Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verständnisfrage Impedanzverhältnisse Fernsehkabel


von Third E. (third-eye)


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Hallo,

wir haben in unserem Haus Kabelfernsehen. Am Hausübergabepunkt sitzt ein 
Verstärker von Kathrein aus den 90ern. Von dem aus geht es weiter zu 
einem Verteiler, der das Signal sternförmig in drei Kabel aufteilt. 
Diese wiederum gehen dann weiter durch's Haus.
Zwei davon gehen zu je einer Kabeldose. Fertig. Funktioniert.
Das dritte Kabel geht insgesamt auf zwei Fernseher und eine 
Stereoanlage. Alles pfuscherhaft von mir persönlich ;) 
parallelgeschaltet. Das ist historisch so gewachsen, weil wir in dieses 
Stockwerk keinerlei Leerrohre haben und der WAF für Aufputz-Kabel eher 
schlecht ist.
Leider ist der Empfang des einen Fernsehers, der am Ende sitzt, recht 
schlecht.

1. Frage:
Kann ich da irgendwas verbesern, ohne die Verkabelung ändern zu müssen?
Z.B. jeweils eine kleine Verstärkerschaltung vor dem Gerät, die z.B. 
eine hochohmige Last darstellt und die Impedanz für das Gerät wieder auf 
75 Ohm anpasst?

2. Frage:
Für welche Impedanz ist der Kabelverstärker ausgelegt?
Schließlich kommen aus dem Verteiler ja drei mal 75 Ohm. Hat der 
Verstärker dann eine Ausgangsimpedanz von 75 Ohm / 3 = 25 Ohm?

3. Frage:
Ein Fernseher sollte doch eine Eingangsimpedanz von 75 Ohm haben?
Bei dem einen Kabel, an dem nur eine Dose angeschlossen ist, war am 
Fernseher anfangs nur sehr schlechter Empfang möglich. Ich habe mir dann 
sagen lassen, dass es Dosen mit und ohne Abschlusswiderstand gibt. nach 
Einbau eines 75 Ohm-Widerstandes war der Empfang hervorragend.
Aber warum braucht man diesen Widerstand, wenn der Fernseher die Leitung 
ohnehin mit 75 Ohm abschließt!?

Übrigens: Bei uns laufen die Idiotenlaternen eher selten, was sich aber 
vielleicht in dem Text nicht so anhört...

Third-Eye

von Helge A. (besupreme)


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So ein TV kann wohl ungefähr 75 Ohm haben, aber das hilft dir nit weiter 
hinter einer Antennendose: Häufig haben die eine Auskoppeldämpfung von 
umme 18-24dB, damit ist nur ein kleiner Teil der TV - Impedanz im Kabel 
sichtbar. Der Impedanzsprung sorgt dann für Reflexionen. Daher ist der 
Abschlußwiderstand notwendig.

Aus dem gleichen Grund hast du Spaß bei mehreren Geräten hinter einer 
Antennendose. Die Gesamtimpedanz verringert sich und es kommt zu wenig 
Signal an. Bastellösung: Besorge dir ein einstellbares Dämpfungsglied 
und verwende das statt der Antennendose an dieser Stelle. Die sind in 
der Regel hauptsächlich ohmsch und dämpfen Reflexionen.

von Georg A. (georga)


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> Schließlich kommen aus dem Verteiler ja drei mal 75 Ohm. Hat der
> Verstärker dann eine Ausgangsimpedanz von 75 Ohm / 3 = 25 Ohm?

Nein, ist alles 75, das ist der Sinn einer gemeinsamen Impedanz. Der 
Verteiler verteilt aber die Eingangs*leistung* auf die drei Ausgänge 
(+etwas Verlust).

BTW: Denk bei HF nicht in Spannungen oder "Hochohmigkeit". Dank der 
unvermeidlichen Kapazitäten gibt es immer einen relevanten 
(Schein)Widerstand und damit Stromfluss.

Daher ist es entscheidend, Strom*Spannung=Leistung passend zu übertragen 
und das geht mit optimaler Effizienz, wenn Quelle und Senke dieselbe 
Impedanz haben (etwas vereinfacht gesagt).

D.h. einen hochohmigen Antenneneingang, der das Signal auf der Leitung 
nicht stört und trotzdem keine Dämpfung hat, gibt es auch nicht.... Ok, 
ausser man macht einen Verstärker rein ;)

von Peter R. (pnu)


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Third Eye schrieb:
> 1. Frage:
> Kann ich da irgendwas verbesern, ohne die Verkabelung ändern zu müssen?
> Z.B. jeweils eine kleine Verstärkerschaltung vor dem Gerät, die z.B.
> eine hochohmige Last darstellt und die Impedanz für das Gerät wieder auf
> 75 Ohm anpasst?

Eine Verstärkerschaltung direkt am Empfänger hat keinen Sinn. Der 
Empfänger hat sowieso mehr Verstärkung als notwendig, schließlich kann 
er ja schon das Eingangsrauschen auf vollen Pegel am Bildschirm bringen.

Verstärker haben vorwiegend Nutzen in dem Sinne, dass sie die 
Leitungsdämpfung ausgleichen, müssen also an den Anfang der Leitung.

Ein weiterer Vorteil ist,dass sie das Signal nur in einer Richtung 
durchlassen, also den Pfusch im Netzwerk auf der Ausgansseite von der 
Eingangsseite fernhalten.

Third Eye schrieb:
> Für welche Impedanz ist der Kabelverstärker ausgelegt?
> Schließlich kommen aus dem Verteiler ja drei mal 75 Ohm. Hat der
> Verstärker dann eine Ausgangsimpedanz von 75 Ohm / 3 = 25 Ohm?

In einem Signalzug verlangen die Leitungen immer Signalübergabe mit 75 
Ohm. Verzweigungen können deshalb nicht einfach mit dem Aneinanderkleben 
per Lötkolben gemacht werden. Dazu brauchts extra Verteiler.

Ausgänge und Eingänge haben deshalb auch immer 75 Ohm Ein/ 
Ausgangswiderstand.
Innen hat der Verstärker niedrigen Ausgangswiderstand. Aber an der 
Buchse ist dann immer, per Trafo oder Widerstand dafür gesorgt, dass 75 
Ohm an die Leitung angeshclossen werden.
btw. 75 Ohm ist der Wert für Kabelnetze in TV/Rundfunknetzen.
Bei Messtechnik sinds 50 Ohm, bei alten Kabelnetzen kommt auch 60 Ohm 
vor.

von Hans M. (Gast)


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> Das dritte Kabel geht insgesamt auf zwei Fernseher und eine
> Stereoanlage. Alles pfuscherhaft von mir persönlich ;)
> parallelgeschaltet.

Wie ist das praktisch realisiert?
Gibt es zwei oder drei Verzweigungsorte?
Sind diese noch zugänglich?


> Leider ist der Empfang des einen Fernsehers, der am Ende sitzt,
> recht schlecht.

Wie äussert sich das genau?
Kabel-TV: Analog oder Digital?

von Third E. (third-eye)


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Hans M. schrieb:
> Wie ist das praktisch realisiert?
> Gibt es zwei oder drei Verzweigungsorte?
> Sind diese noch zugänglich?
So sieht die Verkabelung im Haus aus (geschätze Kabellängen).
Die Dosen haben einen integrierten 75 Ohm-Widerstand.

Im dritten Zweig haben die T-Stücke m.W. keinerlei Dämpfung. D.h. die 
Kabel sind elektrisch parallelgeschaltet.
Die Kabel haben an ihren Enden einfach einen Antennenstecker. D.h. es 
gibt da keine Dosen.
Die T-Stücke wären zugänglich.
1
+-----------+     +-----------+  30m  +----+   3m  +--------+
2
|           |     |           |--->---|Dose|--->---| TV dig.|
3
|           |0,5m |           |       +----+       +--------+
4
|  Verst.   |-->--| Verteiler |
5
|           |     |           |  20m  +----+   2m  +--------+
6
|           |     |           |--->---|Dose|--->---| TV ana.|
7
+-----------+     |           |       +----+       +--------+
8
                  |           |
9
                  |           |  25m  +-------+   3m  +-------+   5m +----+
10
                  |           |--->---|T-Stück|--->---|T-Stück|--->--| TV |
11
                  +-----------+       +-------+       +-------+      +----+
12
                                          |               |
13
                                          v 2m            v 15m
14
                                          |               |
15
                                       +-----+       +---------+
16
                                       |Radio|       | TV ana. |
17
                                       +-----+       +---------+

> Wie äussert sich das genau?
Im TV-Analogempfang hauptsächlich durch schräge durchlaufende Linien 
(nur auf manchen Sendern) und leicht grieseliges Bild (auf allen 
Sendern, bei manchen mehr, bei manchen weniger).

> Kabel-TV: Analog oder Digital?
Teils, teils.

von Georg G. (df2au)


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Third Eye schrieb:
> Im TV-Analogempfang hauptsächlich durch schräge durchlaufende Linien
> (nur auf manchen Sendern)
Da würde ich am Verstärker suchen. Das riecht nach Intermodulationen 
durch zu hohen Pegel.

> und leicht grieseliges Bild (auf allen
> Sendern, bei manchen mehr, bei manchen weniger).
Das deutet auf zu geringen Pegel hin.

Zusammen gefasst: Das Problem scheint etwas komplexer zu sein. Mit einem 
Messempfänger sollte man es aber schnell in den Griff bekommen. 
Allerdings muss man dazu an alle Verbindungspunkte herankommen.

von Possetitjel (Gast)


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Third Eye schrieb:

> Im dritten Zweig haben die T-Stücke m.W. keinerlei Dämpfung.
> D.h. die Kabel sind elektrisch parallelgeschaltet.

Hmmm. Das ist wellenwiderstandsmäßig Scheisse.

> Die Kabel haben an ihren Enden einfach einen Antennenstecker.
> D.h. es gibt da keine Dosen.

Wenn die Geräte immer angesteckt bleiben und 75-Ohm-Eingänge
haben (wovon ich ausgehe), sollte das kein Problem geben.

> Die T-Stücke wären zugänglich.

Das ist gut.

Eine korrekte Lösung könnte so aussehen:

1) Beide T-Stücke durch Zweifach-Verteiler ersetzen, wenn es
solche gibt. Alternativ Dreifach-Verteiler nehmen und dafür
sorgen, dass der unbenutzte Ausgang mit 75 Ohm abgeschlossen
ist.

2) Wenn das Fernsehbild jetzt gleichmäßig schlecht ist, vor
den zweiten Verteiler einen Verstärker mit ungefähr 12dB
Verstärkung setzen.

So würde ich es wenigstens probieren.

von Possetitjel (Gast)


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Georg G. schrieb:

> Das riecht nach Intermodulationen durch zu hohen Pegel.
> [...]
> Das deutet auf zu geringen Pegel hin.

Zuviel Pegel auf bestimmten Kanälen und zuwenig Pegel auf
anderen deute ich ganz einfach: Stehende Wellen auf dem
Kabel - was bei den Kabellängen und der wilden Fehlanpassung
auch kein Wunder wäre.

Ich würde daher als erstes die Fehlanpassung beseitigen.

Wir hatten mal einen Nagel im Antennenkabel, der einen
Kurzschluss verursacht hat. Das äußerte sich genauso:
Hervorragender Empfang auf bestimmten Kanälen und
saumäßiger auf anderen.

von Stephan (Gast)


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> Alles pfuscherhaft von mir persönlich ;) parallelgeschaltet.

  ja: das Bild bestaetigt meine Befuerchtung.

  die T-Stuecke im 3-er Zweig sind komplett falsch am Platz!
  die T-Stuecke verursachen die Probleme!

  Anstelle der T-Stuecke muessen Richtige[TM] Auskoppeldosen (ich hoffe 
die Teile heissen auch so, ich bin nicht von der Heurechengilde...)

  Was ich hier Auskoppeldose nenne, beherbergt eine HF-taugliche passive 
Schaltung welche vom Eingang zum Frontplattenausgang eine rel.hohe 
Daempfung aufweist, vom Eingang zum Weiterleitungsausgang eine 
rel.kleine Daempfung aufweist.
  Die auskoppeldosen sind mit versch. Werte der "rel.hohen Dampfung" 
erhaeltlich; man muss die passenden aussuchen.

  Aus den Dosen zu den TVs muss ein standarisierter Mindestpegel 
gelangen.

  Nun rechnet man vom letzten Anschluss Rueckwaerts: Min.Pegel + 
Daempfung des letzten Kabelabschnittes = so hoch muss der Pegel die 
letzte Auskoppeldose am Weiterleitungsausgang verlassen.
  Wiederum + rel.kleine Daempfung der letzten (hier 2ten) Auskoppeldose 
= so hoch muss der Pegel an der letzten Auskoppeldose ankommen.
  Die Differenz letzteren zum min. Standardpegel, nach diesem 
Daempfungswert muss die letzte Auskoppeldose gekauft werden.

  Wiederum + Daempfung des mittleren Kabelabschnittes = so hoch muss der 
Pegel die vorletzte (hier erste) Auskoppeldose verlassen.
  Wiederum + rel.kleine Daempfung der vorherigen (hier 1te) 
Auskoppeldose = so hoch muss der Pegel an der 1te Auskoppeldose 
ankommen.
  Die Differenz letzteren zum min. Standardpegel, nach diesem 
Daempfungswert muss die erste Auskoppeldose gekauft werden.
  MERKE: die Erste Auskoppeldose wurd eine hoehere Daempfung 
Eingang->Frontplattenausgang haben muessen als die Zweite.

  Zuletzt der Eingangspegel der 1ten Auskoppeldose + Daempfung des 
ersten Kabelabschnittes = so hoch muss der Pegel am Anfang des 
3er-Zweiges eingespiesen werden.

  Dies heisst auch dass der 3er-Verteiler am Anfang, pro Ausgang 
einstellbare Pegel in die jeweiligen Zweige abgeben koennen muss.
  Typischerweise ist hier eben ein einstellbarer Verstaerkender 
Verteiler.


  Ich hoffem mein geschreibsel hilft beim prinzipiellen Verstehen 
solcher HF-Verteil-Verkabelungen - ist nicht Trivial dies in Worte zu 
fassen...

Gruss
Stephan

von Stephan (Gast)


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hier noch die Richtigen Fachbegriffe:

  "rel.kleine Daempfung Eingang -> Weiterleitungsausgang" = 
Durchgangsdaempfung

  "rel.grosse Daempfung Eingang -> Fronplattenausgang" = 
Anschlussdaempfung


  s.auch
  * <http://de.wikipedia.org/wiki/Antennensteckdose>;
  * <http://www.conrad.de/ce/de/content/ti_Antennendose/>;
    im Bild hier sind schoen die Pegel und die Daempfungen
    aufgrund Kabellaengen und Dosen eingetragen


Gruss
Stephan

von Sohn (Gast)


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Stephan hat das sehr schön beschrieben, so ähnlich hat man es mir vor 40 
Jahren beigebracht.
Die Auskoppeldose hies damals Durchgangsdose, weil hintendran kam ja 
noch was, die andere wurde als Enddose bezeichnet (man konnte eine DD 
mittels eines  Abschlusswiderstandes zu einer ED machen).
Der Mindestpegel für einen FS Empfängers sollte (damals) ca. 45 dBuV 
(Minimum) betragen (ca.75 dBuV Maximum), mit den Dämpfungswerten des 
Kabels und der Dosen konnte sehr einfach (Addition) der notwendige 
Einspeisepegel berechnet werden. Ja, die T-Stücke taugen nichts.

von hinz (Gast)


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Stephan schrieb:
> Anstelle der T-Stuecke muessen Richtige[TM] Auskoppeldosen (ich hoffe
> die Teile heissen auch so, ich bin nicht von der Heurechengilde...)

Abzweiger würden reichen, aber drei Stück, und einen 
Abschlusswiderstand. Für die Auswahl der Abzweiger wäre es sinnvoll zu 
wissen was für Dosen an den anderen Strängen verbaut sind.

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