Funk-Betriebssicherheit

Tipps für stabile Funkstrecken

Neben der verwendeten Funktechnik helfen auch einige praktische Faktoren, eine stabile Wireless-Strecke für Funkmikrofone aufzubauen. Tipps vom Frequenz-Scan bis zur Verkabelung

Funkstrecken(Bild: Detlef Hoepfner)

Professionelle Funkstrecken bieten den Anwendern die Möglichkeit an, einen Empfangstest über alle einstellbaren Frequenzen hinweg durchzuführen. Dieser pro Gerät unterschiedlich breite Frequenzbereich wird „Schaltbandbreite“ genannt. So kann ermittelt werden, ob einzelne Frequenzen bereits durch andere Anwender in Benutzung sind. Von einer eigenen Benutzung dieser Frequenzen ist dann unbedingt abzuraten, weil kein störungsfreier Empfang mehr gegeben ist. Der Empfänger programmiert sich im Scan-Modus selbst Schritt für Schritt kurz auf jede der möglichen Betriebsfrequenzen, geht auf Empfang und merkt sich empfangbare Fremdsignale für den abschließenden Report.

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Intermodulationen

Da der gleichzeitige Betrieb mehrerer Funkfrequenzen neue eventuell störende Frequenz-Mischprodukte (Intermodulationen) erzeugt und deren Berechnung sehr aufwändig ist, haben die Hersteller diese Berechnungen für die Anwender im Vorhinein erledigt und bieten Auflistungen von intermodulationsfrei zusammenspielenden Betriebsfrequenzen in den Sendern und Empfängern an. Bei Sennheiser werden diese in verschiedenen Bänken („Banks“) angeboten, bei Shure in verschiedenen Gruppen („Groups“). Die einzelnen Frequenzen sind in darin enthaltenen Kanälen („Channels“) abgelegt. So sind bei Sennheiser z. B. in „B.1“ die darin aufgelisteten „CH1“, „CH2“, „CH3“ und fortlaufend zu wählen, bei Shure z. B. in „Grp 1“ die darin aufgelisteten „CH1“, „CH2“, „CH3“ und fortlaufend zu wählen. Noch Intermodulations-sicherer ist, nicht fortlaufende Channels zu wählen, sondern ungleiche Abstände zu realisieren (CH1 – CH2 – CH4 – CH7 – CH12 – CH13 – CH 19 – CH25).

Nur bei den High-End-Versionen digital modulierender Funkstrecken (wie Sennheiser 9000 und 6000) ist die Intermodulation auf Grund extrem linearer Verstärker, die keine Intermodulations-Mischprodukte mehr „dazu singen“, kein Thema mehr (es geht jetzt z. B.: 500.100 – 500.200 – 500.300 – 500.400).
Die erste Möglichkeit für einen Scan ist der manuelle Scan über das Menü des Empfängers. Im Report werden für eine ausgewählte Gruppe oder Bank die mit fremden Energien („Trägern“) belasteten Frequenzen angezeigt und wie viele Frequenzen innerhalb der Bank oder Gruppe zum Betrieb noch zur Verfügung stehen. Oder es wird für die Frequenzvergabe für die nächste Funkstrecke im Gruppen- oder Bank-Verbund die nächste unbelastete Frequenz ausgelistet („Group-„ oder „Channel“-Scan bei Shure). Die zweite Möglichkeit für einen Scan ist über eine zentrale Steuersoftware auf einem Rechner, der über einen zentralen Netzwerk-Switch mit allen Empfängern via CAT-Kabeln verbunden ist (Sennheiser: „Wireless Systems Manager“, Shure: „Wireless Workbench“).

Frequenz-Scan: vorher sehen, was ON AIR los ist

Auf einem der Empfänger im Empfänger-Verbund löst der Rechner den Scan-Vorgang aus und ein grafisch unterstützter Report gibt Auskunft über die Situation. Ist bekannt, dass sich im Einsatzgebiet der Funkanlage bereits ein mit DVBT- 2 (via Sendemasten terrestrisch ausgestrahlte digitale Fernsehprogramme) belegter Frequenzbereich befindet, lässt sich das eingeben und der Scan spart diesen Bereich von vorneherein aus.

Da die Funkstrecken-Technologie ihren Anfang in der terres- trischen Fernsehübertragung nahm, orientiert sie sich an der Frequenzeinteilung, die sich die Fernsehleute damals aus- dachten. Sie unterteilten die Sendefrequenzen in 7 MHz breite Fenster im Bereich niedriger Frequenzen von 174-230 MHz („VHF“: Very High Frequency) und 8 MHz breite Fenster im Bereich höherer Frequenzen von 470-958 Mhz („UHF“: Ultra High Frequency).

Diese Fenster werden „Fernseh-Kanäle“ genannt. Professionelle Funkstrecken operieren heute (2019) nahezu ausschließlich im Bereich der UHF-TV-Kanäle. Deshalb erfolgt die Eingabe mit DVBT belegten Frequenzen über Angabe des jeweiligen TV-Kanales (z. B. für 782-790 MHz: „TV CH 60“). Nach dem Scan kann die Software ein selbst berechnetes Frequenz-Setup in die Empfänger hineinprogrammieren. Danach ist der Abgleich der Betriebsfrequenz zwischen dem einzelnen Empfänger und seinem Sender über eine Infrarot-Strecke durchzuführen (Taste „Sync“ am Empfänger). Dazu gibt es ein kleines IR-Feld im Emfpänger-Display und am Sender.

Die Tendenz bei der Software der verschiedenen Gerätehersteller geht in die Richtung, dass die DVBT-Kanäle der verschiedenen Länder und nach jeweiliger Region bereits dort hinterlegt, also abrufbar sind. Als Faustregel für die Abstände der eigenen Betriebsfrequenzen zu mit Fremdträgern belasteten Frequenzen kann gelten, was bei Abständen zu mit DVBT belegten TV-Kanälen gilt: 400 kHz Abstand zu den eigenen Betriebsfrequenzen.

Wieviel Betriebssicherheit bringt ein Scan?

Ein Scan ist eine Momentaufnahme und kein Blick in die Zu- kunft. Bei der Eröffnung der BMW-Welt in München beispielsweise wurde kurz vor dem Beginn der Veranstaltung ein Scan und eine Programmierung der Funkanlage durchgeführt. Fünf Minuten vor Start gab es einen Vollausschlag auf einem der Empfänger: ein Reporter hatte auf der anderen Bühnenseite seinen Taschensender eingeschaltet! Zweites Beispiel: Bei einer Charity-Gala in Palma de Mallorca mit einer Woche Aufbauzeit ergab ein täglicher Scan, dass immer mehr Fremdträger pro Tag registriert werden mussten. Entsprechend wurde pro Tag eine Neuprogrammierung der Betriebsfrequenzen vorgenommen.

Um dauerhaft Sicherheit durch einen Scan zu haben, müsste er also permanent während der Show durchgeführt werden und es müssten sich durch gescannte Fremdträger belastete eigene Betriebsfrequenzen während des Betriebes auf neue unbelastete automatisch umstellen lassen. Das kann nach vorliegendem Wissensstand nur eine Funkstrecke von Audio-Technica (System 10) im Frequenzbereich des WLAN (2,4 GHz). Es ist möglich, dass die zukünftigen Kundenwünsche dazu führen, dass sich diese Technologie auch im UHF-Bereich etabliert. Jetzt (2019) ist das noch nicht so.

Fazit: es braucht Maßnahmen, um eine Beeinträchtigung nach einem Scan abzufedern. Schauen wir uns einige mögliche Sicherheiten über einen Scan hinaus an.

Funkstrecken
Überblick bewahren … auch eine Form von Sicherheit (Bild: Wolf-Christoph Müller)

Empfang verbessern

Die Empfangssituation der eigenen Betriebsfrequenzen sollte man optimieren, sodass frequenzgleiche Energien fremder Träger stets schwächer am Empfänger eintreffen und von ihm ignoriert werden („Capture Effekt“). Bei der Übertragung von Audiosignalen über Trägerfrequenzen von mehreren hundert MHz kann dies kodiert werden entweder über eine Veränderung der Signalgröße der Trägerfrequenz (größer und kleiner im Rhythmus der Audioinformation, „AM“ für Amplitudenmodulation) oder über eine Veränderung der Schwingungs-Schnelligkeit der Trägerfrequenz (schneller und langsamer im Rhythmus der Audio-Information, „FM“ für Frequenzmodulation). Bei Funkstrecken wird FM verwendet und hier kommt der Capture-Effekt zum Tragen: der Empfänger verarbeitet stets das stärkere Signal, wenn zwei frequenzgleiche Signale an den Antennen empfangen werden.

Einige Kriterien für die Optimierung der Empfangs-Situation:

  • 4 m Abstand zwischen allen Sendern und den Empfangs- Antennen (Geringhalten der IMs)
  • optische Sichtlinie zwischen Sendern und Empfängern
  • Widerstände sind: Beton, metallbedampftes Glas (lässt sich nicht erkennen) und Metallgitter
  • keine Widerstände sind: Holz, Plastik und einfaches Glas
  • hochwertige Antennenkabel (höhere Betriebsfrequenz -> höherer Verlust / „Dämpfung“)
  • nur 50-Ohm-Kabel und Verbinder verwenden (Video verwendet 75-Ohm-Technologie)
  • gerichtete Antennen und richtig ausgerichtet: ein Drehen kann Störer bzgl. der Richtung ermitteln!
  • keine ungerichteten Antennen („Rundstrahler“), wenn Störer zu befürchten sind (Open Air)
  • wenig Steckverbindungen zwischen Antennen und Empfänger (jeweils 1 bis 3 dB Dämpfung)
  • bei langen Kabeln Verstärker vor den Kabelstrecken einplanen
  • nur die absehbaren Verluste in den Kabeln und Steckern mit Verstärkung kompensieren
  • nicht unbesehen möglicher Verluste auf Maximalverstärkung gehen (Geringhalten der IMs)
  • Abstand der beiden („Diversity„) Antennen mind. eine halbe Betriebs-Frequenz-Wellenlänge
  • optimal: beide Antennen über die Spielfläche im gedrittelten Abstand positionieren
  • 2 m weg von Moving-Heads und LED-Scheinwerfern (hochfrequente Einstreuungen)
  • bei 2 Antennen direkt am Empfänger: 90° für opt. Empfang für alle Schwingungsrichtungen

Frequenzplanung

Frequenz-Plätze sollte man frühzeitig vor der Veranstaltung durch Anschalten der Sender besetzen. Ein Klassiker sind die Pressekonferenzen: Stets kommen ganz spät die Kollegen von der elektronischen Berichterstattung (EB-Teams), sprich die Reportage-Teams. Sind die eigenen Betriebsfrequenzen bereits aktiv, merken die EB-Kollegen, dass sie auf möglichen frequenzgleichen Funkstrecken ein Problem haben. Damit ist aber im Sinne der harmonischen kollegialen Koordination nicht alles getan. Es hat jemand vom eigenen Team diese Kollegen im Auge zu halten und mit ihnen Kontakt aufzunehmen samt einer Liste der eigenen Betriebsfrequenzen. Gute Erfahrungen wurden gemacht mit einem Wording im Sinne von: „Hallo, wir haben hier eine gleiche Frequenz im Einsatz. Sollen wir unsere umstellen oder könnt ihr eure umstellen?“ So bieten wir unerfahrenen Kollegen unsere Hilfe an und ihnen wird der Druck genommen, zu agieren. Was üblicherweise dazu führt, dass sie sich motiviert fühlen, eben doch zu agieren im Sinne einer Frequenzumstellung ihrerseits. Diese Idee, die eigenen Frequenzplätze frühzeitig zu besetzen, hat sich über PKs hinaus generell bei allen Veranstaltungen bewährt.

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