Exkurs Low Noise Block (LNB)

Ein Low Noise Block (LNB) (deutsch: rauscharmer Signalumsetzer) wird für den Empfang von Signalen in Form von elektromagnetischen Wellen eingesetzt. Er wird hauptsächlich in Satellitenrundfunk-Empfangsanlagen in Kombination mit einem Parabolspiegel, auch Satellitenschüssel genannt, verwendet. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die hochfrequenten Empfangssignale in niedrigere Frequenzen umzusetzen, um sie so mit handelsüblichen Koaxialkabeln verlustarm übertragen zu können. Dazu wird er im Brennpunkt eines Parabolspiegels montiert und empfängt dort die vom Parabolspiegel gebündelten elektromagnetischen Wellen. Diese gelangen durch das sogenannte Feedhorn, das einen Hohlleiter darstellt, zu den Antennen für Signale mit vertikaler und horizontaler Polarisation. Die empfangenen Signale werden verstärkt und durch einen Überlagerungsempfänger auf die Zwischenfrequenz herabgesetzt. Dazu wird das Empfangssignals mit der Lokaloszillatorfrequenz des LNB multiplikativ gemischt. Bei den Empfangssignalen wird typischerweise zwischen den Frequenzbereichen Low-Band (10,7 bis 11,7 GHz) und High-Band (11,7 bis 12,75 GHz) unterschieden. Die Lokaloszillatorfrequenz beträgt dabei typischerweise 9,75 GHz für das Low-Band und 10,6 GHz für das High-Band.

Rechenbeispiel Umsetzung der Empfangsfrequenz fHF mit Lokaloszillatorfrequenz fLO:

Das umgesetzte rauscharme Signal kann nun über ein handelsübliches Koaxialkabel verlustarm weitergeleitet und beispielsweise von einem Fernsehreceiver verarbeitet werden.

Lineare Polarisation

Die Polarisation gibt an, in welche Richtung sich die elektrische Feldkomponente einer Welle in Bezug auf die Erdoberfläche ausbreitet. In der unten stehenden Abbildung ist links eine elektromagnetische Welle mit ihren beiden Feldkomponenten zu sehen. Das elektrische Feld (rot) breitet sich senkrecht zum Magnetfeld (blau) aus. Die rechte Abbildung zeigt hingegen nur die Lage der elektrischen Feldkomponente einer Welle im Bezug auf die Erdoberfläche und die daraus resultierende Polarisation. Sowohl die horizontale Polarisation (senkrecht zur Erde) als auch die vertikale Polarisation (waagerecht zur Erde) stellen eine lineare Polarisation dar. Die Polarisation des Senders und Empfängers sollte für eine bestmögliche Übertragung aufeinander abgestimmt sein.

Abb.: Feldkomponenten elektromagnetische Welle (links) und Polarisation (rechts)

Zirkulare Polarisation

Im Vergleich zu der linearen Polarisation rotiert der Feldstärkevektor senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle. Eine zirkulare Polarisation kann beispielsweise mithilfe von zwei linear polarisierten Antennen geschaffen werden, die mit um 90° versetzten und phasenverschobenen Signalen gespeist werden. Diese Polarisation kann sowohl links- als auch rechtsdrehend sein. Es ist wie bei der linearen Polarisation darauf zu achten, dass sich die Polarisationsart und –richtung des Senders und Empfängers für eine bestmögliche Übertragung decken. Ist dies nicht der Fall, wird eine Dämpfung des Signals auftreten. Durch Reflexion wird die Polarisation eines Signals umgekehrt, wie es zum Beispiel bei der 2,4-GHz-Wendelantenne der QO-100-Funkstation der Fall ist. Hier wird die Polarisation der linksdrehenden Antenne durch die Verwendung eines Parabolspiegels in eine rechtsdrehende Polarisation umgewandelt.