DAB+-Repeater: Wo kommen sie zum Einsatz und was sind die Vorteile?

[Winnie2]

210us dürfen zwei Stationen im SFN vom Timing auseinanderliegen, dann wird sich der Versatz langsam bemerkbar machen. Das entspricht 74 km Laufzeit. Also sind 5 bis 10us im Prinzip nix. Und in der Praxis gehen auch 300us.

Die 5 bis 10 µs sind Latenz der Repeater-Hardware selber, oder verstehe ich das falsch?
Es muss auch die Latenz der Übertragungsstrecke selber berücksichtigt werden. Wenn also die Grundnetzsender bei 0 simultan senden, dann erreicht das Funksignal den Repeater mit einer Verzögerung von 1/c * n km s, also bei einer Entferung von 15 km vom Grundnetzsender mit 50 µs Verzögerung.
Wenn dann noch 10 µs Verzögerung des Repeaters hinzukommen dann sind wir schon bei 60 µs Signalverzögerung am Repeaterstandort.
Was bei Repeatern allerdings möglich ist um das Guard-Intervall einzuhalten ist die Symbol-Sendedauer zu reduzieren.

[Dana Diezemann]

Richtig, die Latenz der Sendestrecke muss bei der Zuführung berücksichtig werden - oder auch nicht.

Szenario A: Tunnel oder seitliches Tal. Das gesamte SFN ist mit 0 - Delay. So ist es üblich. Der Repeater ist zwar weit weg vom Zentrum, sendet aber aus dem Zentrum raus weiter weg. Dann bekommt er zwar wie auch die Radios an seiner Stelle dort schon ein verzögertes Signal. Das wird nur leicht weiter verzögert und abgestrahlt. Das überlagert sich dann mit dem Original und das ist kein Thema.

Szenario B - hier bei mir. Zentrum und 2. Standort auf dem FMT mit Repeater. Aus Sicht eines Empfängers in südlicher RIchtung (Stuttgart) sind beide Stationen gleich weit weg. Sagen wir mal 30km. Noch kein Thema. Jetzt führe ich von der rechten Station nach links 26 km entfernt zum Repeater zu. Quasi hab ich ein fast gleichschenkeliges Dreieck (FMT / Zentrale / Empfänger). Delay ist ca. 3,3us pro km. Würde der Repeater nun das Zentralsignal durchschleifen mit 5us, dann hätten wir (26km Laufzeit zwischen Zentrale und FMT = ca. 80us + 5us Delay) mit 85us schon fast zuviel Delay in einem SFN. Also muss ich kompensieren. Zeitlich so, wo ich eine gute Bedeckung erreichen möchte, wo beide Signale stark sind. Daher hat meine Zentralstation 2 Sender. Die Zuführung ist im Prinzip wenn du die Zentrale auf 0 siehst dann mit -5us und -26km Delay konfiguriert und führt also als allererstes zum Repeater. Wenn der aussendet, sendet in der Zentrale dann der zweite (verzögerte) Sender. Damit senden beide gesehen synchron. Ich habe eben hier alles doppelt. Das ist im Diagramm oben TII 6003 und 6001. Stuttgart sieht dann beide Signale zu gleicher Zeit, aus unterschiedlichen Richtungen. Damit ich besser in die Täler komme. Damit die Zuführung mir nix durcheinander bringt, ist die horizontal polarisiert und für normale DAB Empfänger nicht sichtbar. Ebenso in der Leistung reduziert. Fällt die Zuführung aus, würde der Repeater das Hauptsignal nehmen, was ja unideal wäre. Aber trotzdem noch funktioniert. So die Theorie. Hat meines Wissens alles so noch Niemand probiert.

[Winnie2]

Richtig, die Latenz der Sendestrecke muss bei der Zuführung berücksichtig werden - oder auch nicht.

Die Verzögerung ist v.a. dann ein Problem falls der Repeater mit Rundstrahlung senden sollte. Was eigentlich nicht sonderlich sinnvoll ist wenn das Signal des Repeaters in Richtung der Sendeanlage zurückgesendet wird von der es empfangen wurde, gerade in diesem Gebiet kann es dann zu Empfangsstörungen kommen falls die Signallaufzeiten nicht passen.
Optimal ist die Versorgung von Talregionen mittels Repeater welche von den Grundnetzsendern kaum oder gar nicht erreicht werden.

Damit die Zuführung mir nix durcheinander bringt, ist die horizontal polarisiert und für normale DAB Empfänger nicht sichtbar. Ebenso in der Leistung reduziert.

Das kann ich jetzt nicht nachvollziehen. Weshalb soll ein normaler DAB Empfänger anders polarisierte Funksignale nicht empfangen können?
Die Polarisationsentkopplung beträgt doch nur wenige dB bei den üblichen Stabantennen.

[Dana Diezemann]

Abstrahldiagramme hier: https://fmscan.org/power.php?i=2001241

HSR ist 100°, Zuführung kommt von ca. 90°. Aber das ist egal. Ich darf nur in meine Fläche reinstrahlen, sonst ist es Überstrahlung. Mehr im Thread hier: viewtopic.php?f=11&t=59444&start=330
Da ich in 84m Höhe bin, gibt es keine Reflektionen in der Nähe. Aber wie geschrieben, es ist deshalb ein Testbetrieb.

Zu Störungen kann es nicht kommen, weil die Schutzabstände stimmen und eine Antenne nie H und V gleichzeitig empfängt. Im Auto geht H im Prinzip nicht, so meine Tests.

[andimik]

Dass doch noch einige DAB Sender noch immer horizontal senden, ist dir bekannt?

[Dana Diezemann]

Ja, das ist mir bekannt. Und einige Sender strahlen Mixed ab, wie Habichtswald, ja. Weil da eben noch alte Antennenanlagen hängen, die aus dem TV Bereich kommen. DAB ist aber für vertikal gedacht und gemacht.
Abstatt habe ich koordiniert bekommen und hier ist H und V aktiv.
Die Entkoppelung ist bis zu 20 dB zwischen den Ebenen, daher ist mit einer normalen Antenne der Empfang der anderen Polarisation fast nicht möglich. Siehe Sat Empfang.

[hjl]

Hallo Dana,
die Polarisationsentkopplung gilt kaum für kurze oder sehr große Entfernungen, daher geht horizontales Senden auch, jedoch mit Einschränkungen. Manche Strahlungsdiagramme lassen sich auch vertikal nicht realisieren, dann geht möglicherweise nur horizontal.
Wie groß ist denn die tatsächlich gemessene Entkopplung zwischen deiner Sende- und Empfangsantenne?

[Winnie2]

Und einige Sender strahlen Mixed ab, wie Habichtswald, ja. Weil da eben noch alte Antennenanlagen hängen, die aus dem TV Bereich kommen. DAB ist aber für vertikal gedacht und gemacht.

Ok, die Polarisation kann sich ändern wenn Funksignale an Hindernissen reflektiert werden, was bei der terrestrischen Übertragung von Funksignalen normal ist.
Es gibt immer noch Sendeanlagen die DAB horizontal polarisiert aussenden, und zwar ausschliesslich horizontal, v.a. wenn alte VHF-Antennenanlagen weiter genutzt werden. Die Sendeanlage Berlin Alexanderplatz ist ein Beispiel dafür.

Die Entkoppelung ist bis zu 20 dB zwischen den Ebenen, daher ist mit einer normalen Antenne der Empfang der anderen Polarisation fast nicht möglich. Siehe Sat Empfang.

Es gibt einen Unterschied was die Polarisationsentkopplung betrifft zwischen einer üblichen Stabantenne und einer Sat-Schüssel. Bei der Sat-Schüssel ist die Polarisationsentkopplung prinzipbedingt größer im Vergleich zu einer Stabantenne.
Ausserdem sind bei einer Satausstrahlung die horizontalen und vertikal polarisierten Übertragungskanäle um eine halbe Kanalbandbreite versetzt.

[andimik]

Ausserdem sind bei einer Satausstrahlung die horizontalen und vertikal polarisierten Übertragungskanäle um eine halbe Kanalbandbreite versetzt.

Das gilt für 19 Grad Ost, auf vielen anderen Positionen ist das nicht der Fall, da werden H und V auf der selben Frequenz zwei Transponder verwendet, damit man ja keine Lücke am Ende oder Anfang des Bandes hat.

[hjl]

Beim Repeater geht es nicht um die Polarisationsentkopplung. Die wäre interessant, wenn ich zwei Fern-Empfangssignale habe. Wichtig ist die Entkopplung zwischen Sender und Empfangsteil der Repeaters. Also bei 200 W HF-Leistung (vereinfachte analoge Betrachtung) und 30 dB Entkopplung zwischen den Antennen würden am Empfängereingang 0,2 W (etwa 3 V) anstehen. Die Empfangspannung liegt aber im mV-Bereich. Die Polarisation der Empfangsantenne spielt dabei fast keine Rolle, da im Bereich des Sendemastes das Sendersignal viele Wege zur Empfangsantenne findet. Das habe ich mal durch Versuchsmessungen nachgewiesen. Die für einen Betrieb notwendige Entkopplung habe ich hier am 8.11. ausführlich beschrieben. Je nach Leistung sind Werte weit über 60 dB notwendig.

[Winnie2]

Das gilt für 19 Grad Ost, auf vielen anderen Positionen ist das nicht der Fall, da werden H und V auf der selben Frequenz zwei Transponder verwendet, damit man ja keine Lücke am Ende oder Anfang des Bandes hat.

Ok, danke, ich hatte tatsächlich nur in meinem Kopf wie das bei Astra 19,2 Grad Ost praktiziert wird.

Der Frequenzversatz der Kanäle ist nicht so wichtig, die Polarisationsentkopplung über die Satellitenschüssel alleine ist ausreichend. 10 dB sind in einem solchen Szenario ausreichend, mehr muss es da nicht sein.

[shortwave]

Das sagt Rohde.

Wenn ich es richtig interpretiere:

Kommt mein Signal mit 60dBuV gleich 1mV bei 50Ohm an der Empfangsantenne an, so darf im Falle ohne Echocancelling das Sendesignal nur mit max 0,1mV reinkommen, im Fall von Echo Canceling entsprechend bis zu 15 db über 1mV. Rückwärts rechnen auf Entkopplung und Sendeleistung darf weranders.

[Dana Diezemann]

Danke für die Infos. Ich sehe, das meine im Kopf 5µs falsch sind. Mit 20µs kann ich aber auch leben, die Zuführung kann ich ja zum Gesamtnetz einstellen. Wie oben geschrieben.
In einigen Wochen wissen wir, ob das mit dem Rohde klappt. Immerhin ist die Empfangsantenne unter der Sendeplattform im Betriebsgebäude. Das ist ja schon gut geschimt, in diesem Fall möglicherweise von Vorteil.

[shortwave]

Können wir ja mal flott durchrechnen:

225MHz bei einer Leistung von 500W ERP macht bei einer Distanz von 22,65km rund 106dB Freiraumdämpfung, wenn wirklich nüscht dazwischen ist.
http://funknetzplanung.com/powerberechnung.php gibt an, dass bei Verwendung einer 6dBd Empfangsantenne auf die Distanz theoretisch rund -39.4dBm Pegel ankommen, das entspricht bei 50 Ohm ca 67dBµV. Zusätzliche Dämpfung wird ein Höhenzug bei Scholzach generieren, überschlägig sieht es so aus, dass hier die Fresnelzone angeknabbert wird. Wenn die Empfangsantenne wirklich IN der Betriebsplattform steht, kommen nochmal einige dB an Dämpfung dazu, plus den ganzen EMV Dreck im Gebäude, den man sich ebenfalls einfängt. Also vielleicht alles in allem nochmal 20dB oder mehr an weniger brauchbarem Nutzsignal. Sind wir bei 47dBµV, also 0,2 Millivolt am Eingang des Empfängers. Ob der Empfänger 630W Abstrahlleistung in 10m Abstand übersteht, darf wer anders mathematisch überschlagen.

[hjl]

Einfache Rechnung:

• Empfangspegel 60 dBµV (am Eingang des Repeaters)
  Der maximale zulässige eigene störende Pegel ist dann 60 + 15 = 75 dBµV
  200 W Senderleistung entspricht einem Pegel von 160 dBµV
  Die notwendige Entkopplung beträgt dann 160 - 75 = 85 dB
  Angenommene verikale Dämpfung der Sende- und Empfangsantennen zusammen etwa 30 dB (einschließlich Polarisationsentkopplung)
  Fehlende Entkopplung (durch Abstand oder andere Maßnahmen) etwa 55 dB
  Das sind theoretisch 800 m Abstand ....

Durch spezielle Anordnungen der Antennenanlage sind sowohl bei Sende- als auch Empfangsantenne praktisch etwa 10 dB Verbesserung möglich. Damit fehlen nur noch 35 dB, was einem Abstand von 80 m entspricht.

Der Antennengewinn der Sendeantenne (und damit Strahlungsleistung ERP) spiel bei dieser Betrachtung überhaupt keine Rolle.
Der Gewinn der Empfangsantenne kann aber nicht hoch genug sein.