SAT-Receiver

Innenleben eines digitalen Satellitenreceivers

Personalcomputer, die mittels einer oder mehreren PCI- oder USB-Satellitenempfangstunern ausgerüstet sind, zählen ebenfalls zu den Satellitenempfängern

Ein Satellitenreceiver (lat. fr. engl. = „Empfänger“) ist ein Gerät aus der Unterhaltungselektronik, mit dem Fernseh- und Radioprogramme von Fernsehsatelliten empfangen werden können. Verglichen mit dem terrestrischen Empfang über Antenne sind wesentlich mehr Programme empfangbar. Im Gegensatz zum Empfang über Kabelfernsehen fallen für Satellitenprogramme keine zusätzlichen Gebühren an.

Funktionsprinzip

Ein Satellitenreceiver empfängt die vom Low Noise Block Converter (LNB) (rauscharmen Signalumsetzer) empfangenen und in den Frequenzbereich von 950−2150 MHz umgesetzten Signale und wandelt ein Fernsehprogramm aus diesem Frequenzbereich in ein Videosignal um, das von einem Fernseher wiedergegeben werden kann. Meist übernimmt er auch die Stromversorgung des LNB, indem er ihm über das Empfangskabel Strom zuleitet.

LNB-Ansteuerung

Beim Empfang aller in einer Satellitenposition vorhandenen Frequenzen tritt das Problem auf, dass vier Zwischenfrequenz (ZF)-Bänder von 950−2150 MHz zur Verfügung stehen, über eine koaxiale Antennenleitung aber nur jeweils ein Frequenzband an den Empfänger (Receiver) übertragen werden kann.

In der Anfangszeit des Satellitenempfangs wurden deshalb zum Empfang von zwei Polarisationsebenen auch zwei Antennenkabel zum Receiver verlegt, ein Receiver benötigte so zwingend zwei ZF-Eingänge. Eine Vereinfachung brachten sogenannte Polarisationsrotoren, die über eine getrennt verlegte Steuerleitung zum LNB im LNB-Feed über einen kleinen Rotor oder einen Elektromagneten die gewünschte SAT-Ebene auswählten; ein Receiver benötigt dafür spezielle Steuerausgänge.

Mit dem Aufkommen bezahlbarer Empfangsanlagen in Europa suchte die Industrie nach praktikableren Lösungen für ihre nun auch in Baumärkten vertriebenen Sat-Empfangsanlagen. Mittels eines sogenannten Marconi-LNB wurde ein Wechsel zwischen den beiden vom LNB gelieferten SAT-ZF-Ebenen durch unterschiedliche Fernspeisespannungen 14/18 Volt realisiert, was wiederum den Einsatz neuer Satelliten-Receiver notwendig machte, die durch entsprechende Stückzahlen aber rasch im Preis fielen. Eine Fernspeisespannung von 14 Volt entsprach dem Empfang der vertikalen Polarisationsebene, eine Spannung von 18 Volt der horizontalen.

Eine weitere Erweiterung brachte eine Nutzung des ehemals nur für Telekommunikationsdienste und Direct Broadcasting Satelliten (DBS) verwendenten Frequenzbereiches 11,7−12,75 GHz, was zwei zusätzliche vom Receiver zu empfangende Frequenzbereiche bedeutete; das Umschalten auf diese dritte und vierte Empfangsebene wurde durch Überlagern der Fernspeisespannung mit einer 22-kHz-Frequenz realisiert. Ein Satellitenreceiver konnte nun alleine durch die Fernspeise-Steuersignale (14/18 Volt, 22-kHz-Signal ein/aus) zwischen allen vier von einem Satelliten gelieferten Polarisations- und Frequenzebenen umschalten. Zum Wechsel auf andere Satelliten war aber nach wie vor ein Drehen der gesamten Satellitenschüssel mittels einer aufwendigen Drehanlagen-Steuerung (Polarmount) nötig.

DiSEqC

Um ohne Drehanlage ein Umschalten auf weitere Satelliten zu ermöglichen, wurde von Philips das DiSEqC-Protokoll entwickelt, der Satellitenbetreiber Eutelsat erarbeitete dazu die Spezifikation für eine Erweiterung des 22-kHz-Steuersignals durch Pulsmodulation, genannt DiSEqC-Protokoll. Philips verkaufte dann die Rechte an Eutelsat.

Das DiSEqC-Protokoll liegt in den Versionen 1.0, 1.1 und 1.2 vor. Obwohl eine Abwärtskompatibilität bestehen sollte, sind DVB-S-Receiver mit DiSEqC 1.2 selten kompatibel zu DiSEqC 1.1 und daher nur beschränkt Multifeed-tauglich, sie können maximal 4 LNBs ansteuern, während 1.1 bis zu 64 LNBs ermöglicht. Beim Kauf des Receivers zur Benutzung von mehr als 4 LNBs sollte daher darauf geachtet werden, dass in den technischen Daten ausdrücklich auch DiSEqC 1.1 angegeben ist.

Bauarten

• Die meisten Satellitenreceiver sind externe Beistellgeräte (Set-Top-Boxen). Vorteil dieser Lösung ist der durch die Massenproduktion geringe Preis. Ein Nachteil ist, dass man zwei Fernbedienungen (für Fernseher und Satellitenreceiver) benötigt.

• Ein Fernseher mit eingebautem Satellitenempfänger ist komfortabler, weil nur eine Fernbedienung gebraucht wird. Solche Geräte werden derzeit nur von wenigen Herstellern angeboten. Die Aufnahme von Sendungen mit einem Videorekorder im Zusammenhang mit einer solchen integrierten Lösung ist komplizierter und generell nur möglich, wenn der Fernseher eingeschaltet ist. Fernseher mit integriertem Satellitenreceiver sind (noch) deutlich teurer als ein Fernseher und externer Satellitenreceiver zusammen.

• Es gibt auch Receiver mit eingebauter Festplatte. So kann man Sendungen direkt auf die Festplatte aufzeichnen und bei Bedarf über eine USB- oder Netzwerkschnittstelle auf einen PC übertragen und dort z. B. auf DVD brennen. Außerdem ermöglichen solche Receiver zeitversetztes Fernsehen; die Sendung kann, z. B. bei einem Telefonanruf, unterbrochen werden, danach kann man an dieser Stelle einfach weiterschauen.

Es gibt auch Receiver mit einem Twin-Tuner. Damit können zwei Sendungen gleichzeitig aufgenommen/angeschaut werden.

Analoge Satellitenempfänger

Mit der Entscheidung des australisch-US-amerikanischen Medienunternehmers Rupert Murdoch, im Jahr 1989 als der erste Kunde des noch jungen Satellitenunternehmens SES Astra, seine TV-Programme in der herkömmlichen Fernsehnorm PAL zu senden, brachte er die mit dem TV-SAT-Satelliten verbundenen Pläne zur Einführung der speziell für den Satellitendirektempfang entwickelten teildigitalen Sendernorm D2-MAC der Postmonopole, öffentlich-rechtlichen Sendeanstalten und der Geräteindustrie ins Wanken. Die analoge PAL-Ausstrahlung per Satellit soll auf dem Satellitensystem Astra bis zum Jahr 2010 eingestellt werden.

Ein analoger Receiver kann an alle Arten von LNB angeschlossen werden, auch an den sogenannten Universal-LNB, der das komplette Ku-Band von 10,7 - 12,75 GHz empfängt, wobei oberhalb von 11,7 GHz hauptsächlich digital gesendet wird.

Digitale Satellitenempfänger

Digitale Satellitenreceiver werden auch Digitalreceiver genannt. Sie können nur digital codierte Fernsehsignale empfangen, die hauptsächlich im sogenannten Hi-Band (11,7 - 12,75 GHz) ausgestrahlt werden. Mittlerweile werden aber auch digitale Sender im Low-Band ausgestrahlt. Zum Beispiel Eins Extra, Eins Festival usw.

Unterschiedliche Frequenzangaben

In den Frequenzlisten findet sich immer die fünfstellige oder sechsstellige Downlink-Frequenz (die Frequenz, mit der der Satellit sendet). Dazu kommt noch die Polarisation und bei digitalen Programmen auch noch die Symbolrate und die Fehlerkorrektur kurz FEC

Weil hohe Leitungsverluste eine Übertragung der Signale in diesem hohen Frequenzbereich nur über wenige Meter erlauben würden, werden diese Signale bereits im LNB in einen niedrigeren Frequenzbereich umgesetzt. Dazu wird im LNB das Empfangssignal mit der LOF (Lokal-Oszillator-Frequenz) gemischt, um die Satelliten-Zwischenfrequenz (Sat-ZF) zu erhalten, die im Frequenzbereich zwischen 950 und 2150 MHz liegt. Diese wird vom Sat-Receiver empfangen. Manche analogen und praktisch alle digitalen Receiver zeigen nun bei den Frequenzeinstellungen die fünfstellige Downlink-Frequenz an, um dem Anwender die Sendersuche zu erleichtern. Andere, vor allem ältere Analogreceiver, zeigen die vierstellige Sat-ZF. Diese errechnet sich aus der Downlink-Frequenz abzüglich der LOF. Die LOF beträgt beim Low-Band 9,75 GHz, beim Highband sind es 10,6 GHz.

Beispiel digital:

 ARD-Das Erste auf ASTRA 1H:
11836,5 MHz (= Downlink-Frequenz) Polarisation: Horizontal Symbolrate 27500 FEC 3/4 laut Frequenzliste, 
Sat-ZF: 11836,5-10600 = 1236,5 Sat-ZF

Beispiel analog:

RTL auf ASTRA 1F:
11229 MHz (= Downlink-Frequenz) Polarisation: Vertikal laut Frequenzliste, 
Sat-ZF: 11229-9750 = 1479 Sat-ZF

Sehr alte analoge LNBs (vor ca. 1995) hatten eine LOF von 10 GHz, mit einem solchen LNB wird die SAT-ZF um 250 MHz „niedriger“ angezeigt.

11229-10000 = 1229 Sat-ZF

Die SAT-ZF ist also bei neueren LNBs immer um 250 MHz höher.

Zeitverzögerung der ausgestrahlten Signale

Da die Signale von der Erde (Fernsehsender) zum Satelliten und wieder zurück zum Zuschauer gesendet werden müssen, entsteht eine Verzögerung von 0,42 Sekunden gegenüber dem ausgesendeten Signal. Diese Verzögerung kann bei digitalem Empfang noch erheblich verlängert werden (etwa 2−4 Sekunden), da das Videosignal vom Sender erst digitalisiert und danach im Receiver wieder in ein Analogsignal umgewandelt werden muss. Ein digital empfangenes Programm ist daher gegenüber demselben analog empfangen Programm etwas zeitverzögert.

Verschlüsselung

Satellitenprogramme können verschlüsselt (codiert) oder unverschlüsselt (uncodiert) vom Sender ausgestrahlt werden. Zum Empfang verschlüsselter Satellitenprogramme ist ein Zugangsberechtigungssystem beim Satellitenempfänger notwendig.

• Receiver, die aufgrund ihrer Konstruktion nur unverschlüsselte Satellitenprogramme empfangen können, werden mit dem Attribut „Free to Air“ vermarktet.
• Receiver, die mit einem Attribut „CI“ vermarktet werden, verfügen über ein „Common Interface“, ein zu PCMCIA kompatibler Steckplatz, in den ein sogenanntes Conditional-Access-Module eingeschoben werden kann. Dieses beinhaltet sämtliche für eine Decodierung notwendige Hardware, so können von einem solchen Satellitenempfänger verschiedenste Verschlüsselungs-Standards unterstützt werden.
• Receiver mit einem fest eingebauten Decodierbaustein. Solche Geräte unterstützten ausschließlich diesen einen oder mehrere vorgegebene Decodierstandards.

Manche Pay-TV-Veranstalter erlauben nicht, dass ihr Verschlüsselungsstandard über Conditional-Access-Module vertrieben wird, da sie befürchten, dass die CI-Schnittstelle eine Sicherheitslücke darstellt. Sie setzten für einen Empfang Satellitenempfänger mit fest eingebautem Entschlüsselungsbaustein voraus, was bedeutet, dass CI-Receiver solche Programme trotz Common Interface nicht empfangen können.

Bilder

d-box (Nokia)

d-box 2 (Nokia)

Galaxis

Siehe auch

• Parabolantenne (TV)
• Low Noise Block Converter
• Multischalter
• Unicable
• Koaxialkabel

Weblinks

• Links zum Thema Satellitenempfänger im Open Directory Project