Satellitenfernsehen

Satellitenfernsehen, Ausstrahlung von Fernsehprogrammen mit Hilfe von so genannten Fernsehsatelliten, wie z. B. ASTRA (siehe Kommunikationssatellit), die auf geostationären Erdumlaufbahnen um die Erde kreisen. Dabei bedeutet geostationär, dass die Geschwindigkeit des Satelliten der Erdumdrehungsgeschwindigkeit angeglichen wird – dadurch scheint der Satellit immer über der gleichen Stelle zu stehen. Ziel der Satellitenbetreiber ist natürlich eine flächendeckende Versorgung der Empfänger, also eine optimale Ausstrahlung des Empfangsgebiets. Die einzigen Positionen dafür liegen in etwa 36 000 Kilometer Höhe über dem Äquator. Es gibt mittlerweile zahlreiche Satelliten, die sich praktisch wie Perlen auf einer Schnur über dem Äquator aufreihen.

Für den Empfang von Satelliten-TV-Programmen gibt es heute im Prinzip zwei Möglichkeiten: 1. den direkten Empfang über „Satellitenschüssel” (dies wäre das eigentliche Satellitenfernsehen); und 2. über das so genannte Kabelfernsehen.

Bodenstationen übertragen zunächst über relativ große Parabolantennen die in Signale umcodierten Fernsehsendungen zum Satelliten (so genanntes uplink). Dabei müssen die Signale mehrere Schichten der Atmosphäre durchdringen. Das ist nur mit sehr hochfrequenten Wellen (Mikrowellenband) möglich, der Frequenzbereich liegt zwischen zehn und 13 Gigahertz (ein Gigahertz entspricht einer Milliarde Hertz). Noch höhere Frequenzen verwendet man nicht, weil bereits ab 15 Gigahertz der atmosphärische Wasserstoff die Ausbreitung von Wellen oberhalb dieses Bereichs verhindert.

Die Signale werden von dem Satelliten in einer Empfangseinheit empfangen und an die Sendeeinheit (Transponder uplink) des Satelliten weitergeleitet. Typische Fernsehsatelliten sind in der Lage, mindestens 16 TV-Programme und den dazugehörigen Ton zu empfangen und zu senden.

Über die Transponder werden die Signale zu den Empfangsstationen auf der Erde gesandt (so genanntes downlink). Beim Kabelfernsehen sind dies große Bodenstationen, die mit dem Kabelnetz verbunden sind und die entsprechenden Sendungen in dieses Netz einspeisen. Beim Direktempfang werden die jeweiligen privaten Haushalte mit Satellitenempfangsanlage zu kleinen Bodenstationen. Die Empfangsanlage besteht im Wesentlichen aus einer Parabolantenne („Satellitenschüssel”) und einem Satellitenempfangsgerät (dem Receiver).

Welche Gebiete den Satelliten empfangen können, zeigen speziell zu diesem Zweck angefertigte Landkarten mit so genannten footprints (Fußabdrücke). Auf ihnen sind die Empfangszonen nach Leistung oder erforderlichem Schüsseldurchmesser eingetragen.

Wenn alle Sendeeinheiten eines Satelliten praktisch ausgebucht sind, übernehmen weitere Satelliten jene Aufgabe. Diese anderen Satelliten sind dabei im Abstand von einigen Kilometern zum ersten Satelliten positioniert. So beträgt z. B. der Abstand zwischen den derzeit fünf ASTRA-Satelliten (ASTRA 1A bis 1E) nicht mehr als 140 Kilometer. Bei einer Entfernung von 36 000 Kilometern zur Erde schmilzt die Distanz zwischen den Satelliten im Prinzip zu einem Punkt zusammen.

Damit sich die Signale der Satelliten nicht stören, bedient man sich einer Sende- und Empfangstechnik, bei der die aus der Optik bekannte Polarisation von Licht zur Anwendung kommt – Mikrowellen verhalten sich ähnlich wie Lichtwellen. Polarisierte Wellen breiten sich nur in einer bestimmten Richtung (Schwingungsebene) aus. Wenn man also die jeweiligen Mikrowellen unterschiedlich stark polarisiert, lassen sich die Störungen erheblich verkleinern.