Astra 2E

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AW: Astra 2E

Hallo DigiSeher,

den Austausch sehe ich genauso als wichtig an, das ist gut so.
Ich sehe jetzt, wo unser Verständigungsproblem liegt. Du scheinst der Digitaltechniker zu sein, ich bin der HF-Analogtechniker. Man kann die Prinzipien der einen Seite nicht so einfach auf die andere übertragen. Was die Digitalseite angeht, halte ich mich mit Aussagen ganz eindeutig zurück, da besitze ich im Prinzip auch nur mein Wissen aus dem Studium. Die HF-Seite ist dagegen mein Fachgebiet, kohärente Demodulation und ZF-Verstärker(Schaltungs-Entwicklung), speziell bei nichtlinearer Modulation.

Die Übertragung des Signals vom Satelliten geschieht durch eine modulierte HF. Die muß zuallererst im Empfänger (nach bzw. neben ihrer Verstärkung) demoduliert werden. Das ist an sich keine A/D-Wandlung, kann aber mittels einer solchen vorbereitet werden, um die Demodulation dann auf rein digitaler Ebene durchzuführen. In diesem Fall wird aber noch nichts demoduliert, sondern das gesamte modulierte HF-Signal gesampelt, um es digital weiterverarbeiten zu können. Wie das bei den aktuellen DVBs-Empfängern gemacht wird, keine Ahnung, da müßte ich mir mal ein Datenblatt vom Tuner ansehen. Zu meiner Zeit hat man das jedenfalls noch durch einen analogen Multiplizierer gemacht, der am Ausgang die Roh-QSPK ausgespuckt hat, die der HF aufmoduliert war. Das ist dann ein (mehr oder weniger verrauschtes) Digitalsignal, das mit rein digitaler Elektronik weiterverarbeitet werden kann. Dieser Vorgang stellt aber keine A/D-Wandlung dar, nur eine Frequenzumsetzung ins Basisband, mit dem auf der Sendeseite einst die HF moduliert wurde. Alles was Du beschreibst, schließt sich an diese Stufe erst an.

Mit Bandbreite sind zweierlei Dinge in unterschiedlichem Zusammenhang gemeint:
Einmal die Bandbreite, die das modulierte HF-Signal beansprucht, die ist zunächst höher als die Bandbreite der Nachricht und wird in der Praxis an mehreren Stellen beschnitten.
Zum anderen die Bandbreite des Demodulators. Im Empfänger kommt es darauf an, im Verstärkungszweig den gewünschten Kanal (Transponder) mittels frequenzselektiver Filter auszusieben, von den Nachbarkanälen zu trennen. Dabei sollen aber möglichst wenig die Phasenverhältnisse zwischen den einzelnen Frequenzkomponenten im gewünschten Kanal verändert werden, weil in der Phase die Information steckt. Das eine hängt aber leider mit dem anderen zusammen, Kompromisse sind also nötig.
Beim Demodulator ist es umgekehrt. Er bekommt das vom Filter ausgesiebte ZF-Signal angeboten und muß selbst möglichst breitbandig arbeiten, denn seine Bandbreite ist der entscheidende Faktor dafür, wie scharf die Nutz-/Störsignalschwelle ausfällt. Stichwort Besselspektrum.

Diese Schwelle liegt zudem bei 2- oder 4-PSK um glaube ich 7 bis 9dB oberhalb der Schwelle, die man bei linearer Modulation hätte, also reiner AM. Dies ist der erste Systemgewinn in der Übertragungskette. Weitere ergeben sich in der digitalen Signalaufbereitung. Die 7 bis 9dB erreicht man aber nur, wenn die Schwelle wirklich scharf ausgeprägt ist, ist sie verwaschen, erweitert sich der verrauschte Bereich nach unten (interessiert niemanden), aber eben auch nach oben zu höheren CNR hin.

PSK-Demodulatoren arbeiten als Schleife, ein empfängerseitig erzeugter Referenzoszillator rastet auf eine der PSK-Phasen ein (Lock). So gesehen handelt es sich um eine den analogen HF-Teil sowie den digitalen Teil des Empfängers überspannende Stufe. Das ändert aber nichts an den Eigenschaften der Schwelle und an den Parametern, durch die sie bestimmt wird. Das gleiche gibt es bei PLL-FM-Demodulatoren für die herkömmliche analoge FM. Da überspannt die PLL ebenfalls sowohl den NF- als auch den HF-Teil. Es sind einfach ineinander verschachtelte Schleifen.

Aber das alles sind vermutlich hier absolut niemanden interessierende Details, es ging alleine darum, zu überlegen, was beim Mitternachtsloch passiert. Da treten abrupte Pegelsprünge auf, die sich bei mir in Empfangsausfall mit chaotisch schwankenden "Signal"fetzen äußern. Das sah mir sehr nach einer unterschrittenen capture-Schwelle aus, was mir im Bereich der extrem niedrigen Pegel während des Noch-Abendtief-Minimums plausibel erschien.

Wir sollten uns nicht in Details verstricken, ich möchte den geneigten Leser einfach auf die Fachliteratur verweisen und würde das Thema gerne abschließen. Hier geht es ja um den 2E, nicht um Schaltungstechnik.

 

AW: Astra 2E

Oje, das geht ja noch weiter...

Ganz kurz:
-Nachbarsatelliten: hier geht es nicht um den mainlobe-Öffungswinkeln, sondern um die Nebenzipfel, sowohl die der Sende- als auch die der Emfpfangsantenne. Die liegen bei jedem Reflektor anders, und werden nochmals durch das verwendete Feed verändert (was bei mir jetzt das gleiche geblieben ist). Da kann auch problemlos ein Astra 1 oder noch weiter entfernte Sats einstrahlen.
Größenverhältnisse: mein Receiver zeigt für 2E z.B. in der Mittagsspitze 11 oder 12dB an, im Abendminimum 4dB. Das wären gut 2dB oberhalb der Lock-Schwelle. Wie stark Nachbarsats im Mainlobe sind, kann man den EIRP-Karten entnehmen, sidelobe dürfte sich in der Größenordnung 15dB darunter bewegen.
Ich weiß es halt auch nicht, habe keine Meßgeräte usw. Ich weiß nur z.B. von Richtfunkstrecken, daß man hier aus genau diesem Grund die im Zickzack angeordneten einzelnen Streckenabschnitte in ihrem Winkel geschickt so anordnet, daß auch der jeweilige Sidelobe-Direktempfang ausgeblendet bzw. gedämpft wird.
Und im Satelliten-Bereich gibt es klare Vorgaben für den Uplink, wie stark die sidelobes der Bodenstationsantenne max. sein dürfen bzw. wieviel Energie außerhalb eines 2°-Winkels max. abgestrahlt werden darf. Für den Downlink ist das kaum wichtig, weil niemand damit rechnet/rechnen will, daß irgendwelche Leute z.B. den 2E im Bereich seiner ersten Null empfangen wollen.

-Regeneffekt: Das Wärmerauschen liegt im Ku-Band in der gleichen Größenordnung wie die Dämpfung. Der Depolarization-Effekt liegt deutlich darunter, könnte sich aber im Randbereich bei gleichzeitig grenzwertigen Signalpegeln in Verbindung mit Scattererscheinungen umso stärker auswirken.

-Ja, die Sprünge sind auch in Richtung der Beammitte zu sehen, das ist ja das Seltsame. Dort stellt die Phase aber im Gegensatz zu meinen Beobachtungen nicht das absolute Tagesminimum dar, was noch seltsamer ist. Kann also nicht alleine am Pegel liegen, womit wir wieder bei Fremdsignal-Einstreuungen, Drehung der Pol-Ebenen usw. sind. Irgendetwas muß die BER hochtreiben, der Pegel alleine ist es nicht, der ist zu anderen Zeiten niedriger.

-Symbole... Ja, da muß ich an die Digitaltechniker und Stream-Experten verweisen. Mir ist die Beschreibung dieses Phänomens allerdings jetzt schon mehrmals in wissenschaftlichen Artikeln zum Thema Regen-Effekte bei Sat-Übertragungen begegnet. Da wird u.a. der Abstand zwischen Bild- und Tonausfall von DVBs-Signalen auch zur Messung der Tropfengröße in einer Gewitterzelle genutzt.

-Ausleuchtung des Spiegels durch Regenwolken: Also bitte, das Nutzsignal bewegt sich in solchen Phasen im Bereich der Empfangsschwelle, die Regenwolke ist sehr, sehr viel größer als der Öffunungswinkel der Antenne, im mainlobe strahlt die Regenwolke mit rund 300 Kelvin Rauschen auf die Antenne. Selbst wenn da 10 oder 20 % mittels Nebenkeulen mit 4 Kelvin von außerhalb der Regenwolke eingestreut werden sollten, macht das keinen meßbaren Effekt, zumal der Reflektor selbst mit 30 oder 40 Kelvin strahlt und die LNB-Eingangsstufe im Rauschen noch darüber liegt.

-Drehung der Pol-Ebene: ich kann Dir gerne gegen Portoerstattung einen magnetischen Polarizer oder auch ein einen motorgesteuerten ausleihen (alles mit C120-Flansch), dann kannst Du es selbst ausprobieren. Die magnetischen brauchen einfach nur einen Gleichstrom, dessen Stärke den Drehwinkel bestimmt. Die Teile dämpfen allerdings sehr stark!

So, jetzt ist gut. Oder wie sagt der Physiklehrer in der Feuerzangenbowle: "Na, jetzt wißt ihr janz jenau, wie ne Dampfmaschin' funktioniert. Und wenn nicht, dann seid ihr et selber in schuld!" ...
Es gibt Fachbücher oder auch im Netz zahlreiche wissenschaftliche Artikel. Genug Stichworte für die Suche sind glaube ich gefallen.

Wir halten fest, es ist mysteriös.

Ich muß jetzt los...

 

AW: Astra 2E

Denke auch, jetzt müsste eigentlich alles wesentliche zusammengetragen sein. Die restlichen Unstimmigkeiten so nicht mehr so essentiell zur Klärung des Problem, wenn das überhaupt mit diesem Wissen geklärt werden kann.

Kurz zum Polarizor: Danke, aber ich brauche den nicht. Es war nur eine Idee und die Frage in die weite Forenwelt. Ich denke irgendjemand wird wohl bei einer großen Antenne so einen dran haben. Und genau diese Person könnte ja auch gucken, gell ;-)

@celtus: PN hab ich gerad' gelesen, sehr interessant kann aber gerade nicht so lang antworten/nicht so viel Zeit => Antwort kommt noch.

 

AW: Astra 2E

Wieso hat der 2F im vergleich zum 2E bei dir einen geringeren Pegel. Du bist doch von der 2F Nullinie(etwa bei Dessau) weiter weg als von der 2E Nullinie. Ist das schon der sehr schmale Öffnungswinkel des 3mSpiegels ?

 

AW: Astra 2E

@celtus


du hast eine PN


...oder war das ein Aprilscherz?

 

AW: Astra 2E

15.04.2014
21:00 2E-UK 10773H BBC1 London 14.1dB, 10847V BBC2HD 15.1dB, 10832H ITV Wales 14.4dB - 2F-UK 11023H BBC NewsHD 13.5dB, 11097V ITV LondonHD 12.6dB
21:30 2E-UK 10773H BBC1 London 14.0dB, 10847V BBC2HD 15.0dB, 10832H ITV Wales 14.3dB - 2F-UK 11023H BBC NewsHD 13.0dB, 11097V ITV LondonHD 12.2dB
22:00 2E-UK 10773H BBC1 London 13.9dB, 10847V BBC2HD 14.9dB, 10832H ITV Wales 14.2dB - 2F-UK 11023H BBC NewsHD 12.9dB, 11097V ITV LondonHD 12.1dB
- 22:00 leicht bewölkt, trocken +05.2°C - SNR Schwankungen bis zu 0.3dB

16.04.2014
21:00 2E-UK 10773H BBC1 London 13.7dB, 10847V BBC2HD 14.8dB, 10832H ITV Wales 14.0dB - 2F-UK 11023H BBC NewsHD 12.9dB, 11097V ITV LondonHD 12.1dB
21:30 2E-UK 10773H BBC1 London 13.6dB, 10847V BBC2HD 14.6dB, 10832H ITV Wales 13.8dB - 2F-UK 11023H BBC NewsHD 12.4dB, 11097V ITV LondonHD 11.6dB
22:00 2E-UK 10773H BBC1 London 13.4dB, 10847V BBC2HD 14.5dB, 10832H ITV Wales 13.6dB - 2F-UK 11023H BBC NewsHD 12.2dB, 11097V ITV LondonHD 11.4dB
- 22:00 klar, trocken +08.7°C - SNR Schwankungen bis zu 0.3dB

 

AW: Astra 2E

@Tiger02:
Der 2F ist mir etwas ein Rätsel. Er stand heute den ganzen Abend wie angenagelt auf 4,5dB (gemessen von 21:00 bis 22:15. Um 23:00 war er dann wieder auf 4,8dB angestiegen.

2E dagegen schon wieder recht schwach heute, die benachteiligte Pol-Ebene setzte teilweise im Minimum sogar aus. Hier ein paar Meßwerte:
12:20 10,1; 19:56 6,4; 21:00 4,5; 21:30 3,8; 22:22 2,7; 23:00 3,8
Er war heute also schwächer als 2F, bis gestern war es noch umgekehrt.

Das Signal von 2F ist auch ausgesprochen ruhig, keinerlei Schwankungen sind zu erkennen und wenn ich nicht die Pegelanzeige aufrufen würde, wäre es für mich ein ganz normaler Sat, einfach zuverlässig.

Über die Lage der Nullinie gibt es bei 2F ja ebenfalls sehr unterschiedliche Meinungen. Dazu weiß ich selbst aber nichts.

Der 3m Spiegel sollte die beiden Sats deutlich trennen können, der -3dB-Öffnungswinkel beträgt 0,6° und 3dB sind Welten. Ausgerichtet ist die Antennen auf 2E, ist aber nur provisorisch aufgebaut, das Feed sitzt z.B. nicht ganz zentral, schielt leicht.

Wie man an den Meßwerten sieht, muß es aber ein deutlich unterschiedliches Verhalten der beiden Sats geben. Die 2E Kurve paßt bei mir z.B. sehr gut mit den Diagrammen von caz zusammen, ist bei mir nur wegen der Nähe zur Nullinie besonders zu niedrigen Pegeln hin stärker gestreckt. 2F paßt dagegen nicht so recht, was die Schwankungsamplitude angeht.

Hat jemand Ideen dazu?

 

AW: Astra 2E

Vielleicht gibt es beim 2F auch in der Null eine "Saettigung". Sprich einen Punkt wo es nicht mehr weiter runter geht. Und du liegst genau drin.

Beim 2E ist die Null weiter im Osten, deswegen bist du da noch im Randbereich.

Auf die anderen Posts der letzten Tage gehe ich am WE ein, wenn ich wieder Zeit habe. Die waren sehr interessant zu lesen.

 

AW: Astra 2E

@caz: Ich vermute auch, daß die "Nullinie" selbst von 2F sehr flach und breit verläuft. Die Tatsache, daß der Pegel zu keinem Zeitpunkt nennenswert schwankt, deutet ebenfalls auf flache Flanken der Antennenkeule hin.

Irgendetwas paßt da aber trotzdem nicht. Im Mittagsbereich liege ich beim 2F in der Gegend von 6,5dB, im Abendtief in der Gegend von 4dB. Daß der Beam ähnlich stark wobbeln muß wie beim 2E, sieht man an den Pegeldiagrammen. Selbst wenn ich abends während des Tiefs mitten in der Nullinie liegen sollte, passt die Bewegung während des restlichen Tages von der Schwankungsamplitude her nicht mit Deinen Diagrammen zusammen. So unermeßlich weit liegen wir ja im footprint auch nicht auseinander. Und ich kann mir erst recht keinen Reim daraus machen, wenn ich den Verläufen hier und bei Dir die von 2E gegenüberstelle.
Zumindest während der pegelstarken Zeiten am Tag müßten die Schwankungen beider Sats doch analog zueinander und zu den Messungen bei Dir verlaufen, oder nicht? Einen plötzlichen Knick im Gradienten der Ost-West-Pegelverläufe kann ich mir schwer vorstellen.

Das sind jedenfalls glaube ich gute Nachrichten für alle Freunde von 2F, die sich eine größere Antenne hinstellen können. Ich würde (bisher allerdings nur auf die Meßwerte von einer Woche gestützt) behaupten, sobald man über die Schwelle gekommen ist, dürfte der Empfang auch sehr zuverlässig möglich sein. Ich bin nun noch gespannt, wie der Pegel auf kräftigen Regen reagiert, vielleicht ist 2F da auch weniger empfindlich.

Etwas muß man eventuell bei meinen Meßwerten noch berücksichtigen. Wie mir schon vielfach aufgefallen ist, scheint meine Nexus im oberen Pegel-Anzeigebereich in die Sättigung zu gehen, eventuell schon ab 9 oder 10dB. Mit steigendem Pegel steigt die Anzeige offenbar weit weniger stark an als weiter unten, wo sie halbwegs dB-linear zu sein scheint. Im Bereich von 12 oder 13dB tut sich fast gar nichts mehr. Der Abstand zum PE Beam dürfte also doch weit größer sein als die Anzeige suggeriert. Das müßte ich einmal mit Dämpfungsgliedern austesten.

 

AW: Astra 2E

Zu den PE-Beams:

2F PE 15.6 dB, im Tagesmaximum etwa 12-12.5 dB auf dem UK-Beam. 2E dagegenn hat auf dem PE bei mir nur 14.3 dB und im UK ein Maximim von ca. 12.9-13.5 dB.

Die Antenne ist auf den PE vom 2F ausgerichtet worden. Der PE von 2F sind 12.5GHz, 2E 11.??? (Pick auf dem Sky-Transponder, ich habe die Frequenz eben nicht greifbar).

So ganz rund verstehe ich das alles auch noch nicht. Trennen tut auch die 150er die beiden Satelliten schon - leider...

Schöne Ostern dann schon mal in die Runde...