracht.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass
das mindestens eine Schaltmatrix-Modul Stammausgangs-Schnittstellen
aufweist, die zum Durchführen der
in die ZF-Eingangsschnittstellen
eingespeisten Signale dienen, um z.B. eine Kaskade der Stammsignale
zu erzeugen. Die Stammausgangs-Schnittstellen, die auch als Linien-Ausgänge bezeichnet
werden können,
dienen dazu, mit einem weiteren Grundgerät des Multischalters verbunden
zu werden. Ein einzelnes Grundgerät kann bei Verwendung für eine Satellitenempfang-Mehrteilnehmeranlage,
beispielsweise in einem Mehrfamilienhaus, eine nicht ausreichende
Anzahl von Receiver-Ausgangsschnittstellen aufweisen. Für eine solche
Anwendung kann ein zweites Grundgerät vorgesehen werden, dessen
Signal-Eingänge
mit den oben beschriebenen Stammausgangs-Schnittstellen verbunden
werden. Wenn mehrere weitere Grundgeräte erforderlich sind, kann eine
Kaskadierung von Stammausgangs-Schnittstellen erfolgen.
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Die Auswahl der Satelliten-ZF-Ebenen
durch das jeweilige Schaltmatrix-Modul erfolgt vorzugsweise mittels
analoger Schaltkriterien. Insbesondere können dazu ein 0 Hz- bzw. 22
kHz-Steuersignal zur Auswahl der ZF-Bänder und ein 14 V- bzw. 18 V-Steuersignal
zur Auswahl der Polarisationsebene verwendet werden. Diese Steuersignale
werden vom Benutzer über
einen Fernseher ausgelöst
und vom jeweiligen Receiver abgegeben.
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Das Grundgerät wählt den Satelliten aus, den
ein Benutzer empfangen möchte.
Für diese
Auswahl können
digitale Ansteuersignale vorgesehen sein. Bei diesen Ansteuersignalen
kann es sich insbesondere um DiSEqC (DigitalSatelliteEquipmentControl)-Signale
handeln. Dazu kann das Grundgerät
in ihrer Anzahl den Signal-Eingängen
entsprechende Microcontroller aufweisen.
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Der zweite Teil der Aufgabe wird
durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst. Das Grundgerät besitzt
die mindestens eine Receiver-Ausgangsschnittstelle und ferner mehrere
Signal-Eingänge. Die
Signal-Eingänge
sind ausgelegt, mit Signal-Ausgängen
mindestens eines oben beschriebenen Schaltmatrix-Moduls verbunden
zu werden. Vorzugsweise ist das Verbinden durch ein Aufstecken des Schaltmatrix-Moduls
auf das Grundgerät
vorgesehen. Das Grundgerät
ist so ausgelegt, dass elektrische Leitungen zwischen den Receiver-Ausgangsschnittstellen
und den mehreren Signal-Ein-gängen wahlweise
auf Durchlass oder Sperrung schaltbar sind.
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Ferner wird der zweite Teil der Aufgabe durch
die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst. Das Schaltmatrix-Modul
besitzt mindestens eine ZF-Eingangsschnittstelle und mindestens
einen Signal-Ausgang. Der mindestens eine Signal-Ausgang ist ausgelegt, mit einem Signal-Eingang
eines oben beschriebenen Grundgeräts verbunden zu werden. Vorzugsweise
ist das Verbinden durch ein Aufstecken des Schaltmatrix-Moduls auf
das Grundgerät
vorgesehen. Das Schaltmatrix-Modul weist jeweils eine elektrische
Leitung zwischen der mindestens einen ZF-Eingangsschnittstelle und
dem mindestens einen Signal-Ausgang
auf. Wenn mehrere ZF-Eingangsschnittstellen oder mehrere Signal-Ausgänge vorgesehen
sind und somit mehrere elektrische Leitungen vorhanden sind, sind
diese wahlweise auf Durchlass oder Sperrung schaltbar.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier
Ausführungsbeispiele
näher erläutert, wobei auf
die Figuren Bezug genommen wird. Es zeigen:
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1 den
schematischen Aufbau eines an vier Parabolantennen und eine terrestrische
Antenne angeschlossenen Mulitschalters,
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2a eine
perspektivische Ansicht zweier Schaltmatrix-Module,
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2b eine
perspektivische Ansicht eines Grundgeräts,
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2c eine
perspektivische Ansicht von dem Grundgerät gemäß 2b und vier Schaltmatrix-Modulen gemäß 2a, die miteinander verbunden
sind,
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3 ein
Blockschaltbild eines an Antennen angeschlossenen weiteren Multischalters.
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1 zeigt
einen Multischalter 1, vier Parabolantennen 2, 3 ,4 und 5 sowie
eine terrestrische Antenne 6. Die Parabolantennen 2, 3, 4, 5 empfangen
jeweils Signale von Satelliten A, B, C und D (nicht gezeigt).
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Der Multischalter 1 weist
ein Grundgerät 7 und
vier Schaltmatrix-Module 8, 9, 10 und 11 auf.
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Die Parabolantennen 2 bis 5 besitzen
jeweils einen Quattro-LNB-Empfangskonverter 12, 13, 14 und 15.
Die Empfangskonverter 12 bis 15 sind über jeweils
eine vier Kabel aufweisende Koaxialkabelverbindung 18, 19, 20 und 21 mit
in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 22, 23, 24 bzw. 25 bezeichneten ZF- Eingangsschnittstellen
der Schaltmatrix-Module 8 bis 11 verbunden. Die
ZF-Eingangsschnittstellen 22 bis 25 sind
jeweils mit vier Stammausgangs-Schnittstellen 26, 27, 28 bzw. 29 der
Schaltmatrix-Module 8 bis 11 durch jeweils vier
Linien-Signalleitungen 30, 31, 32 und 33 verbunden.
Die Linien-Signalleitungen 30a, 30b, 30c und 30d gehören in entsprechender Reihenfolge
zum "oberen" Satelliten-Band
mit horizontaler Polarisationsebene, zum "oberen" Satelliten-Band mit vertikaler Polarisationsebene,
zum "unteren" Satelliten-Band
mit horizontaler Polarisationsebene und zum "unteren" Satelliten-Band mit vertikaler Polarisationsebene.
In entsprechender Reihenfolge sind die weiteren Linien-Signalleitungen 31,32 und 33 zugeordnet,
die jedoch hier nicht näher
bezeichnet sind.
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Jedes Schaltmatrix-Modul 8, 9, 10, 11 weist jeweils
acht Signal-Ausgänge 41, 42, 43 bzw. 44 auf. Jeder
der acht Signal-Ausgänge 41 des
Schaltmatrix-Moduls 8 ist über eine Signal-Leitung 45 mit
einem Abzweiger 49 verbunden. Die Abzweiger 49 dienen
dazu, über
jeweils vier Signalleitungen 53, die mit den Signalleitungen 30 verbunden
sind, selektiv Signale auszukoppeln, die in die ZF-Eingangsschnittstellen 22 eingespeist
werden. Die Abzweiger 49 sind jeweils mit einer von acht
Ansteuerschaltungen 57 verbunden. Über jeweils eine Spule 81 und
einen Kondensator 85 werden aus der Hochfrequenzleitung 45 Ansteuersignale
in Form von 14 V, 18 V, 0 Hz oder 22 kHz ausgekoppelt und an die
zugehörige
Ansteuerschaltung 57 geleitet. Diese Ansteuerschaltung 57 wertet
das erhaltene Steuersignal aus und schaltet entsprechend den zugehörigen Abzweiger 49 zur
Auswahl einer der vier ZF-Ebenen. Entsprechend sind die weiteren
Schaltmatrix-Module 9, 10, 11 beschaffen,
indem sie Signalleitungen 46, 47, 48, Abzweiger 50, 51, 52,
Spulen 82, 83, 84, Kondensatoren 86, 87, 88,
Ansteuerschaltungen 58, 59, 60 sowie
Signalleitungen 54, 55, 56 aufweisen.
Ein an das Grundgerät 7 angeschlossenes
Schaltnetzteil 75 (2)
versorgt über
die Schaltmatrix-Module 8 bis 11 die Empfangskonverter 12 bis 15 mit
einer Versorgungsspannung von 15 V.
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Das Grundgerät 7 besitzt acht Ausgangsschnittstellen 61 zur
Verbindung mit jeweils einem von maximal acht Receivern (nicht gezeigt).
Ferner besitzt das Grundgerät 7 vier
Gruppen von jeweils acht Signal-Eingängen 62, 63, 64 und
65 sowie
eine Eingangsschnittstelle 66, die zum Anschluss der terrestrischen
Antenne 6 durch ein Koaxialkabel 67 dient. Die
Signalausgänge 41 bis 44 der
Schaltmatrix-Module 8 bis 11 können elektrisch jeweils mit
den entsprechenden Signal-Eingängen 62 bis 65 des Grundgeräts 7 durch
ein Zusammenstecken verbunden werden.
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Das Grundgerät 7 weist eine Schaltungsanordnung
auf, die jede der Receiver-Ausgangsschnittstellen 61 mit
jeweils einem bestimmten Signal-Eingang der Gruppen von acht Signal-Eingängen 62 bis 65 schaltbar
verbindet. So kann beispielsweise eine erste Receiver-Ausgangsschnittstelle 61a entweder mit
einem ersten Signal-Eingang 62a der Signal-Eingänge 62 oder
mit einem ersten Signal-Eingang 63a der Signal-Eingänge 63 usw.
verbunden werden. Auf diese Weise wird das Grundgerät 7 selektiv
auf Empfang eines der Satelliten A bis D geschaltet. Die Schaltungsanordnung
des Grundgeräts 7 weist
für jede
der Receiver-Ausgangsschnittstellen 61 eine Schaltungsbaugruppe
auf, wie sie der Übersichtlichkeit
halber nur für
die erste Receiver-Ausgangsschnittstelle 61a dargestellt
und mit 90 bezeichnet ist.
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Die Schaltungsbaugruppe 90 weist
Signalleitungen 91a, 91b, 91c, 91d, 91e, 91f und 91g auf,
die mittels dreier Schalter 92a, 92b und 92c selektiv
Signale von den jeweils ersten Signal-Eingängen 62a, 63a, 64a und 65a zu
der ersten Receiver-Ausgangsschnittstelle 61a führen. In
der Signalleitung 91g befinden sich ein Hochpass 93 und
ein Verstärker 94. Über einen
durch eine Spule 95 und einen Kondensator 96 gebildeten
Tiefpass ist eine Auswerteschaltung 97 mit der Signalleitung 91g verbunden.
Der Tiefpass sorgt für
eine Auskopplung von digitalen Ansteuersignalen der Satelliten-Receiver
aus dem Hochfrequenz-Signal.
Die Auswerteschaltung 97 weist acht Microcontroller (nicht
gezeigt) zur Auswertung der digitalen Ansteuersignale auf, die auf
dem DiSEqC-Standard basieren. Die Auswerteschaltung 97 weist
die folgenden Schaltparameter auf:
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Dabei geben "aus" und "an" jeweils das Setzen
der jeweiligen bits für "Position" und "Option" an, wodurch zwischen
den vier Antennen A bis D geschaltet werden kann. Von der Auswerteschaltung 97 führen Steuerleitungen 98a, 98b und 98c zu
den Schaltern 92a, 92b, 92c.
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Die Eingangsschnittstelle 66 ist über eine
Signalleitung 99 mit einem terrestrischen Ausgang 68 verbunden.
Ein Abzweiger 100a koppelt die von der Eingangsschnittstelle 66 aufgenommenen
terrestrischen Signale aus. Diese werden über einen Tiefpass 101 der
Receiver-Ausgangsschnittstelle 61a zugeführt. Für jede der
Receiver-Ausgangsschnittstellen 61 ist jeweils ein weiterer
Abzweiger vorgesehen, von denen zwei gezeigt und mit 100b und 100c bezeichnet
sind.
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Über
den terrestrischen Ausgang 68 können die von der Eingangsschnittstelle 66 aufgenommenen
terrestrischen Signale an ein weiteres (nicht gezeigtes) Grundgerät weitergeleitet
werden. An solch ein weiteres Grundgerät können auch die zu den Stammausgangs-Schnittstellen 26 bis 29 geführten Stammsignale
mittels weiterer Koaxialkabelverbindungen 70, 71, 72 und 73 weitergeleitet
werden.
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In 2a sind
beispielhaft die beiden Schaltmatrix-Module 8 und 9 und
in 2b das Grundgerät 7 perspektivisch
dargestellt. Die Receiver-Ausgangsschnittstellen 61 sowie
die Gruppen von Signal-Eingängen 62 bis 65 sind
auf einer Oberseite 76 des Grundgeräts 7 angeordnet.
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In 2c sind
das Grundgerät 7 und
die Schaltmatrix-Module 8 bis 11 in zusammengestecktem
Zustand gezeigt. Die Schaltmatrix-Module 8 bis 11 sind
jeweils einem der Satelliten A bis D zugeordnet. Sie können durch
einen einfachen Handgriff von oben auf das Grundgerät 7 gesteckt
werden.
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In allen Figuren sind gleiche Merkmale
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 3 ist
eine Multischalter 1' mit
einem Grundgerät 7' gezeigt, welches
sich von dem Grundgerät 7 nur
durch eine seitlich umgekehrte Anordnung z.B. eines Schaltnetzteils 75 unterscheidet.
Von Quattro-LNB-Empfangskonvertern 12 bis 15 führen jeweils
Koaxialkabelverbindungen 18 bis 21, die jeweils
vier einzelne Kabel aufweisen, zu Schaltmatrix-Modulen 8 bis 11.
Eine terrestrische Antenne 6 ist über einen Verstärker 102 mit
einer nicht dargestellten Eingangsschnittstelle des Grundgeräts 7' verbunden.
Mit 103 ist eine Gruppe von acht Anschlüssen für Receiver bezeichnet.