مزایای سیستم های آنتن مرکزی
۱ – جلوگیری از نصب آنتن های متعدد بر روی پشت بام یا بالکن طبقات
۲ – تامین سیگنال با قدرت متناسب با واحد های هر یک از طبقات ساختمان و جلوگیری از ایجاد نویز
۳ – مقرون بصرفه بودن
۴- تعمیر و نگهداری آسان
۵ – تامین تصاویر شبکه های مختلف با کیفیت یکسان
۶ – امکان ایجاد شبکه مختص تلویزیونی برای ساختمان
یک سیستم آنتن مرکزی را می توان به دو قسمت تقسیم کرد
واحد گیرنده :
واحد گیرنده بطور معمول شامل آنتن یا دیش به منظور دریافت سیگنال های درخواستی و
همچنین تجهیزاتی جهت تقویت ، تقسیم و یا حتی فیلتر کردن سیگنال ها می باشد . تقویت کننده آنتن ، بالن ، میکسر ، مدولاتور و تقویت کننده های اولیه از جمله تجهیزاتی هستند که در این قسمت استفاده می شوند
واحد توزیع :
بطور معمول شامل تجهیزاتی از قبیل تقویت کننده های خط ، تقسیم کننده های عبوری ، تقسیم کننده های انشعابی ، پریز های چند منظوره و شبکه ای از کابل ها میباشد و غالباً به سه شکل مختلف طراحی میشود
الف – ستاره
ب – درختی
ج – آبشاری
د – درختی و ستاره
که متداول ترین روش برای طراحی یک سیستم توزیع ، روش درختی می باشد .
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:
۱-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
۲- 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 میکرو ولت اندازه می گیرند و برای سادگی محاسبات وکم شدن اعشار از دسی بل ( db ) استفاده می گردد که مقدار آن از رابطه :
db = 20 log( E1/E2) محاسبه می گردد.
در حقیقت دسی بل چند مرتبه بزرگ یا کوچک بودن سیگنال را نسبت به یک سطح مبنا نشان می دهد . در سیستم های MATV این سطح مبنا (E2 ) را برابر۱۰۰۰ میکرو ولت میگیرند لذا برای خروجی ۱۰۰۰ میکرو 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 کرد. در ادامه بحث ما مبنای بالا را در نظر میگیریم.لازم به ذکر است در بعضی سیستمها ولتاژ مبنا(E2 ) را برابر یک میکرو ولت میگیرند و از رابطه db = 20 log E1 مقدار بهره را به دست می آورند و بر حسب دبی میکرو ولت بیان میکنندکه برای ولتاژ خروجی (E1) یک میکرو ولت مقدار بهره برابر صفر دبی میکرو ولت بدست می آید. در این صورت برای مقدار مبنای ۱۰۰۰ میکرو ولت که در حالت قبلی صفر دسی بل به دست می آمد ۶۰ دبی میکرو ولت بیان میشود.
کابل های مورد استفاده در MATV
در کابل کشی سیستم های MATV از کابل کواکسیال ۷۵ اهمی استفاده می گردد . این کابل ها که به آن ها کابل هم محور هم اطلاق می شود دارای یک هادی مرکزی از جنس مس می باشند که وظیفه حمل سیگنال را به عهده دارد و یک شیلد به صورت بافته مسی که دور کابل را گرفته واز اثر القا و تداخل روی سیگنال توسط عوامل خارجی جلوگیری می کند و امکان جذب مستقیم سیگنال توسط هادی مرکزی را از بین می برد . برای اتصال کابل های کواکسیال به تجهیزات MATV از کانکتور های نوع F استفاده می گردد که بسته به نوع کابل سایز آن انتخاب می گردد . کابل های مورد استفاده در سیستم MATV برای خطوط اصلی RG6 – RG11 – RG59 می باشد که تفاوت آن ها در مقدار افت کابل به ازای طول مشخص می باشد . برای فواصل طولانی ( بین چندین ساختمان ) و یا برای مواردی که نیاز به خاک کردن کابل باشد کابل RG11/U استفاده می گردد . در داخل ساختمان نیز معمولاً برای تمام مسیرها به طور یکسان کابل RG59 به کار 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 کابل های ۳C-2V و ۴/۵C-2V و ۵C-2V استفاده می گردد هرچه ضریب حرف C بالاتر باشد افت کابل کمتر است.
طراحی سیستم MATV
الف : طراحی سیستم توزیع
از آنجا که افت سیستم توزیع آنتن مرکزی 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 کابل ها نیز از نظر عمودی یا افقی بودن نسبت به شکل ساختمان باید تعیین شود وسپس کابل های لازم تعیین شود . از کابل کشی طولانی و کابل کشی زیگزاگ و حلقوی باید اجتناب کرد و کابل ها را حدالامکان به طور مستقیم کشید . بعد محل تپ آف ها واسپلیتر ها را تعیین می کنیم . طولانی ترین کابل یا کابل 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 کرد وشاخه با بیشترین افت را انتخاب نمود .افت های سیستم توزیع:
۱-افت کابل ها : مقداری از سیگنال در حین عبور از کابل کواکسیال افت خواهد کرد مقدار این افت به نوع کابل مورد استفاده وفرکانس سیگنال عبوری بستگی دارد در فرکانس های بالاتر افت بیشتری وجود خواهد داشت . بهتر است افت کابل را برای بالاترین فرکانس موجود یا فرکانسی که ممکن است در آینده دریافت شود محاسبه نمود .
۲-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 ۵/۳ db وبرای اسپلیتر ۴ راه حدود ۵/۶ الی ۲/۷ دسی بل خواهد بود . معمولاً کارخانجات سازنده مقدار این افت را برای فرکانس های مختلف در جدولی ارائه می کنند .
۳- افت جداسازی ( ISOLATION LOSS ) (TAP LOSS) : هر تپ آف برای ایزولاسیون گیرنده ها از یکدیگر سیگنال ورودی را مقداری کاهش می دهد وآن را به خروجی فرعی می دهد این افت را افت جداسازی (ایزولاسیون ) می نامند مثلاً اگر یک سیگنال ۲۵db به یک تپ اآف با افت ایزولاسیون ۲۳db اعمال شود در خروجی فرعی مقدار ۲db سیگنال قابل دسترس خواهد بود .
۴- افت عبوری (Trough loss) INSERTION LOSS)) : هنگام عبور سیگنال از داخل تپ آف از ورودی اصلی به خروجی اصلی مقداری افت ایجاد می شود که باید مقدار آن را در محاسبات مد نظر قرار داد . مقدار این افت برای فرکانس های مختلف فرق می کند وتوسط کارخانه سازنده جدولی ارائه می گردد ولی معمولاً تپ آف های با مقدار ایزولاسیون بالا افت عبور ی کمتری دارند .
نحوه انتخاب تپ آف : باید در یک سیستم MATV تپ آف هایی انتخاب شود که حداقل ۱۰۰۰ میکرو ولت را برای هر گیرنده تامین کند وایزولاسیون کافی بین گیرنده و سیستم جهت جلوگیری از تداخل ایجاد کند دریافت سیگنال بیش از ۱۰۰۰ میکرو ولت ( صفر دسی بل ) به گیرنده آسیبی نمی رساند و بسیاری از طراحان سیستم های MATV سطح خروجی های فرعی را تا ۱۰ 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 کابل آن را نیز در نظر گرفت . در صورت استفاده از تپ آف های دیواری ( wall tap ) به علت کم بودن فاصله بین تپ آف و تلویزیون می توان از این افت صرف نظر کرد
انتخاب آنتن
سه فاکتور اساسی باید در انتخاب آنتن در نظر گرفته شو
پروژه بررسی کامل ساختار و عملکرد آنتن مرکزی
