Paul-Emile Müller Arbeitsheft zur Telematik und zu den Richtlinien

Paul-Emile Müller
Arbeitsheft zur Telematik und zu den Richtlinien des VSEI
für Elektroberufe
Lehrerexemplar
Auflage 9* / 2009
(Nachdruck 1.2012)
Lehrmittel geprüft und empfohlen
 Copyright und Bezug bei
Paul-Emile Müller, Berufsschullehrer,
Hürstholzstrasse 29, 8046 Zürich
Tel. 044 371 65 60
Fax: 044 371 65 62
[email protected]
www.mueller-pe.ch
Vervielfältigung und Übersetzung,
auch auszugsweise, verboten.
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
Klimaneutral und mit erneuerbarer Energie
Hauseinführung
3.8
Prinzipschema
Das Prinzipschema zeigt die wesentlichen Bestandteile einer Schaltung in einpoliger Darstellung. Es wird so gezeichnet, dass die einzelnen Apparate und Dosen in Form von Symbolen den einzelnen Zimmern zugeordnet werden können. An den Rohren sind die minimal
nötigen Drahtzahlen anzugeben.
Was wird in der Praxis mindestens in ein Rohr eingezogen? _____________________________
Wie werden Rohrdimensionen und -verlegungsarten auf Schemas angegeben?
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Beispiel einer einfachen Teilnehmeranlage mit unterirdischer Einführung, Montage UP:
Wiederkehrende Bezeichnungen werden wie folgt
pauschal angegeben:
Alle nicht bezeichneten
Rohre: UP M20
Kabel U72 1x4
M25
Legende
Alle Apparate: UP
(* Variante: Steigleitungsdose 30 cm über Boden)
Installationsplan
Der Installationsplan (Lageplan) bildet die Grundlage der Arbeitsausführung. Anhand der
einpoligen Darstellung können Bauherr und Architekt die genaue Platzierung der Apparate
und Dosen festlegen. Für den Elektroinstallateur ist der Installationsplan Vorlage zur Installation auf der Baustelle. Für den Elektromeister bildet er auch die Grundlage zur Preisberechnung. Auf dem Installationsplan werden die Leitungen der Inhouse-Installationen
grün eingezeichnet. Im Folgenden ein Beispiel, passend zu obigem Prinzipschema:
Legende
Alle nicht bezeichneten
Rohre: UP M20
Kabel: U72 1x4
Symbole mit Bleistift,
Leitungen grün:
Varianten
Bei Multimediadosen
kommen alle Rohre
sternförmig vom Kommunikationsschrank.
Anstelle der Bodenleitungen können auch
Deckenleitungen verlegt werden.
von unten
Aus Kostengründen wird
die Verrohrung auch als
Ringleitung geführt.
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
3.11
Hauseinführung
2½-Zimmerwohnung
Installation: Unterputz (UP). Alle Leitungen und Apparate sind zu bezeichnen.
Treppe: Durchgangsdosen ohne Klemmen für Sonnerie, Telefon- und Fernsehverkabelung,
Sonnerietaster
Vorplatz: Tonruf
Schlafen: Steckdose RJ45 für Telefon mit Gebührenmelder, TV-Steckdose
Wohnen: Steckdose RJ45 für Telefon mit Anrufbeantworter, TV-Steckdose
Prinzipschema
Legende:
Alle Installationen
und Dosen: UP
Alle nicht bez.
Rohre: M25
Lageplan
Verkabelung
a
Keine Dosen in der
Küchenkombination
b
Keine Leitungen
durch das Treppenhaus oder durch
den Kamin.
c
Keine Deckenleitungen zu Dosen unter
dem Fenster oder in
der Türe
ZV
UG
Kochen
TT
HAK
Bad/WC
Treppe
nach oben
a
c
Legende:
TV
UG
von unten
Vorplatz
b
Alle Installationen
und Dosen: UP
b
Alle nicht bez.
Rohre: M25
Schlafen
Wohnen
c
Ringleitung für ISDN
T+T 1.2-12.1
Die Steckdosen und Apparate werden für ISDN an einem Bus angeschlossen. Aus diesem
Grunde wurden während einigen Jahren Ringförmige Strukturen für ISDN verlegt. Diese
Strukturen werden noch angetroffen. Neuanlagen werden sternförmig installiert.
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
Installationsmaterial Cu
7.7
Kabeltypen
U72
U72 M
U/UTP
U72
Ader massiv
Cu, verzinnt
PE-Band
transparent
Reisszwirn
PVC-Mantel
U/UTQ*: Sternvierer, Adern Cu verzinnt, ∅ 0.5 und 0.8 mm, PE-Band,
Mantel PVC, Ausführung: 1 x 4, 2 x 4, 3 x 4, 5 x 4 etc. (U = Universal)
Anwendung: Telefonie in Gebäuden, Signalkabel bis 2 Mbit/s, KNX.
U/SFTP
Ader
PE-Band
Alu/PE-Folie
Cu-Geflecht
Reisszwirn
PVC-Mantel
*Die Norm ISO IEC 11801 wir unterschiedlich ausgelegt. So wird für
den Sternvierer auch die Bezeichnung TP verwendet (Dätwyler 2009).
Merkhilfe für Farbfolge G51 und U72
Himmel = blau (bl)
U72 M
U/FTQ oder U/FTP: Wie U72, ∅ 0.6 mm zusätzlich mit Alu/PE-Folie.
S/FTQ: Wie U72 M zusätzlich mit verzinntem Cu-Geflecht.
Minimale Biegeradien:
5 mal Kabel-∅ ohne Armierung
10 mal Kabel-∅ bei leichter Armierung
Sonne = orange (og)
oder gelb (gb) für U72
Farbcode IEC 189-2 für U72
Farbkürzel
ws
bl
t
v
og
gn
bn
gu
rt
sz
gb
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
weiss
blau
türkis
violett
orange
grün
braun
grau
rot
schwarz
gelb
Vierer
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
a
ws
ws
ws
ws
ws
rt
rt
rt
rt
rt
b
bl
og
gn
bn
gu
bl
og
gn
bn
gu
c
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
d
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
Vierer a
11
sz
12
sz
13
sz
14
sz
15
sz
16
gb
17
gb
18
gb
19
gb
20
gb
b
bl
og
gn
bn
gu
bl
og
gn
bn
gu
c
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
d
v
v
v
v
v
v
v
v
v
v
21 bis 25 gleiche Farbfolge mit a-Draht = ws.bl, 26 bis 30 mit a-Draht = rt.bl
Gras = grün (gn)
Erde = braun (bn)
Fels = grau (gu)
31 bis 35 mit a-Draht = sz.bl, 36 bis 40 mit a-Draht = gb.bl
G87
Paarverseilt, Adern 0.6 mm ∅, Isolation PE geschäumt, Abschirmung aluminisiertes Polyesterband, Mantel PVC, Reisszwirn, Aufbau symmetrisch, S/STP.
Anwendung: 10 Base-T, 100 Base-T
Das Installationskabel G87 ist der Vorgänger des heutigen UKV- oder Datenkabels.
Uninet 7002 4P
UKV Kabel
Studieren Sie die technischen Daten eines UKV Kabels gemäss EN 50173 am Beispiel
des orangen Uninet 7002 4P, der Firma Dätwyler (Katalog: mueller-pe.ch/fachlinks):
Aufbau: 4 x 2 x 0.57, S/FTP (PiMF)
Kategorie: 7 / 1000 MHz (Klasse F)
Schleifenwiderstand: R = 140 Ω/km
Betriebskapazität: C = 42 pF/m
Impedanz: bei 100 MHz: Z = 100 Ω
NVP: 81 % der Lichtgeschwindigkeit
Zugfestigkeit: F < 110 N
Biegeradius:
beim Einziehen >60 mm
fertig installiert >30 mm
Betriebstemperatur: ϑ = - 20 °C bis + 60 °C
Umweltbedingungen:
Halogenfrei, keine korrosiven Brandgase,
selbstverlöschend, geringe Brandfortleitung,
minimale Rauchentwicklung
Anwendungen: 1000 Base-T, 10G Base-T
Koaxialkabel
MK 95C
Innenleiter
Dielektrikum
Folie Al
Geflecht Cu
Isolierfolie PE
Aussenmantel
Ader:
∅ 1.1 mm Cu blank, Dielektrikum ∅ 4.8 mm Polyisobutylen PIB.
Abschirmung: Folie Al und Geflecht Cu, Isolierfolie PE (gute Ablösung des Mantels).
Aussenmantel: PVC mit Laufmeterangabe ∅ 6.5 mm, EMV tauglich.
Schirmmass: > 90 dB (Klasse A)
75 Ω (braucht 75 Ohm Abschlusswiderstand in der Dose!)
4.2 dB bei 47 MHz und 17.8 dB bei 862 MHz
Hochfrequenz-Übertragungstechnik, Messkabel für KO
Kabel-TV (4 - 862 KHz), SAT-Anlagen (4 - 2500 MHz)
Warum nennt man die koaxialen Kabel unsymmetrisch?
Impedanz:
Dämpfung:
Anwendung:
Der Schirm übernimmt die Aufgabe der Signalrückführung.
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
Installationsmaterial Cu
7.8
Kabelübung
Geben Sie die Konstruktionsmerkmale der Kabel an! Kataloge von Herstellern haben
(oder hatten) zum Teil auch andere Bezeichnungen.
1
S/FTP 4x2
2
S/FTP 4x2
3
S/FTP 4X2
4
S/FTQ 1x4
oder SF/UTQ
S/FTP 2x2
5
F/FTP 4x2
oder FF/UTP 4x2
6
7
U/UTP 4x2
8
F/UTP 4x2
U72 15x4
symmetrisch
9
10 2x2/06
Light
Schlauchkabel
11
Koaxialkabel
asymmetrisch
12 U72 2x4
(kein Datenkabel)
13
Koaxialkabel
asymmetrisch
14 S/FTQ 2x4
15
S/UTP 4x2
PE-ALT-CLT
20x4x0.6 mm
16 Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
Zusatzdienste
9.1
Zusatzdienste9
IISDN 1.2 - 11...
Neben den eigentlichen Telediensten wie der Übertragung von Sprache, Fax, Daten oder
Video gibt es eine Reihe von Zusatzdiensten, die den Komfort der Teilnehmer erhöhen.
Die Dienste sind abhängig vom Anschluss und von den Endgeräten:
Digitale Geräte
Auswahl der Zusatzdienste über die Apparate-Menüführung, die Informationen der Zusatzdienste werden über den D-Kanal gesendet (Swisscom: MultiLINEISDN).
Analoge Geräte
Analoger Anschluss oder analoge Geräte am NT1+2ab (Swisscom: EconomyLINE). Die
Auswahl der Zusatzdienste erfolgt mittels der Tasten
oder über die Konfiguration des NT1+2ab [TK 4.8, Programmierung NT1+2ab].
Verbindungen
Ein Teil der Zusatzdienste ist gebührenpflichtig. Die meisten Zusatzdienste werden auch
für die Mobiltelefonie angeboten.
Rufnummernzuteilung (Multiple Subscriber Number, MSN)
Jedes Endgerät am S-Bus oder die beiden analogen Linien des NT1+2ab können mit einer
oder mehreren Rufnummern (MSN) programmiert werden. Der Netzbetreiber vergibt bei
ISDN 3, 5 oder 10 (nicht unbedingt zusammenhängende) Nummern.
Sollen ISDN-Anrufe nur von geeigneten Endgräten angenommen werden, muss eine
Diensterkennung programmiert werden. z.B.: = Audio, = Telefon, = Fax Gruppe
2/3 (analog), = Modem, = Fax Gruppe 4 (digital), etc. Achtung: Wenn multifunktionale Endgräte wie Fax und Telefon oder Fax mit integriertem Anrufbeantworter an einer
ab-Schnittstelle angeschlossen werden, sind diese am NT1+2ab auf zu konfigurieren.
Welche Geräte reagieren bei einem Telefon-Anruf auf Nummer 044 371 65 02?
Telefon Büro 1, Telefon Büro 2
Welche Geräte reagieren bei einem digitalen Fax-Anruf auf Nummer 044 371 65 01?
PC im Büro 1 (TE1) wenn für Faxempfang (04) programmiert.
Durchwahl (Direct Dialing In, DDI)
Der Dienstanbieter stellt einen Nummernblock zur Verfügung, der grösser ist als die Anzahl
Linien. Dieser Dienst ist für Durchwahl-TVA vorgesehen und erlaubt einem A-Teilnehmer
einen an der TVA angeschlossenen B-Teilnehmer (Nebenstelle, Zweig) direkt anzuwählen.
Es stehen zusammenhängende 10er, 100er- und 1000er-Nummernblöcke zur Verfügung.
Es ist zu beachten, dass nicht mehr B-Teilnehmer gleichzeitig telefonieren können als Linien zur Verfügung stehen.
Achtung: Die Zusatzdienste DDI und MSN schliessen sich aus!
Identifikation des Rufenden (Calling Line Identification Presentation)
Verbindungen
CLIP
CLIR
Die Rufnummer des A-Teilnehmers wird dem B-Teilnehmer präsentiert, d.h. von
A übermittelt. Einstellung am digitalen Apparat über Menü.
pro Anruf: CLIP wird einmal unterdrückt (Calling Line Identification Restriction).
3 1
Analog:
CLIR – permanent: Dauernde Unterdrückung:
Identifikation des Gerufenen (Connected Line Identification Presentation)
COLP
COLR
Die Rufnummer des angerufenen B-Teilnehmers wird dem A-Teilnehmer präsentiert (Rückübermittelt). COLP wird beim Teilnehmer B eingestellt! Diese Nummer
ist nicht immer gleich der gewählten Nummer, z.B. bei einer Anrufumleitung.
Die Identifikation wird pro Anruf einmal unterdrückt (Connected Line Identification Restriction).
COLR – permanent: Dauernde Unterdrückung:
Special Arrangement
Zusätzlich zur Rufnummer kann bei CLIP und COLP noch eine weitere Identifikation übermittelt werden (z.B. eine Pikettnummer).
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
9.2
Zusatzdienste
Identifikation böswilliger Anrufe (Malicious Call Identification, MCID)
Die Rufnummer von böswilligen Anrufern kann registriert werden. Der Teilnehmer kann
manuell die Registrierung der Anrufe veranlassen (Zeit, Nummer des anrufenden Teilnehmers). Aus Datenschutzgründen muss er die Zeit oder den mutmasslichen Ursprung des
verdächtigen Anrufes dem Provider angeben.
Hinweis
Mit Eingabe von
mit
werden Anrufer abgewiesen, die CLIR eingeschaltet haben,
wird der Dienst wieder ausgeschaltet.
Parken, Endgerätewechsel (Terminal Portability, TP)
A1
A2
Eine bestehende Verbindung lässt sich "Parkieren" und an einem anderen, passenden
Endgerät wieder "Entparken". Man kann so ein Endgerät auch umstecken.
Analog: Parken:
Entparken:
7
9 <Park Code>
7
9 <Park Code>
(Der Park Code ist optional)
Anklopfen (Call Waiting, CW)
Verbindungen
Wenn zwei Endgeräte (A1, A2) gleichzeitig in Betrieb sind, ist der ISDN-Anschluss "besetzt". Trotzdem kann eine dritte Person (C) anrufen und "anklopfen" (Ton, Text). Die bestehende Verbindung kann abgebrochen oder gehalten werden, um die neue entgegen zu
nehmen. Die Bedienung ab Analoggerät entspricht derjenigen beim Rückfragen / Halten.
Analog: Anklopfen Aktivieren: Parameter 341 1
deaktivieren: 341 0
4
3
4
3
4 3
Abfragen:
Ein:
Aus:
Bei Modem- oder Faxbetrieb sollte das Anklopfen deaktiviert werden.
Rückfragen / Halten (Call Hold, CH)
Der aktuelle Teilnehmer (B) wird in die Halteposition gesetzt um z.B.
- eine Rückfrage bei einem anderen Teilnehmer (C) zu machen oder
- um einem anklopfenden Teilnehmer (C) zu antworten.
Die bestehende Verbindung wird in der Zentrale gehalten. Anschliessend kann man frei
zwischen den Teilnehmern hin- und herschalten (Makeln) oder gleichzeitig kommunizieren
(Dreierkonferenz). Pro Basisanschluss können bis zu 4 Verbindungen über den gleichen
Kanal gehalten werden. Während dem Halten kann nicht parkiert werden.
Rückfrage: C aktivieren, es besteht eine Verbindung mit B:
( = Wählton abwarten)
Beenden der Verbindung B (gehaltene), Fortfahren Verbindung C (aktive):
Beenden der Verbindung C (aktive), Fortfahren Verbindung B (gehaltene):
Makeln: Zwischen B und C hin- und herschalten:
Dreierkonferenz: (mit B und C gleichzeitig kommunizieren)
- anklopfende Verbindung einbinden:
Rufnummer des C-Benutzers eingeben
- Dreierkonferenz einleiten:
3
Unterschied Parken und Halten:
Eine geparkte Verbindung kann auch von einem anderen Endgerät innert max. 2 Minuten
entparkt werden (die Linie bleibt solange besetzt). Beim Halten wird in der Zentrale zeitlich
unbegrenzt gehalten (die Linie bleibt solange frei). Das Gespräch kann nur vom gleichen
Endgerät zurückgeholt werden. Darum ist auch kein Code notwendig.
Geschlossene Teilnehmergruppe (Closed User Group, CUG)
Eine festgelegte Gruppe kann ein "privates" Netz mit bis zu 16 Teilnehmern im öffentlichen
Netz betreiben. Eine ausgewählte Person bestimmt, welche Anschlüsse Zugang zu seiner
Gruppe bekommen. Weitere Teilnehmer haben keinen Zutritt. Eine Kommunikation ist nur
innerhalb der festgelegten Gruppe möglich. Die CUG bezieht sich auf einen oder mehrere
Dienste, z.B. werden nur ankommende oder nur abgehende Verbindungen geschaltet.
Angewendet wird die CUG z.B. aus Datenschutzgründen, damit nicht berechtigte Personen
(im Beispiel links Teilnehmer A) keinen Zutritt zur Datenfernübertragung mit einem Datenrechner der Gruppe B, C und D haben.
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
10.1
Tarifierung und Nummerierung
Tarifierung und Nummerierung10
Unter den verschiedenen Anbietern und Netzbetreibern besteht eine starke Konkurrenz,
die vor allem über Gebühren und Dienstleistungen ausgetragen wird, oft zum Vorteil des
Kunden, der günstiger telefonieren kann, falls er sich die Mühe nimmt, das günstigste Angebot auszusuchen. Um wirklich vergleichen zu können, braucht es das Verständnis einiger Fachbegriffe, die im Folgenden erläutert werden:
Zeitimpulstaxierung
Nahbereich
t
Taxpulse
Beginnimpuls,
Verbindungsaufbau:
Bei Verbindungsaufnahme im Festnetz wird ein Beginnimpuls gesendet. Nach einer gewissen Zeit folgen die Taximpulse je nach Distanz und Tageszeit. Der Gebührenmelder
zeigt pro Impuls 10 Rp. auch wenn die Kosten für den Beginnimpuls kleiner sind.
Ergänzen Sie die Tabelle mit den aktuellen Tarifen in Rp./min (Infos: 0800 86 87 88).
Swisscom (Rp./min)
nach dem Ausland, aufgeteilt in Gruppen:
auf das auf das Mobilnetz CH
Stand 2010
Fernbereich
t
Ergänzen Sie:
Normaltarif
Niedertarif, Wochenende und Feiertage
Spezielles
Festnetz Swiss- Sunrise andere D,F,A,
Orange
I,L,S..
Schweiz com
8 32 35 35 12
4 27 30 30 10
Plauderabo 20 Rp./Stunde
B,P,S,
AL,LT, RC,RH, alle
NL,GR.. TR,UA.. JA,C,T.. übrigen
25
20
65
50
125 160
100 140
Färben Sie die Balkendiagramme für die verschiedenen Tarifzeiten im Festnetz ein!
Ähnlich dem Evening Call oder Weekend Call ist heute das Plauderabbo.
Sekundengenaue Taxierung
Neben der Zeitimpulstaxierung wird auch die sekundengenaue Taxierung eingesetzt. Für
Teilnehmer, die häufig Verbindungen von kurzer Dauer wählen, ist diese Methode preiswerter. Wird jedoch eine Grundgebühr (Beginnimpuls) erhoben, kann diese Methode auch
teurer werden. Die zeitgenaue Taxierung kann nicht auf die Endgeräte weitergeleitet werden, weil diese hardwaremässig nur für Zeitimpulstaxierung eingerichtet sind.
Berechnen Sie die Verbindungskosten bei angenommenen 4 Rp./min und Weekendcall.
(Aufgabe geändert)
Flatrate
Als Flatrate (von engl. „flat rate“) bezeichnet man Pauschaltarife für TelekommunikationsDienstleistungen wie Telefonie, Internetverbindung und Breitbandanschluss. Somit bezahlt
der Teilnehmer einen fixen Betrag unabhängig von der übertragenen Datenmenge.
Vergleich der Netzbetreiber
Ein Vergleich von Netzbetreibern ist nicht einfach, da neben den unterschiedlichen Tarifen,
und Tarifierungsmethoden auch die angebotenen Dienstleistungen betrachtet werden müssen. Da die Preise laufend ändern, gelten Preisvergleiche nur für kurze Zeit.
Netzbetreiber, Provider, Dienste, Tarife, Taxen etc.
www.swisscom.ch
www.bluewin.ch
www.sunrise.ch
www.orange.ch
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0800 800 800
0800 808 022
0800 707 707
0800 700 700
www.tele2.ch
www.netstream.ch
www.cablecom.ch
www.comparis.ch
0800 24 24 24
0848 00 05 27
0800 660 800
www.providerliste.ch
Koaxiale Systeme
14.1
Koaxiale Systeme14
Dämpfung
Dämpfungsfaktor
Ein Signal ist infolge der ohmschen, induktiven und kapazitiven Leitungswiderstände am
Leitungsende kleiner als am Leitungsanfang. Die Abnahme der Spannung und Leistung
bei der Übertragung nennt man Dämpfung oder Dämpfungsfaktor D.
Das Verhältnis Eingangs- zu Ausgangsleistung heisst Leistungsdämpfungsfaktor DP.
Das Verhältnis Eingangs- zu Ausgangsspannung heisst Spannungsdämpfungsfaktor DU.
Index 1 = Eingang
Index 2 = Ausgang
gilt für U, R und P
Verstärkungsfaktor
Beispiel 1: Am Leitungsanfang misst die Leistung P1 = 15 mW und am Ende P2 = 4 mW.
Wie gross sind a) die Verlustleistung PV = P1 - P2 und b) der Dämpfungsfaktor DP?
Für Verstärker gilt:
Dämpfungsmass
Gründe für überhöhte
Dämpfung in Kabeln:
- Schlechte Kabelqualität
- enge Verlegungsradien
- Knicke und Druckstellen
- Isolationsschäden durch
- Nässe oder Wärme
Die Bezeichnung "Bel"
erinnert an Graham Bell.
Wird der Dämpfungsfaktor logarithmiert entsteht das Dämpfungsmass A, deren Einheit
in Dezibel (dB) angegeben wird. Die Verwendung des logarithmischen Masses bietet den
Vorteil, sehr grosse Zahlenverhältnisse in überschaubare Bereiche umzuwandeln.
Leistungsdämpfungsmass AP
Beispiel 2: Wie gross wird das Leistungsdämpfungsmass AP aus obigem Beispiel 1?
Taschenrechner
Spannungsdämpfungsmass AU
Die Messung der Leistungen ist aufwendig. Die Leitung muss aufgetrennt werden. Das
Leitungsdämpfungsmass AP wird daher bei angepassten Leitungen so umgewandelt, dass
mit den einfacher zu messenden Spannungen gerechnet werden kann.
Umrechnungstabelle
Beispiel 3a: Die Spannung am Anfang der Leitung misst 1 Volt und am Ende 0.5 V. Wie
gross ist das Spannungsdämpfungsmass AU? b) Wie gross muss die Spannung am Anfang
der Leitung sein, wenn U2 = 5 Volt sein soll?
In der Praxis können für die Berechnung des gesamten Spannungsdämpfungsmasses AU
einer Übertragungsstrecke die einzelnen Spannungsdämpfungen einfach addiert werden.
Demnach ist also ist AU = AU1 + AU2 + AU3 …
Beispiel 4: Bei einer Satelliten-Empfangsanlage muss das Antennensignal vom LNB (Low
Noise Block Converter) über diverse Komponenten und Kabelabschnitte bis zur Antennendose übertragen werden. Mit folgenden Spannungsdämpfungen AU ist zu rechnen:
Multischalter 2.3 dB, Verteiler 5.0 dB, Antennendose 1.5 dB, Koaxialkabel 0.2 dB/m.
Welche Spannungsdämpfung AU hat die gesamte Übertragungsstrecke?
AU = (0.2 + 2.3 + 1.6 + 5 + 1.4 + 1.5) dB = 12 dB
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
14.2
Koaxiale Systeme
Pegel
Spannungspegel
Die Information, die in einem Pegel enthalten ist, wird durch Dämpfung oder Verstärkung
nicht verändert, sofern sie nicht unter einen bestimmten Spannungswert sinkt. In Übermittlungssystemen interessiert daher der absolute Wert der Signalspannung.
Man versteht unter dem Spannungspegel LU das als Logarithmus angegebene Verhältnis
des gemessenen Spannungswertes U zu einer Bezugsspannung U0. Obwohl LU dimensionslos ist, wird die Einheit dB zugeordnet (L von Level).
Pegelmessgerät
Leitungsabschluss
Antennenanlagen haben als Bezugsgrösse einen
Spannungspegel von U0 = 1 µV an 75 Ω.
Damit man eine logarithmische Spannung erkennt,
wird das "dB" vorangestellt. Dies ergibt die Einheit
dBµ
µV (dezi-Bel-mikro-Volt).
Zur Pegelberechnung wird dem Spannungspegel
die Verstärkung addiert oder die Dämpfung subtrahiert (dBµV ± dB = dBµV).
Übertragungsweg
Jede Leitung muss mit
einem 75 Ohm Widerstand
abgeschlossen werden.
Beispiel 5a: An der Steckdose einer Antennenanlage (Abschlusswiderstand RL = 75 Ω) wird
eine Spannung U von 0.4 mV gemessen. a) Wie gross ist der Spannungspegel in dBµV?
Pegeldiagramm
Zwischen dem Dämpfungsmass und dem Pegel an verschiedenen Punkten eines Übertragungsweges besteht der Zusammenhang AU = LU1 - LU2. Das Pegeldiagramm entlang des
Weges zeigt die Veränderung des Pegels. Mit einem Verstärker kann man den Pegel vergrössern. Passive Bauelemente wie Verteiler, Dosen und Kabel schwächen den Pegel ab.
TV und Radio
Netzbetreiber setzen einen Planungspegel von min. 63 dBµV an jeder Dose voraus. Damit
die Endgeräte (TV, Radio) korrekt funktionieren, sollte der Pegel 71 dBµV nicht überschreiten. Dosen weisen vom Kabeleingang zum Kabelausgang eine Durchgangsdämpfung von
1,3 bis 3,5 dB auf. Die eingebaute Anschlussdämpfung von min. 10 bis 23 dB der Dosen
verhindert einen zu grossen Ausgangspegel an den Buchsen oder eine Rückkopplung.
Planungspegel: siehe
RIT7 S11 Swisscable
Beispiel 5b: Wird bei Beispiel 5a der Mindestpegel für Antennenanlagen erreicht?
nein
Beispiel 6: Ergänzen Sie das Pegeldiagramm und die Pegel an den Steckdosen.
CATV Datendose DD15
SystemübergabeVerstärker
Verteiler
punkt (SÜS)
Kabel 10m
Kabel 5 m
AU = 2 dB
LU = 70 dBµV
AU = 1 dB
dBµV
85
Verstärkung 22 dB
DurchgangsDose
Kabel 5 m
Dose mit
AbschlussWiderstand
Kabel 5 m
AU =
AU =
Durchgangsdämpfung
AU = 2 dB
AU = 2 dB
Anschlussdämpfung
AU = 15 dB
AU = 11 dB
88 dBµV
90
Kabel 10m
AU = 4 dB AU =
VU = 20dB
LU
DurchgangsDose
75
AU = 11 dB
87 dBµV
Dämpfung 4dB
83 dBµV
80
Kabeldämpfung 2 dB
75
70
70 dBµV
65
60
68 dBµV
Mindest- und Maximalpegel
an Teilnehmerdosen
Dosenpegel L U = 66 dB V
Beispiel 7a: Eine Satelliten-Empfangsanlage hat am Eingang beim LNB (rauscharmer
Signalumsetzer, engl. Low Noise Block Converter) 76 dBµV. Es folgen 1 m Kabel, Multischalter 2,3 dB, 8 m Kabel, Verteiler 5 dB, 7 m Kabel, Antennen-Steckdose 1,5 dB.
Welcher Pegel steht dem Empfänger zur Verfügung (Kabeldämpfung = 0,2 dB/m)?
Beispiel 7b: Wird bei Beispiel 7a der Mindestpegel für Antennenanlagen erreicht?
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*
ja
14.5
Koaxiale Systeme
Berechnung von R/TV-Anlagen
Bezeichnung der Signalübergabestelle:
- bei Fixpegel: SÜS
- bei Bedarfspegel: SÜB
Der Gesetzgeber schreibt vor, dass vor Beginn der Arbeiten eine Installationsanzeige mit
detaillierter Pegel-Berechnung einzureichen ist. Weil die Dämpfung in den Leitungen der
Installation frequenzabhängig ist, sind die Pegel für Dosen, Verstärker und Signalübergabestelle (SÜS oder SÜB) mit 47 MHz beziehungsweise 862 MHz zu berechnen.
Beispiel 1
Dämpfungswerte für
100 m MK 95C - Kabel:
- 4,2 dB bei 47 MHz
- 17,8 dB bei 862 MHz
Datendosen
Zwei Datendosen sind gemäss Skizze über ein Koaxialkabel MK 95C an einem SÜB anzuschliessen. Alle Pegel sind zu berechnen. Beginnen Sie mit der Dose 2 ausgehend von
einem Pegel = 64 dBµ
µV. Am Ende der Leitung ist die Dose mit der kleinsten Anschlussdämpfung zu verwenden (DD11). Die Planungspegel an den Teilnehmerdosen sind einzuhalten (min. 63 dBµV, max. 71 dBµV). Berechnen Sie die Schräglage! Die Schräglage ist
der Unterschied zwischen dem Bedarfspegel bei 47 MHz und bei 862 MHz beim SÜB.
Abschlusswiderstand
Grenzfrequenzen
Dose 2
Dose 2, Auswahl:
47 MHz
Stamm
Dose 1
Eingangspegel
Kabeldämpfung 10 m
Dose 1, Auswahl:
Stamm
Durchgangsdämpfung
Eingangspegel
Anschlussdämpfung
Kabeldämpfung 10 m
SÜB
11.0 dB
75.0 dB
+ 0.4 dB
64.0 dB
V
V
11.0 dB
75.0 dB
+ 1.8 dB
64.0 dB
V
64.4 dB
V
V
DD15
Ausgangspegel
10 m
Dosen
DD11
Anschlussdämpf./Dosenpegel
10 m
862 MHz
Stamm
Dosen
SÜB, Bedarfspegel
Schräglage, Pegeldifferenz
75.4 dB
+ 1.6 dB
77.0 dB
14.0 dB
+ 0.4 dB
77.4 dB
V
V
63.0 dB
V
V
76.8 dB
+ 1.6 dB
78.4 dB
14.0 dB
+ 1.8 dB
80.2 dB
V
V
V
80.2 - 77.4 = 2.8 dB
Beispiel 2 (Fortsetzung von Beispiel 1)
Die Anlage von Beispiel 1 wird mit Dose 3, einem Verteiler und einem Verstärker erweitert.
Die Berechnungen können zum Teil übernommen werden. Der Ausgangspegel der Dose 3
entspricht dem Bedarfspegel am SÜB von Beispiel 1. Der Fixpegel am SÜS beträgt
75 dBµV. Wie gross sind die Pegel und mit welcher Verstärkung arbeitet der Verstärker?
Verteiler
verteilen das Signal auf
mehrere ähnliche Stämme
Abzweiger
verteilen das Signal auf
unterschiedliche Stämme
Verstärker
typische Werte
Telekommunikation für Elektroberufe - Auflage 9*