Einleitung

Definitionen

Spannungen in dBµV
Leistung in dBm, dBmW und dBW
Spannungsdämpfung
Spannungsverstärkung
Leistungsdämpfung
Leistungsverstärkung
Bandbreiteneffizienz
Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)
Rauschmaß

TV-Satellit
Antenne
LNB
Sat-Kabel
Switch
Verstärker
Sat-Receiver

Die gesamte Sat-Anlage

Die Sat-Anlage besteht normalerweise aus

• einem Parabolspiegel als Antenne
• einem LNB
• Kabel vom LNB zum Switch
• Switch
• Kabel vom Switch zur Antennendose
• Antennendose
• Kabel von der Antennendose zum Sat-Receiver
• Sat-Receiver
• evtl. Verstärker

TV-Satellit

Satelliten für den direkten TV-Empfang umkreisen die Erde synchron. Sie benötigen für einen Flug um die Erde genausolange, wie die Erde für eine Rotation um die eigene Achse: 23 Stunden und 56 Minuten. Dadurch scheint so ein Satellit immer an einem festen Punkt über der Erdoberfläche zu schweben. Er ist geosynchron.
Bemannte Raumschiffe fliegen in etwa 300 km Höhe über der Erdoberfläche. Ihr Orbit ist so eng, und die Umlaufbahn dadurch so kurz, dass sie für eine volle Erdumkreisung nur etwa 90 Minuten benötigen. Eine geosynchrone Umlaufbahn muss viel länger sein, die TV-Satelliten sind deshalb auch viel weiter von der Erdoberfläche entfernt, etwa 36 000 km (35786 km). Hier drängeln sich alle geosynchronen Satelliten in einer kreisrunden Umlaufbahn um den Erdäquator.

Der Satellit hat mehrere Sender, die jeweils auf einer bestimmten Frequenz und mit einer bestimmten Polarisation senden. So ein Sender heißt Transponder (da er ein von der Erde hochgesendetes Signal empfängt, auf eine andere Frequenz umsetzt und dann wieder absendet). Ein Transponder kann ein einzelnes analoges TV-Programm übertragen, oder mehrere digitale TV-Programme. Um die Transponder möglichst effektiv zu nutzen, schwenkt man derzeit von analog-TV auf digital-TV um (DVB-S).

Als Stromquelle dienen Solarzellen, die aber nur einige wenige Kilowatt liefern können. Die Sendeleistung ist dadurch begrenzt. Diese Sendeleistung wird dann auch noch auf mehrere Transponder (also Sender verschiedener Frequenzen) aufgesplittet und dann mit einer Richtantenne über eine viele tausend Quadratkilometer große Zone der Erdoberfläche verteilt. Auf der Erdoberfläche kommt nur noch ein extrem schwaches Signal an. Es ist aber immer noch größer als das kosmische Hintergrundrauschen, und somit besteht die Chance, es auf der Erde zu empfangen. Trotzdem bleibt der TV-Sat-Empfang immer ein Kampf gegen das Rauschen, welches das TV-Signal überdecken könnte, wenn es zu stark wird.

Um das enge Sat-TV-Frequenzband optimal zu nutzen, senden Satelliten mit einigen Transpondern Wellen horizontaler Polarisation, während andere Transpondern Wellen vertikaler Polarisation senden. Mit einer horizontal polarisierten Empfangsantenne kann man auf der Erde nun das horizontal polarisierte Signal empfangen, ohne vom vertikal polarisierten Signal (auf etwa der gleichen Frequenz) gestört zu werden (und umgekehrt). Dadurch lassen sich in das Frequenzband die doppelte Anzahl an Transpondern unterbringen.

Signalstärke
Ein normaler Astra Transponder sendet mit 63W (älterer Satellit) bis  98W (aktueller Satellit), die mit der Antenne auf jeweils 51dBW ERIP (=126 kW ERIP) gebündelt werden.

(ERIP heißt effektive isotropische Strahlungsleistung. Sie gibt an, wievielt Leistung der Satellit ohne Richtantenne - also mit einem isotropischen Kugelstrahler - abstrahlen müsste, damit auf der Erdoberfläche die gleiche Leistung ankäme wie mit Hilfe der Richtantenne. Durch die gute Bündelwirkung seiner Richtantenne benötigt der Satellit natürlich keine 126 kW sondern weniger als 100W.
Das Verhältnis zwischen der vom Satelliten scheinbar abgestrahlten ERIP und der auf der Erdoberfläche pro Quadratmeter eintreffenden Leistung  bezeichnet man als Ausbreitungsdämpfung. Sie beträgt in Deutschland etwa 162..163 dB/m².)

Die 51 dBW ERIP gelten für die Mitte der Ausleuchtzone (Footprint). Je mehr man sich vom Zentrum der Ausleuchtzone entfernt, desto schwächer wird die Strahlung des Satelliten. Bis etwa 44 dBW ERIP kann man das Signal mit handelsüblichem Equipment empfangen. Mit sinkendem ERIP benötigt man aber eine größere Antenne. Die Ausleuchtzohen sind im Übrigen nicht rund oder elliptisch. Durch gezielte Deformation der Sendeantenne am Satelliten sind die Ausleuchtzonen optimal an die "anvisierten" Konsumenten angepasst.

Die Leistungsdichte auf der Erdoberfläche im Zentrum der Antennenausleuchtzone errechnet sich nach : (R: Entfernung zum Satelliten, Pt: (isotrophische) Sendeleistung, Pi: die Kreiszahl)

Nicht einmal 8 Pikowatt fallen also von einem Transponder auf einen Quadratmeter Erdoberfläche. Eine 1 qm große Antenne würde also diese 7,7 pW in ein Antennenkabel speisen können. In einem 75 Ohm-Kabel ergäbe das  24 µV = 27 dBµV, aber vor der Einspeisung in das Kabel verstärkt der LNB das Signal ja noch.
 

Auf seinem Weg durch die Atmosphäre wird das Signal des Satelliten durch Wasser (Wasserdampf, Wolken) und durch den Luftsauerstoff etwas gedämpft (Schlechtwetterdämpfung). Diese Dämpfung hängt davon ab, wie steil die Strahlung durch die Atmosphäre zum Empfänger gelangt. Deshalb ist die Dämpfung in Süddeutschland - wo der Satellit scheinbar höher am Himmel steht - nur etwa 1,2 dB, in Norddeutschland dagegen etwa 1,5 dB. Da der Wert natürlich auch stark vom Wetter abhängt, sollte man mit 1,5 dB rechen. Dadurch verringert sich das auf der Erdoberfläche empfangbare Signal eines Transponders von 7,7 pW/m² auf nur noch 5,5 pW/m².
 

Rauschen
Das störende kosmische Hintergrundrauschen liegt in diesem Frequenzbereich (Ku-Band) bei etwa 10 K (Rauschmaß 0,15 dB). Die Rauschleistung errechnet man mit (k: Boltzmann-Konstante, B-Bandbreite)

wobei ich als Bandbreite die recht große 2. ZF-Bandbreite eines typische Sat-Receivers benutzt habe. In einem 75 Ohm-Kabel ergäbe das 0,53 µV = -5,5 dBµV.
 

Das störende Hintergrundrauschen liegt in diesem Frequenzbereich (Ku-Band) für eine Antenne auf der Erdoberfläche mit typischer Elevation etwa 35 K (Rauschmaß 0,5 dB). Die Rauschleistung errechnet man mit (k: Boltzmann-Konstante, B-Bandbreite)

wobei ich als Bandbreite die recht große 2. ZF-Bandbreite eines typische Sat-Receivers benutzt habe. In einem 75 Ohm-Kabel ergäbe das 1 µV = 0 dBµV.
 

Antenne

Rauschen kommt nicht nur aus dem Weltall zu uns, auch elektronische Schaltungen erzeugen Rauschen. Das Rauschen, das ein LNB oder ein Sat-Empfänger erzeugt ist deutlich höher als das Sat-Signal. Würde man einen LNB (ohne Spiegel) direkt auf einen Satelliten ausrichten, wäre das von ihm empfangene Signal so klein, dass das im LNB erzeugte Eigenrauschen es überdecken würde (seine wirksame Empfangsfläche ist nur knapp 1 cm² groß). Damit wäre das Signal nicht empfangbar. Deshalb muss das Sat-Signal zuerst ohne elektronische Hilfe verstärkt werden.
Genau wie man Sonnenlicht mit Lupen oder Hohlspiegeln bündeln und damit verstärken kann, funktioniert das auch mit Radiowellen hoher Frequenz. Je größer so eine Lupe oder der Spiegel ist desto mehr Energie bündelt man zu einem starken Lichtfleck.
Der Sat-Spiegel tut genau das Gleiche. Er fokussiert die Energie, die auf seiner Fläche vom Satelliten eintrifft in einem Punkt. Dadurch wird das Sat-Signal stärker, während das kosmische Rauschen gleich groß bleibt. Das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) des Signals vor dem LNB wird also mit der Größe des Spiegels besser.
 

Durchmesser des Antennenspiegels	Antennen-Gewinn in dB	Antennen-Gewinn als Leistungs-Verhältnis	Fläche	max. Power	max. Signalstärke an 75 Ohm	max. SNR
65 cm	35,7 dB	3700:1	0,33 m2	1,8 pW = -87 dBmW	12 µV = 21,3 dBµV	26,8 dB
85 cm:	38,2 dB	6600:1	0,57 m2	3,1 pW = -85 dBmW	15 µV = 23,7 dBµV	29,2 dB
120 cm	41,3 dB	13500:1	1,13 m2	6,1 pW = -82 dBmW	21 µV = 26,6 dBµV	32,2 dB

(Der Antennengewinn wird in dBi angegeben. Das ist der Gewinn gegenüber dem isotrophischen Strahler, also einer Antenne mit Kugelstrahlungscharakteristik. Der Gewinn ist frequenzabhängig. Am unteren Frequenzbandende ist es etwa 0,5 dB kleiner und am oberen Ende etwa 0,5 dB höher.
Die Werte für Power, Signalstärke und SNR beziehen sich auf das Signal eines Astra-Transponders in der Mitte der Ausleuchtzone bei freundlichem Wetter.)

Die Signalverstärkung eines Sat-Spiegels entspricht knapp dem Quadrat seines Durchmessers in Zentimetern. Diese hohe Verstärkung ist übrigens nur möglich, da Sat-TV sehr hohe Frequenzen benutzt (10 .. 13 GHz). Bei niedrigeren Frequenzen wären deutlich größere Spiegel nötig. Das sieht man manchmal in US-Filmen. Da in den USA auch Sat-TV mit niedrigeren Frequenzen benutzt wird, stehen dort manchmal 2 Meter große Sat-Spiegel-Ungetüme in den Vorgärten.

In Deutschland sind Parabol-Offset-Spiegel üblich. Der Spiegel wird nahezu parallel zur Hauswand montiert und der LNB befindet sich unterhalb des Spiegels. Diese Konstruktion "schielt" nach oben. In tropischen Gebieten findet man eher den klassischen Parabol-Reflektor, bei dem sich der LNB mittig vor dem Speigel befindet. Der Spiegel selbst wird dann mit seiner Mittelachse zum Satelliten ausgerichtet. Diese Konstruktion hat einen geringfügig höheren Gewinn als der Offset-Spiegel (ca. 0,5 dB). Dafür kann in ihr im Winter Schnee liegen bleiben, der dann das Signal extrem bedämpft.

Im Brennpunkt des Spiegels ist das Signal groß genug, um nicht mehr vom internen Rauschen des LNB verdeckt zu werden. Hier wird der LNB montiert. Das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) kann hier etwa 29 dB erreichen (ca. 28:1)  (85 cm Spiegel).
 
 

Im digitalen Sat-Fernsehen weden Datenraten von maximal 45 MBaud benutzt. Die meisten Transponder übertragen ca 27 MBaud. Damit das sicher funktioniert, ist aber ein ausreichder SNR nötig.
Die Datenrate eines Komunikationskanals errechtet man mit: (ln - binärer log,  P- Nutzsignalleistung, N - Rauschleistung, B - Bandbreite)

was deutlich mehr als nötig ist. Aber jede Verschlechterung des SNR verringert die maximal mögliche Datenrate. Bei einem für Antennenanlagen vorgeschriebenen SNR von 15 dB ergibt sich nur noch:

Antennen-Durchmesser	mindest ERIP
82 cm	44 dBW
60 cm	47 dBW
45 cm	50 dBW

Der Spiegel leitet aber nicht nur das Nutzsignal zum LNB sondern auch das Rauschen. Aus dem Weltraum (also der Richtung in die die Antenne eigentlich schaut) empfangen wir das kosmische Rauschen. Das ist im Sat-TV-Frequenzband erfreulich klein und liegt nur wenig über 10 K (und davon kommt der Löwenanteil noch aus der Atmosphäre.).
Allerdings strahlt auch die Erdoberfläche Rauschen aus, und zwar mit beachtlichen 240 K. Stört das?  Ja. Die Antenne schaut zwar in den Himmel, jede Antenne empfängt aus mehreren Richtungen. Sie empfängt über eine Hauptkeule (die auf den Satelliten gerichtet wird) und über viel Nebenkeulen, die in andere Richtungen lauschen. Die Nebenkeulen haben nur 1/100 der Empfindlichkeit der Hauptkeule, da aber das Erdrauschen recht stark ist, wirkt sich das durch die Antennennebenkeulen empfangene und abgeschwächte Erdrauschen noch deutlich aus.
Große Spiegel haben kleinere Nebenkeulen, und empfangen so weniger vom störenden Erdrauschen. Außerdem wirkt sich das Erdrauschen umso weniger aus, je steiler die Antenne in den Himmel blickt. Je dicher man am Äquator wohnt, desto unbedeutender wird das empfangene Erdrauschen.
Bei den in Europa üblichen Offset-Antennen ist der LNB so befestigt, das er mit einer Empfangsöffnung schräg nach oben in den Spiegel schaut. Bei normalen Parabolspiegeln (mit mittig montiertem LNB) ist der LNB dagegen nach unten gerichtet. Dadurch schaut er zur Erde, und empfängt mehr Erdrauschen als ein LNB an einer Offset-Antenne.

LNB

Der LNB (manchmal auch LNC genannt) hat die Aufgabe, das vom Spiegel gebündelte Signal so aufzuarbeiten, dass es via Kabel zum viele Meter entfernten Sat-Receiver übertragen werden kann. Dazu muss das Signal erst einmal verstärkt werden, aber das reicht nicht. Kabel schwächen Signale ab, und zwar um so stärker, je höher die Signalfrequenz ist. Deshalb muss der LNB das Sat-Signal (10,7 .. 12,75 GHz) auch auf eine niedrigere Frequenz umsetzen (0,95 .. 2,15 GHz). Diese Frequenz nennt man "Sat-Zwischenfrequenz" (Sat-ZF).

Dabei fügt der LNB dem Signal leider sein eigenes Rauschen hinzu. Dadurch steigt der Rauschpegel etwas an. Dieser Anstieg wird durch das Rauschmaß des LNB beschrieben, und ist heutzutage sehr gering (Das LN in LNB steht für "low noise" = "geringes Rauschen"). Der Unterschied zwischen einem LNB mit 0,3 dB Rauschmaß und einem mit 0,7 dB ist kaum bemerkbar.
Das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) verschlechtert sich um das Rauschmaß des LNB auf ca 28 dB (85 cm Spiegel).
 

Rauschmaß in dB	Rauschpegel am LNB-Ausgang (100% wäre ohne LNB-Rauschen)
0 dB (technisch unmöglich)	100 %
0,3 dB	103,5 % / 107 %
0,5 dB	106 % / 112 %
0,7 dB	108,4 % / 117 %

Verstärkung
Der LNB verstärkt das empfangene umgesetzte Signal (Sat-ZF) um ca. 55 dB und speist es in das Sat-Kabel ein.
Je nach Empfangsstärke und nach Antennengewinn des Spiegels betrug das Eingangssignal etwa 10 .. 20 dBµV. Nach der Verstärkung hat es etwa 65 .. 75 dBµV (1,8 ..10 mV).
Das Rauschen der Antenne wird natürlich ebenfalls mit ca. 55 dB verstärkt. Dazu kommt dann noch das Rauschmaß des LNB. Das Rauschen wird also fast 56 dB stärker. Das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) verschlechtert sich um ca. 1 dB, was nicht besonders tragisch ist.

Steuerung/Stromversorgung
Der LNB benötigt Strom und Steuersignale. Beides wird vom Sat-Receiver über das Sat-Kabel in den LNB gespeist.
Die Stromversorgung erfolgt über das Sat-Kabel mit 14 .. 18 V Dc. Die Stromaufnahme liegt bei ca. 150 mA.
Eine Steuerung ist nötig, wenn der LNB einen Switch enthält. Genaueres ist im Abschnitt Switch beschrieben

Sat-Kabel

Sat-Kabel sind analoge Hochfrequenzkabel, und in der Regel deutlich länger als alle anderen Kabel im heimischen Audio/Video-Reich. Ähnlich wie Videokabel müssen sie eine bestimmte Impedanz haben (75 Ohm). Aufgrund der Länge, sind aber noch zwei weitere Parameter sehr wichtig:

• Dämpfung und
• Schirmung

Dämpfung Das nebenstehende Diagramm und die folgende Tabelle zeigen, wie stark typische Marken-Sat-Kabel die Signale abschwächen. Das für den Sat-Empfang benutzte Frequenzband ist 950 MHz ..2150 MHz. Man erkennt, dass das dickere Kabel deutlich geringere Dämpfungen verursacht, und dass die Dämpfung mit steigender Frequenz stärker wird. Ein normaler Sat-Empfänger benötigt an seinem Eingang eine Signalstärke von mindestens 0 dBµV. An der Sat-Dose im Wohnzimmer ist ein Signalpegel zwischen 47 dBµV und 77 dBµV vorgeschrieben. Da der LNB etwa 70 dBµV liefert, sind Verluste von höchstens 20 dB vertretbar. Das ist eigentlich kein Problem, aber neben der Kabeldämpfung treten weitere Dämpfungen auf: Jeder Steckverbinder (0,1 ... 1 dB), der Switch (3 dB) und die Antennedose (2 dB) dämpfen das Signal zusätzlich. Da kommen schnell noch mal ein paar dB zusammen. Deshalb sollte die Kabeldämpfung 15 dB nicht überschreiten. Mit dem "dicken" Sat-Kabel kommt man immerhin 40 m weit, und mit dem "dünnen" Kabel fast 30 m. In den meisten Fälle reicht das aus. Falls nicht, dann muss ein Verstärker die Kabelverluste ausgleichen.

Positiv ist, dass nicht nur das Nutzsignal sondern auch das von Antenne und LNB eingespeiste Rauschen gedämpft wird. Das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) bleibt also gleich.

Schirmung
Findet man auf dem Etikett oder der Verpackung von Sat-Kabeln eine Angabe wie 75dB oder 90dB, so handelt es sich dabei nicht um die Kabeldämpfung sondern um die Qualität der Kabelabschirmung.
In einer mit Handys, DECT-Telefonen (1880 MHz bis 1900 MHz), WLAN und anderen Kleinsendern gesättigten Umgebung besteht ständig die Gefahr, dass das lange Sat-Kabel wie eine Empfangsantenne Signale aus der Umwelt auffängt. Die können wie Störsignale das TV-Signal überlagern, oder zumindest den Sat-Receiver stören. Die Frequenzen der E-Netz-Telefone liegen dicht unter dem Sat-Kabel-Frequenzband, und die D-Netz-Frequenzen liegen sogar mittendrin. DECT-Telefone störten den Astra-Transponder von Pro-7/Sat1, weshalb die Sender im Frühjahr 2007 auf einen anderen Transponder verlegt wurden.

Da hilft nur eine gute Schirmung des Kabels mit Kupfergeflecht und zusätzlicher Metallfolie. Da man das dem Kabel von außen nicht ansieht, schreibt man es auf die Verpackung. Ein möglichst großer Schirmungswert ist von Vorteil. 90 dB  sollten es heutzutage schon sein.
 

Switch

Oben schrieb ich, dass TV-Satelliten gleichzeitig verschiedene Programme mit 2 verschiedenen Polarisationen (horizontal und vertikal) senden. Um die nun zu empfangen, benötigt man eigentlich auch zwei Antennen. In der Tat enthält der LNB zwei Antennen, und kann beide Polarisationen gleichzeitig empfangen.

Früher gab auf der Satellitenposition 19,2° nur einen Astra-Satelliten. Heute sind dort mehrere Satelliten so eng beieinander "geparkt", dass sie für die Sat-Antenne wie ein einzelner Satellit wirken. Dadurch besteht nun die Möglichkeit, mit einer einzelnen auf Astra ausgerichteten Antenne eine große Zahl an TV-Programmen zu empfangen. Da die Transponder aber untereinander einen Frequenzabstand haben müssen (um sich nicht zu stören) belegt Astra heute ein viel breiteres Frequenzband als in den Anfangstagen.

Ursprünglich gab es nur das Low-Band (10,7 ...11,9 GHz).  Der LNB setzt diese hohen Frequenzen auf niedrigere Frequenzen um ,die die Sat-Receiver verarbeiten können. Das ist das Band von 0,95 GHz bis 2,15 GHz. Der LNB verringert dafür die Frequenz aller empfangenen Signale einfach um seine Mischfrequenz von 9,75 GHz.

Heute sendet Astra im Band von 10,7 GHZ bis 12,75 GHz. Das ist ein Band mit 2,05 GHz breite. Der LNB würde (wenn er 9,75 GHz abzieht) ein Band von 0,95...3 GHz  in das Sat-Kabel und in den Sat-Receiver einspeisen. Dafür sind weder die Kabel noch die Receiver geeignet. Deshalb haben neue (digitaltaugliche) LNBs zwei Mischfrequenzen. Soll ein Signal im alten (low) Band empfangen werden, benutzen sie 9,75 GHz. Bei höheren Frequenzen (High-Band) verwenden Sie aber eine Mischfrequenz von 10,6 GHz.. Die Grenze zwischen beiden Bändern liegt bei 11,7 GHz.

Da die neuen digitalen Sender (DVB-S) überwiegend das neue High-Band belegten, wird das high-Band auch als digital-Band bezeichnet, und eine Anlage, die das high-Band empfangen kann bezeichnet man als digital-tauglich. Prinzipiell können digitale TV-Programme aber auch im low-Band ausgestrahlt werden, und das wird in Zukunft auch mehr und mehr passieren.

Ein moderner Universal-LNB enthält deshalb heutzutage 4 Kanäle, die gleichzeitig arbeiten

• horizontal,. low-Band
• vertikal, low-Band
• horizontal,. high-Band
• vertikal, high-Band

Der Switch ist (im einfachsten Fall) eine ferngesteuerte Kabel-Umschaltbox. Sie hat 4 Eingänge für die 4 Kabel vom LNB und einen Ausgang für das Kabel zum Sat-Receiver. Der Switch wird z.B. auf dem Dachboden installiert, so dass nur ein Kabel vom Dachboden zum Receiver verlegt werden muss.
Der Receiver sendet über das Sat-Kabel Umschaltsignale zum Switch, die festlegen, welches der 4 LNB-Kabel zum Receiver durchgeschaltet werden soll.

In der Regel sind gleich mehrere Switches in ein Gehäuse eingebaut, so dass der Switch mehreren Sat-Receivern jeweils ein LNB-Kabel zuschalten kann. Üblich sind 4-fach oder 8-fach Switches mit entsprechend 4 oder 8 Ausgängen für 4 oder 8 Receiver.
Neben den 4 LNB-Eingängen hat der Switch oft noch einen Eingang für die terestrische Antenne, so dass auch das normale UKW-Radio bzw der herkömmliche Fernseher mit dem gleichen Sat-Kabel versorgt werden kann.

Es gibt auch Universal-LNBs mit eingebautem Switch.

• 1-Ausgang: Single-LNB  (auch V/H-LNB)
• 2 Ausgänge: Twin-LNB
• 4 Ausgänge: Quad-LNB (auch Quatro-Switch-LNB)
• 8 Ausgänge: Octo-LNB

14/18V - 22 kHz
Natürlich muss der Sat-Receiver dem Switch mitteilen, welches der 4 LNB-Kabel denn nun zum Receiver durchgeschaltet werden soll.
Der Receiver speist in das Sat-Kabel (und damit in den Switch) eine Gleichspannung ein, deren Höhe zwischen horizontaler und vertikaler Polarisation umschaltet. Diese Spannung kann vom Switch und vom LNB auch als Betriebsspannung verwendet werden.

• 14V - (horizontal) vertikal
• 18V - (vertikal) horizontal

Normalerweise wird nun das Low-Band (H oder V) durchgeschaltet. Um auf das High-Band umzuschalten, muss der Sat-Receiver auf die Gleichspannung noch ein 22-kHz-Signal als Kennzeichen aufmodulieren. Erkennt der Switch die 22 kHz, dann schaltet er das High-band durch (H oder V).

• 22 kHz an: High-Band
• 22 kHz aus: Low-Band

DiSEqC
Das Umschalten mit den unterschiedlichen Betriebsspannungspegeln und dem 22kHz Kennton ist natürlich ein Anachronismus, der mit einer Krücke aufgewertet wurde. Trotzdem ist dieses Verfahren für einfache Sat-Anlagen mit einem Satelliten völlig ausreichend.
Mit DiSEqC gibt es aber ein moderneres Verfahren der Switch-Steuerung, mit dem sich auch große Anlagen mit mehreren Satelliten-Antennen verwalten lassen. Bei DiSEqC wird der Switch mit digitalen Befehlen vom Receiver gesteuert. Diese werden über das Sat-Kabel übertragen. Dazu wird das digitale Steuerwort mit den (ja ohnehin vorhandenen) 22 kHz-Signal moduliert.

Es gibt bei DiSEqC allerding keine genauen Vorschriften, welches Steuersignal z.B. zwischen zwei Satelliten, zwischen zwei Frequenzbändern oder zwischen zwei Polarisationen umschaltet. Beim Gerätekauf muss man also darauf achten, dass die Geräte flexibel auf verschiedene Codes einstellbar sind, oder vom gleichen Hersteller stammen (der hoffentlich firmenintern einen einheitlichen Standard benutzt).
 

Verstärker

Aufgabe
Sat-Kabel haben Verluste, sie bedämpfen das durch sie hindurchgeleitete Signal. Bei langen Kabeln kann die Dämpfung zu groß werden. Kommt ein Signal am Sat-Receiver zu schwach an, dann ist das interne Rauschen des Receivers im Vergleich zum Signal so groß, dass es das Signal teilweise oder ganz verdeckt. Man empfängt das Signal schlecht oder gar nicht mehr.

Dagegen kann man mit Verstärkern vorbeugen. Diese Verstärker verstärken  das Signal, und fügen aber leider auch ihr eigenes Rauschen hinzu. Würde man den Verstärker am Ende des Kabels anschließen, dann überdeckt das Verstärker-Rauschen das kleine Nutzsignal - das wäre also unsinnig. Es kommt also darauf an, das Signal zu verstärken, bevor es zu klein geworden ist. Deshalb sind Verstärker am Anfang des Kabels, oder bei sehr langen Leitungen als Zwischenverstärker im Kabel anzubringen.

Typen 
Der typische Sat-Verstärker ist ein sogenannter in-line-Verstärker, der zwischen zwei Kabel geschraubt werden kann. Es gibt

• Sat-Leitungsverstärker (950 ... 2400 MHz)
• Sat-Breitband-Verstärker (47 ... 2200 MHz)

Entzerrung
Es gibt Sat-Leitungsverstärker

• mit Entzerrung und
• ohne Entzerrung.

Verstärkung
Die Verstärkung eines typischen in-line-Sat-Verstärkers beträgt 20 dB (10-fach). Er kompensiert also die Verluste von ca. 30 m Sat-Kabel. Der Ausgangspegel erreicht maximal ~100 dBµV. Wenn das Eingangssignal des Verstärkers also über 80 dBµV liegt, wird der Verstärker übersteuert und er schadet dann mehr als er nutzt.
 

Rauschmaß
Das typische Rauschmaß eines  in-line-Sat-Verstärkers beträgt 7 dB (x 2,2). Das bedeutet, dass er das Rauschen im Kabel mehr als doppelt so stark verstäkt wie das Nutzsignal. Solange Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) noch groß ist, stört das nicht. Werden in einer großen Verkabelung aber  mehrere Verstärker hintereinander betrieben, kann das entstehende Rauschen das Nutzsignal zudecken.
 

Stromversorgung
Im Sat-Kabel liegt normalerweise eine Gleichspannung von 14..18V an, die entweder als Polarisationsumschaltspannung für den Switch oder auch als Speisespannung für Switch und LNB gedacht ist. Aus dieser Spannung bedient sich der Verstärker, und belastet sie mit ca. 30 mA.
Wer einen Switch mit eigenem Netzteil verwendet, und ihn übner DiSEqC-Kommandos steuert, kann normalerweise die DC-Spannung abschalten (im Menue des Sat-Receivers). In einer Sat-Anlage mit in-line-Verstärkern würde er dabei aber auch die Verstärker abschalten. Die DC-Spannung muss in diesem Fall also aktiviert bleiben.
 
 

Sat-Receiver

Der Sat-Receiver nimmt das vom LNB erzeugte Sat-ZF-Signal via Sat-Kabel entgegen, und empfängt daraus das Signal eines Satelliten-Transponders. Außerdem steuert (und speist) der Sat-Receiver den LNB und den Switch.

Der Receiver benötigt an seinem Sat-ZF-Eingang ein Signal in der Größenordnung von etwa -5 dBµV .. 35 dBµV. Bei Werten unter -10 dBµV ist ein Empfang in der Regel nicht mehr möglich. Da der LNB etwa 60 dBµV abgibt, sind Verluste von 60dB zu verkraften. In einer normalen klein-Anlage sind deshalb keine Verstärker nötig.

An der Antennensteckdose ist ein Pegel zwischen 47 ... 77 dBµV vorgeschrieben. Damit ist dann der Betrieb des Sat-Receivers garantiert.

Die Ur-d-Box benötigt im übrigen für ein Softwareupdate via Satellit eine Antennenspannung von mindestens 70 dBµV.

Im Receiver wird das Signal vorverstärkt, auf die 2. ZF herabgesetzt und noch einmal verstärkt, bevor die Demodulation erfolgt.

Rauschmaß
Das typische Rauschmaß eines Sat-Receivers beträgt 7 dB. (x 2,2). Das bedeutet, das er das Rauschen mehr als verdoppelt. Solange das Nutzsignal noch sehr groß ist, stört das nicht.
   

Speisespannung
Der Sat-Receiver legt eine Gleichspannung an das Sat-Kabel, das zur Polarisationsumschaltung benutzt werden kann, aber auch Verstärker, Switch und LNB mit Strom versorgt. Die Spannung wird im Receiver mit einem analogen Spannungsregler (meist in einem LNBP-Chip) erzeugt, wobei eine nicht unerhebliche Wärme entsteht. Solnange nur ein LNB mit integriertem Switch zu versorgen ist, gibt es keine andere Lösung. Ist aber ein separater Switch eingesetzt, dann ist es besser, dem Switch eine eigene Stromversorgung  zu gönnen (im Switch integriertes Netzteil, oder externes Steckernetzteil) um den Receiver zu entlasten.