تبلیغات
معماری ایده آل - آشنایی با سیستمهای آنتن مرکزی

جستجو گر سایت معماری

 

آشنایی با سیستمهای آنتن مرکزی

سه شنبه 17 دی 1387   02:43 ب.ظ

در ساختمان هایی که تعداد زیادی گیرنده تلویزیونی وجود دارد (مانند هتل ها و برج های مسکونی) در صورتی که بخواهیم برای هر گیرنده یک آنتن مجزا نصب نماییم مشکلاتی مانند موارد ذکر شده در زیر بروز خواهند کرد

آشنایی با سیستمهای آنتن مرکزی

در ساختمان هایی که تعداد .................

در ساختمان هایی که تعداد زیادی گیرنده تلویزیونی وجود دارد (مانند هتل ها و برج های مسکونی) در صورتی که بخواهیم برای هر گیرنده یک آنتن مجزا نصب نماییم مشکلاتی مانند موارد ذکر شده در زیر بروز خواهند کرد

آشنایی با سیستمهای آنتن مرکزی

در ساختمان هایی که تعداد زیادی گیرنده تلویزیونی وجود دارد (مانند هتل ها و برج های مسکونی) در صورتی که بخواهیم برای هر گیرنده یک آنتن مجزا نصب نماییم مشکلاتی مانند موارد ذکر شده در زیر بروز خواهند کرد:

محدودیت فضایی پشت بام برای نصب تعداد زیادی آنتن
اثر انعکاسی و القا یی آنتن ها بر یکدیگر
هزینه بالای نصب آنتن برای تک تک گیرنده ها و سیم کشی آنتن تا گیرنده
از بین رفتن زیبایی ظاهر ساختمان و به وجود آمدن جنگلی از آنتن ها
حجم بالای سیم کشی آنتن ها تا گیرنده نیز مشکلاتی به وجود خواهد آورد



با توجه به موارد ذکر شده راه کار پیشنهادی این است که از یک آنتن برای تمام گیرنده ها استفاده گردد و چون سیگنال در یافت شده توسط این آنتن برای تمام گیرنده ها کافی نخواهد بود لذا از تجهیزاتی برای افزایش مقدار سیگنال و توزیع آن بین گیرنده ها استفاده می کنیم.عملی کردن این راه کار با استفاده از تجهیزات سیستم ها ی آنتن مرکزی (MATV) (MASTER ANTENNA TV) انجام می پذیرد. از این سیستم ها به عنوان (CATV) (COMMUNITY ANTENNA TV) نیز نامبرده می شود. یک سیستمMATV مجموعه ای از تجهیزات اولیه سیگنال تلویزیونی و تجهیزات پردازش و تقویت سیگنال و توزیع آن از طریق کابل های کواکسیال بین گیرنده های تلویزیونی است و هدف از برقراری آن مهیا کردن سطح سیگنال مناسب را برای هر گیرنده جهت دریافت تصویری با کیفیت قابل قبول می باشد. تجهیزات سیستم MATV به دو دسته اصلی صفحه بعد تقسیم می گردد:

1- تجهیزات ابتدایی تهیه سیگنال ( HEADEND equipment)

این تجهیزات شامل آنتن و تقویت کننده فیلترها ، مبدل های فرکانسی ، تله موج ها و مچینگ ها می باشد که برای پردازش سیگنال تلویزیونی و رساندن آن به اندازه و کیفیت مطلوب برای گیرنده ها به کار می روند .

2- تجهیزات توزیع سیگنال ( DISTRIBUTION equipment)

شامل قطعاتی چون تقسیم کننده های انشعابی یا مقسم انتهایی (SPLITTER) و تقسیم کننده عبوری یا میانی (TAP OFF) و مقاومت های انتهایی (TEMINATOR) و غیره برای تحویل سیگنال به گیرنده ها و جدا سازی ( ISOLOTION ) هر گیرنده از سیستم می باشد

دسی بل ( db ) :

مقدار سیگنال تلویزیونی را عموماً با واحد میكرو ولت اندازه می گیرند و برای سادگی محاسبات وكم شدن اعشار از دسی بل ( db ) استفاده می گردد كه مقدار آن از رابطهdb = 20 log( E1/E2) محاسبه می گردد.

در حقیقت دسی بل چند مرتبه بزرگ یا كوچك بودن سیگنال را نسبت به یك سطح مبنا نشان می دهد . در سیستم های MATV این سطح مبنا (E2 ) را برابر1000 میكرو ولت میگیرند لذا برای خروجی 1000 میكرو ولت بهره برابر صفر دسی بل میشود. تمام مقادیر ضریب تقویت آمپلی فایر ها و افت های سیستم و مقادیر ایزولاسیون به db بیان می شود . در محاسبات بر حسب دسی بل به راحتی می توان مقادیر را جمع یا تفریق كرد. در ادامه بحث ما مبنای بالا را در نظر میگیریم.لازم به ذكر است در بعضی سیستمها ولتاژ مبنا(E2 ) را برابر یك میكرو ولت میگیرند و از رابطه db = 20 log E1 مقدار بهره را به دست می آورند و بر حسب دبی میكرو ولت بیان میكنندكه برای ولتاژ خروجی (E1) یك میكرو ولت مقدار بهره برابر صفر دبی میكرو ولت بدست می آید. در این صورت برای مقدار مبنای 1000 میكرو ولت كه در حالت قبلی صفر دسی بل به دست می آمد 60 دبی میكرو ولت بیان میشود.



كابل های مورد استفاده در MATV

در كابل كشی سیستم های MATV از كابل كواكسیال 75 اهمی استفاده می گردد . این كابل ها كه به آن ها كابل هم محور هم اطلاق می شود دارای یك هادی مركزی از جنس مس می باشند كه وظیفه حمل سیگنال را به عهده دارد و یك شیلد به صورت بافته مسی كه دور كابل را گرفته واز اثر القا و تداخل روی سیگنال توسط عوامل خارجی جلوگیری می كند و امكان جذب مستقیم سیگنال توسط هادی مركزی را از بین می برد . برای اتصال كابل های كواكسیال به تجهیزات MATV از كانكتور های نوع F استفاده می گردد كه بسته به نوع كابل سایز آن انتخاب می گردد . كابل های مورد استفاده در سیستم MATV برای خطوط اصلی RG6 – RG11 – RG59 می باشد كه تفاوت آن ها در مقدار افت كابل به ازای طول مشخص می باشد . برای فواصل طولانی ( بین چندین ساختمان ) و یا برای مواردی كه نیاز به خاك كردن كابل باشد كابل RG11/U استفاده می گردد . در داخل ساختمان نیز معمولاً برای تمام مسیرها به طور یكسان كابل RG59 به كار می رود . برای اتصال پریزها به سیستم بین تپ آف و پریز و یا بین اسپلیتر و پریز بسته به فاصله و تعداد پریزها ی مسیر از كابل های 3C-2V و 4/5C-2V و 5C-2V استفاده می گردد هرچه ضریب حرف C بالاتر باشد افت كابل كمتر است. در شكلهای صفحه بعد سه نوع كابل



طراحی سیستم MATV

الف : طراحی سیستم توزیع

از آنجا كه افت سیستم توزیع آنتن مركزی در انتخاب تجهیزات اولیه ( HEAD END ) موثر است لذا باید ابتدا سیستم توزیع را طراحی و محاسبه نمود . قدم اول تهیه نقشه ساختمان و علامت گذاری محل پریزها و محل آمپلی فایر است . نحوه توزیع كابل ها نیز از نظر عمودی یا افقی بودن نسبت به شكل ساختمان باید تعیین شود وسپس كابل های لازم تعیین شود . از كابل كشی طولانی و كابل كشی زیگزاگ و حلقوی باید اجتناب كرد و كابل ها را حدالامكان به طور مستقیم كشید . بعد محل تپ آف ها واسپلیتر ها را تعیین می كنیم . طولانی ترین كابل یا كابل با بیشترین تعداد تپ آف ها و اسپلیتر ها را باید برای محاسبه افت سیستم درنظر گرفت . در صورت عدم اطمینان در مورد شاخه با بیشترین افت باید در چندین شاخه افت را محاسبه كرد وشاخه با بیشترین افت را انتخاب نمود .افت های سیستم توزیع:

1- افت كابل ها : مقداری از سیگنال در حین عبور از كابل كواكسیال افت خواهد كرد مقدار این افت به نوع كابل مورد استفاده وفركانس سیگنال عبوری بستگی دارد در فركانس های بالاتر افت بیشتری وجود خواهد داشت . بهتر است افت كابل را برای بالاترین فركانس موجود یا فركانسی كه ممكن است در آینده دریافت شود محاسبه نمود .

2- افت اسپلیتر ها (INSERTION LOSS)) : مقدار افت در اسپلیتر عبارت است از مقدار ورودی بر حسب db منهای مقدار خروجی. به عنوان مثال این مقدار برای اسپلیتر دو راه حدود 5/3 db وبرای اسپلیتر 4 راه حدود 5/6 الی 2/7 دسی بل خواهد بود . معمولاً كارخانجات سازنده مقدار این افت را برای فركانس های مختلف در جدولی ارائه می كنند .

3- افت جداسازی ( ISOLATION LOSS ) (TAP LOSS) : هر تپ آف برای ایزولاسیون گیرنده ها از یكدیگر سیگنال ورودی را مقداری كاهش می دهد وآن را به خروجی فرعی می دهد این افت را افت جداسازی (ایزولاسیون ) می نامند مثلاً اگر یك سیگنال 25db به یك تپ اآف با افت ایزولاسیون 23db اعمال شود در خروجی فرعی مقدار 2db سیگنال قابل دسترس خواهد بود .

4- افت عبوری (Trough loss) INSERTION LOSS)) : هنگام عبور سیگنال از داخل تپ آف از ورودی اصلی به خروجی اصلی مقداری افت ایجاد می شود كه باید مقدار آن را در محاسبات مد نظر قرار داد . مقدار این افت برای فركانس های مختلف فرق می كند وتوسط كارخانه سازنده جدولی ارائه می گردد ولی معمولاً تپ آف های با مقدار ایزولاسیون بالا افت عبور ی كمتری دارند .

نحوه انتخاب تپ آف : باید در یك سیستم MATV تپ آف هایی انتخاب شود كه حداقل 1000 میکرو ولت را برای هر گیرنده تامین كند وایزولاسیون كافی بین گیرنده و سیستم جهت جلوگیری از تداخل ایجاد كند دریافت سیگنال بیش از 1000 میكرو ولت ( صفر دسی بل ) به گیرنده آسیبی نمی رساند و بسیاری از طراحان سیستم های MATV سطح خروجی های فرعی را تا 10 db نیز در نظر می گیرند . در طراحی سیستم افت ایزولاسیون آخرین تپ آف قبل از آمپلی فایر را در نظر می گیرند ودر صورت طولانی بودن مسیر بین تپ آف و دستگاه تلویزیون باید افت كابل آن را نیز در نظر گرفت . در صورت استفاده از تپ آف های دیواری ( wall tap ) به علت كم بودن فاصله بین تپ آف و تلویزیون می توان از این افت صرف نظر كرد .

انتخاب آنتن :

سه فاكتور اساسی باید در انتخاب آنتن در نظر گرفته شود :

1- نوع آنتن 2- بهره آنتن 3- جهت آنتن

نوع آنتن با توجه به تعداد و فركانس كانال های مورد در یافت تعیین می گردد. جهت آنتن نیز نسبت به فرستنده تلویزیونی‌تنظیم می شود. اگر تمام فرستنده ها یا تعدادی از آن ها در یك جهت باشند از آنتن پهن باند (‌BROAD BAND ) استفاده می شود و اگر در جهت های متفاوت باشند از آنتن تك كانال استفاده می گردد . انواع معمول آنتن ها عبارتند از :

VHF/UHF/FM , VHF/UHF , UHF , VHF

البته برای دریافت سیگنال FM بهتر است از آنتن جداگانه FM استفاده می گردد .بهره آنتن یك مساله مهم است باید آنتن حداقل سیگنال 0 db رابرای ورودی آمپلی فایر مهیا نماید . در محل های با سیگنال ضعیف باید از آنتن با بهره و اندازه بزرگتر استفاده كرد . در صورتی كه باز هم سیگنال مناسب به دست نیامد مجبوریم از پری آمپلی فایر استفاده كنیم . جهت آنتن نیز باید به دقت تنظیم شود . اگر آنتن خوب تنظیم شده باشد نسبت سیگنال هایی كه با قسمت جلو آنتن دریافت می گردد به سیگنال هایی كه با عقب آنتن دریافت می گردد بیشتر خواهد بود .

بر آورد سطح سیگنال :

تعیین دقیق سطح سیگنال برای طراحی صحیح سیستم مهم و اساسی است . لذا با استفاده از یك آنتن با بهره مشخص ( در صورت امكان همان آنتنی كه نصب خواهد شد ) و یك تلویزیون رنگی قابل حمل و نقل و یك میدان سنج میتوان مقدار سیگنال را در محل نصب آنتن تعیین كرد . در محل هایی كه سیگنال ضعیف است محل آنتن بسیار حساس است . ممكن است در یك محدوده 15 متری تفاوت های فاحشی در مقدار سیگنال وجود داشته باشد . ارتفاع آنتن نیز در مقدار سیگنال موثر است . ولی این مطلب را باید در نظر داشت كه همیشه ارتفاع بالاتر باعث ایجاد سیگنال بیشتر نمی شود بلكه باید مناسب ترین ارتفاع را با آزمایش به دست آورد . میدان سنج نیز برای اندازه گیری سیگنال دریافت شده برای هر كانال به كار می رود.این تست باید در چند جای سایت انجام گیرد و بهترین محل برای آنتن انتخاب گردد . در صورتی كه آنتن به دقت انتخاب شود حتی می تواند بعضی تداخل ها را از بین ببرد . با استفاده از تلویزیون رنگی می توان كیفت سیگنال را در هر كانال مشخص كرد ودر صورت وجود تداخل امواج اثر آن را روی تصویر مشاهده نمود .

انتخاب پیش تقویت كننده ( PRE AMPLIFIRE ) :

در محل هایی كه سیگنال ضعیف است ممكن است تقویت اولیه سیگنال لازم شود . در انتخاب پری آمپلی فایر باید چهار نكته را در نظر گرفت :

1- پوشش باند فركانسی 2- بهره ( GAIN ) 3- مقدار نویز 4- توان خروجی

پری آمپلی فایر ها به صورت UHF یا VHF یا VHF/UHF ساخته شده اند بعضی از آن ها دارای مسدود كننده های موج FM هستند تا اگر دریافت FM باعث ایجاد نویز شود آن را بلوكه كنند . پری آمپلی فایر باید سطح سیگنال كافی برای آمپلی فایر توزیع را فراهم كند . هنگام استفاده از آمپلی فایرهای تك كانال هم ممكن است یك پری آمپلی فایر لازم شود . تا سیگنال كافی برای عمل كرد صحیحAGC فراهم گردد . مقدار نویز تولید شده توسط پری آمپلی فایر یا همان عدد نویز(noise figure ) نیز باید پایین باشد تا كیفیت سیگنال حفظ شود . تغذیه پری آمپلی فایر كه در نزدیكترین فاصله از آنتن نصب شده است از طریق یك منبع تغذیه در داخل ساختمان نیز ممكن است و پس از كاهش دادن ولتاژ به مقدار لازم توسط خطوط سیگنال به پری آمپلی فایر اعمال می شود . توجه كنید بین منبع تغذیه و پری آمپلی فایر یك اسپلیتر معمولی قرار ندهید چون باعث اتصال كوتاه منبع تغذیه می گردد . از مبدل تطبیق امپدانس نیز نباید استفاده نمایید .

پردازش و تركیب سیگنال :

عمل پردازش سیگنال توسط فیلترها – مسدود كننده ها – تركیب كننده ها و تضعیف كننده ها انجام می گیرد . در صورت لزوم از مبدل فركانس UHF به VHF نیز می توان استفاده كرد .

انتخاب آمپلی فایر :

در انتخاب آمپلی فایر باید 4 مورد را در نظر گرفت :

1- فركانس و تعداد كانال های مورد دریافت

2- افت كل سیستم

3- نوع سیگنال ورودی

4- قابلیت خروجی ( مقدار خروجی )

اگر كانال های هم جوار زیادی در یافت شود هر كانال برای جلوگیری از تداخل باید فیلتر شود و برای این منظور معمولاً از آمپلی فایرهای تك كانال ( STRIP ) استفاده می گردد . مقدار ورودی به علاوه بهره تقویت كننده باید از افت كل سیستم بیشتر شود ومعمولاً 6 db نیز به این مقدار اضافه می كنند . آمپلی فایرهای تك كانال بعد از فیلتر كردن و بلوكه كردن تمام كانال های دیگر به كار می روند و دارای 2 نوع كنترل بهره اتوماتیك ( AGC ) و دستی هستند . كه نوع AGC در شرایط آب و هوایی و محیطی مختلف سطح سیگنال را ثابت نگه می دارند . آمپلی فایرها با ورودیUHF/VHF , VHF ساخته شده اند . در ضمن مقدار سیگنال ورودی به علاوه بهره تقویت كننده نباید از توان خروجی آمپلی فایر بیشتر شود . قابلیت یا مقدار خروجی آمپلی فایر مقداریست كه تقویت كننده بدون برش و یا مدولاسیون عرضی می تواند تحویل دهد . بعضی از آمپلی فایرها دارای كنترل بهره و اعوجاج و نوسان وتضعیف كننده قابل تنظیم می باشند تا سطح سیگنال یكسانی را برای تمام كانال ها ایجاد كنند .


نوشته شده توسط : علی صنعتی