- Übertragungstechnik mittels elektromagnetischer Wellen
- Übertragungstechnik mittels elektromagnetischer WellenDie Übertragungstechnik ist ein Teilgebiet der Nachrichtentechnik, das sich mit der Übertragung von Informationen unter Ausnutzung der Ausbreitungseigenschaften elektromagnetischer Wellen befasst. Rundfunk und Fernsehen werden in einem Bereich von 10 KHz bis 3000 MHz, vor allem im Bereich von 30-300 MHz (Rundfunk: UKW [Ultrakurzwellen], Fernsehen: VHF [englisch very high frequency]), übertragen.Signalübertragung über LandUltrakurze Wellen breiten sich nahezu geradlinig aus. Sie können daher nur über kurze Entfernungen übertragen werden. In Deutschland sind dazu Fernsehbrücken in Betrieb. Sie bestehen aus auf Fernmeldetürmen angebrachten Relaisstationen (Zwischensender), die in Abständen von ca. 50 km Reichweite aufgestellt sind. In den Relaisstationen wird die Reichweite der Signale durch Verstärkung und Umsetzung auf eine andere Frequenz vergrößert. Die Fernmeldetürme sind mit Hohlspiegeln als Sende- und Empfangsantennen ausgestattet und geben das Sendesignal von Turm zu Turm weiter. Der in einer Sendeantenne fließende Hochfrequenzstrom erzeugt im umgebenden Raum ein periodisch sich änderndes magnetisches Feld und die Hochfrequenzspannung ein periodisch sich änderndes elektrisches Feld, wodurch eine sinusförmige Schwingung entsteht. Liegt die Länge der Antenne in der Größenordnung der Wellenlänge, so wird ein großer Teil der zugeführten Energie in Form elektromagnetischer Wellen in den Raum abgestrahlt. Das so entstandene elektromagnetische Feld erzeugt in einer Empfangsantenne eine hochfrequente Wechselspannung, wenn diese eine geeignete Ausdehnung in Richtung der elektrischen Feldlinien hat. Zur Überbrückung großer Entfernungen werden Nachrichtensatelliten eingesetzt, die als Relaisstationen zwischen Sende- und weiterverteilenden Empfangsstationen dienen.Beim Kabelfernsehen werden gleichzeitig viele breitbandige Rundfunk- und Fernsehkanäle über Koaxialkabel gesendet, wobei Qualitätseinbußen durch Witterungseinflüsse und Abschattungen (Berge, Häuser) entfallen. Koaxialkabel bestehen aus einem zylindrischen Innenleiter, der von einem verlustarmen Dielektrikum (ein spezieller Isolierstoff) umgeben ist und von einem rohrförmigen Außenleiter eingeschlossen wird. Die übertragenen elektromagnetischen Wellen werden im Dielektrikum geführt und durch den Außenleiter begrenzt. Wegen des hohen Leistungsverbrauchs und der relativ hohen Anzahl an Verstärkern wird an vielen Verstärkerpunkten Strom eingespeist, wobei die Anzahl der hintereinander geschalteten Verstärker aufgrund von Rauschen und Verzerrungen des analogen Signals möglichst klein gehalten werden muss. Das Standard-Kabelfernsehsystem ist heute bis zu 300 MHz ausgelegt. Die VHF-Fernsehkanäle und UKW-Rundfunkprogramme werden in ihren Originalfrequenzen übertragen, während der Hörfunk von Lang-, Mittel und Kurzwelle über eine Weiche hinzugefügt werden muss. Pilotsignale werden zur Überwachung und Regelung der Verstärker herangezogen und senden bei ihrem Ausfall (Defekt auf der Strecke) in der Rückrichtung ein Kennfrequenzsignal, das einen Alarm auslöst. Über Rückkanaldaten kann der Kabelteilnehmer interaktiv (in beide Richtungen) mit der Verstärkerstelle verkehren (z.B. beim Pay-TV).Beim Glasfaserkabel, einem Lichtwellenleiter, kommen Leuchtdioden als Sender und Empfänger zum Einsatz. Diese Elemente eignen sich aufgrund ihrer Nichtlinearität in der Übertragungsfunktion nur schlecht für die direkte analoge Signalübertragung, sodass diese Technik hauptsächlich für digitale Übertragungen eingesetzt wird. Bei Glasfaserkabeln sind Übertragungsdistanzen bis zu 50 km ohne Verstärker überbrückbar, sodass eine größere Ausdehnung als beim Koaxialkabelnetz möglich ist.Direktstrahlende SatellitenDirektstrahlende Satelliten befinden sich auf einer geostationären (äquatorialen) Bahn um die Erde und empfangen dort Signale von der Bodenstation, die sie verstärkt auf ein bestimmtes Zielgebiet der Erde abstrahlen. Die Empfangsantenne (Parabolantenne muss genau auf den Satelliten gerichtet sein. Die einfallenden Primärstrahlen werden im Brennpunkt gebündelt und von dort an einen Satellitenreceiver weitergeleitet. Dieser befindet sich unmittelbar neben dem Fernsehgerät und verarbeitet das von der Antenne kommende Frequenzpaket, das er als Bild- und Tonsignal an den Fernseher weitergibt.Digitalisierung im KabelBei der zunehmenden Digitalisierung der Medien nimmt die Möglichkeit des direkten Rückkanals an Bedeutung zu. Hier bietet das Kabel durch seine interaktive Anwendung gegenüber dem Satelliten, bei dem eine Kommunikation bisher nur übers Telefon erfolgen kann, einen entscheidenden Vorteil.
Universal-Lexikon. 2012.
