آنتن مرکزی چیست ؟
آنتن مرکزی در حالت کلی به سیستمی مجتمع متشکل از تجهیزات دریافت ، تقویت ، تقسیم و انتقال سیگنالهای تلویزیونی  گفته میشود که برای تامین سیگنالهای مطلوب تلویزیونی آپارتمانها و مجتمع های مسکونی ، راه اندازی می گردد .

 
 
مزایای سیستم های آنتن مرکزی
1 – جلوگیری از نصب آنتن های متعدد بر روی پشت بام یا بالکن طبقات
2 –  تامین سیگنال  با قدرت   متناسب با واحد های هر یک از طبقات ساختمان  و جلوگیری از ایجاد نویز
3 -  مقرون بصرفه بودن
4- تعمیر و نگهداری آسان
5 -  تامین تصاویر شبکه های مختلف با کیفیت یکسان
6 – امکان ایجاد شبکه مختص تلویزیونی برای ساختمان
 

یک سیستم آنتن مرکزی را می توان به دو قسمت تقسیم کرد:

الف - واحد گیرنده
ب - واحد توزیع

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

انواع سیستم های آنتن مرکزی

MATV: Master Antenna Television

به سیستم آنتنی گفته می شود که در آن با نصب یک سری تجهیزات در یافت سیگنال و تقویت آن ، سیگنال های تلویزیونی در باندهای VHF , UHF و FM بصورت تقویت شده و بدون هیچگونه نویزی ،  توسط کابل ها ، به واحد های مجتمع  منتقل می شوند

CATV: Cable  Television

به سیستمی گفته می شود که در آن سیگنالهای تلویزیونی از مرکز تولید تصاویر ، توسط کابلهایی به سوی مصرف کنندگان انتقال می یابند .

SMATV: Satellite Master Antenna Television

به سیستم مجتمع تلویزیونی MATV گفته می شود که قابلیت تامین سیگنالهای شبکه های ماهواره ای را داشته باشد .

CCTV : Closed Circuit Television

سیستم تلویزیون مداربسته را می گویند . در این سیستم ها ، سیگنال های ویدئویی شامل دوربین ها ، دستگاههای پخش CD ، ...  توسط مدولاتورها بر روی کانال های خالی مدوله شده و توسط میکسر ها به سیستم CATV یا SMATV افزوده میگردند . نتیجه اینکه این تصاویر بر روی کانال های تخصیص شده در هر یک از واحد های مجتمع مسکونی در دسترس قرار می گیرند .

ترتیب قرار گیری و آرایش آنتنها :


گیرنده های دیجیتالی UHF


این گیرنده ها یا رسیورها که به جای استفاده از دیش و LNB از آنتن های معمولی و قدیمی تلویزیون تصاویر دیجیتالی میسازند بسیار مورد توجه واقع شده و تصاویری بدون برفک ، سایه و افت کیفیت را در بر دارد. امکانانت فوق العاده ای چون ضبط تصاویر و برنامه ریزی و زمانبندی نیز تعبیه گردیده لازم به ذکر است این گونه رسیور ها تائید شده صدا و سیمای جمهوری اسلامیست و همچنین بروز رسانی میگردد.


آموزش رایگان آنتن مرکزی

 

مقدمه :
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 خواهد کرد:
• محدودیت فضایی پشت بام برای نصب تعداد زیادی آنتن
• اثر انعکاسی و القایی 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

باتوجه به موارد ذکر شده راه کار پیشنهادی این است که از یک آنتن برای تمام گیرنده ها استفاده گردد و چون سیگنال دریافت 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 های آنتن مرکزی ( (NJASTER ANTENNA TV) (MATV انجام می پذیرد. از این سیستم ها به عنوان ( COMMUNITY ANTENNA TV) (CATV ) نیز نامبرده می شود. یک سیستم MATV 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 محیا کردن سطح سیگنال مناسب را برای هر گیرنده جهت دریافت تصویری با کیفیت قابل قبول می باشد. تجهیزات سیستم MATV به دو دسته تقسیم می گردد: 

1- تجهیزات ابتدایی تهیه سیگنال ( HEADEND equipment ) :
این تجهیزات شامل آنتن و تقویت کنند. 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 تقسیم انتهایی ( SPLITTER ) و تقسیم کننده عبوری یا میانی ( (TAP OFF و مقاومت های انتهایی ( TERMINATOR ) و غیره برای تحویل سیگنال به گیرنده. ها و جدا سازی ( ISOLOTION ) هر گیرنده از سیستم می باشد .
اکنون به شرح تجهیزات مورد استفاده در سیستم های MATV می پردازیم .

تجهیزات ابتدایی تهیه سیگنال (HEADEND EQUIPMENT)

آنتن (ANTENNA) :
این وسیله دارای شاخه هایی از جنس آلومینیوم و به صورت لوله های توخالی می باشد که در اندازه های مختلف ( بسته به فرکانس مورد دریافت ) روی یک محور مرکزی وبه صورت عمود بر آن چیده شده اند وامواج تلویزیونی موجود در فضا سیگنالی در آن القا می کند و این سیگنال توسط کابل به گیرنده منتقل می گردد . طبق تجربه برای دریافت تصویر با کیفیت مطلوب، آنتن باید حداقل سطح سیگنال . 1000 میکرو ولت را محیا کند .

آنتن ها به دو صورت پهن باند ( BROAD BAND ) برای دریافت چندین کانال توسط یک آنتن و یا به صورت تک کانال برای دریافت یک کانال (معمولا آنتن یاگی) وجود دارند . هنگام انتخاب آنتن باید تعداد کانال های مورد دریافت جهت فرستنده های تلویزیونی و نوع سیگنال مورد دریافت وسطح سیگنال قابل دریافت را در نظر داشت . آنتن های مخصوص دریافت سیگنال های UHF معمولا دارای شاخه های بلندتری نسبت به آنتن های VHF می باشند .یک نوع از آنتن ها نیز ترکیبی می باشند یعنی دارای دو قسمت دریافت UHF  وVHF می باشند. یک آنتن ترکیبی در شکل زیر نشان داده شده است.

 

 

 

 

 


بالن (BALUN):
آنتن ها معمولا امپدانس 300 اهم دارند در درحالی که تجهیزات MATV دارای امپدانس 75 اهم می باشند لذا برای انتقال سیگنال با مقدار حداکثر باید از وسیله ای که بالون نامیده می شود استفاده گردد تا امپدانس 300 اهم آنتن با امپدانس 75 اهم سایر تجهیزات منطبق گردد . بالون را در نزدیک ترین فاصله نسبت به ترمینال آنتن وصل می کنند .

پیش تقویت کننده ها ( PREAMPLIFIERS ) :
در محل هایی که سیگنال دریافت شده توسط آنتن ضعیف باشد برای اینکه سطح سیگنال لازم برای ورودی تقویت کننده را فراهم کنیم ممکن است مجبور شویم از پیش تقویت کننده استفاده کنیم . این پری آمپلی فایرها گاهی به عنوان مبدل امپدانس 300 به 75 اهم نیز عمل میکند ونیاز به بالون را مرتفع می سازند . پری آمپلی فایر باید با دقت و کیفیت بالا انتخاب گردد و نسبت سیگنال به نویز آن ( S/N RATIO ) بالا باشد چون نویز در پری آمپلی فایر مبنایی برای کل سیستم خواهد بود .

 

 


مبدل های VHF CONVERTERS) VHF) :
از آنجا که به دلیل فرکانس بالاتر افت سیگنال UHF در سیستم نسبت به VHF بیشتر است لذا در سیستمهای MATV میتوان کانال های UHF را با استفاده از مبدل ها قبل از ورود به آمپلی فایر به کانال های استفاده نشده VHF تبدیل کرد . البته برای هر کانال یک مبدل مجزا مورد نیاز است . در برخی از مبدل ها امکان میکس یک سیگنال ورودی دیگر با سیگنال تبدیل شده وجود دارد مبدل ها سیگنال تبدیل شده را تقویت نیز می کنند لذا باید در محاسبات سیستم مقدار این تقویت را نیز در نظر گرفت به دلیل اینکه تغییرات وسیع دما باعث عدم پایداری در خروجی مبدل می شود لذا باید مبدل را در مکانی با هوای متعادل نصب کرد .

تلفیق کننده ها (MOD ULATORS) :
از این وسیله برای تلفیق سیگنال صوتی و تصویری باهم و تبدیل آن به کانال RF استفاده می گردد. سطح خروجی برای بهترین حالت قابل تنظیم است .

فیلترها و مسدود کننده ها ( FILTERS AND TRAPS ) :
از این وسایل برای حذف فرکانس های  ناخواسته و دریافت سیگنال بدون تداخل و نویز استفاده می شود. همچنین می توان باند مربوط به یک کانال را مسدود کرده و یک کانال ویدئویی یا هر منبع دیگری به جای آن قرار داد.

تضعیف کننده ها ( ATTENUATORS ) :
چون ممکن است سیگنال مربوط به بعضی کانال ها بسیار قوی تر از کانال های دیگر باشد و سیگنال های قوی سیگنال های ضعیف را تحت تاثیر قرار دهند و در نتیجه سطح سیگنال ها یکسان نباشد واین امر باعث ایجاد نویز گردد باید با استفاده از تضعیف کننده ها سیگنال های قوی را کاهش دهیم. تضعیف کننده ها می توانند ثابت یا قابل تنظیم باشند. چون تضعیف کننده ها تمام سیگنال عبوری را به یک اندازه تضعیف می کند.لذا باید فرکانس هایی را که می خواهیم تضعیف شوند از سایر فرکانس ها جدا کنیم.

ترکیب کننده ها ( COMBINERS ) ( MIXERS ) :
در صورتی که از سیستم MATV بیش از یک آنتن مورد استفاده قرار گیرد باید قبل از اعمال سیگنال به تقویت کننده از ما را توسط میکسر با هم ترکیب کنیم. میکسر شامل تعدادی فیلتر با باند گذر مشخص می باشد که کانال های TV جداگانه توسط این فیلترها در یک خروجی مشترک ظاهر شده و به آمپلی فایر اعمال می گردد. علاوه برآن فرکانس های مزاحم نیز توسط این دستگاه ها فیلتر می گردند . برای مثال در صورتی که یک میکسر برای کانال 2 و 4 تنظیم شده باشد در صورت وجود کانال 3 این کانال توسط میکسر فیلتر خواهد شد. البته در چنین موردی که کانال های باند پایین و غیر پشت سر هم ( یعنی 2 و 4 ) به میکسر اعمال شده اند اگر کانال 3 قوی باشد باعث ایجاد تداخل می شود ولازم می گردد یک مسدود کننده ( TRAP ) برای کانال 3 نصب گردد . میکسر همچنین می تواند به صورت معکوس برای جدا کردن سیگنال های حاصل از آنتن به صورت خطوط مجزا استفاده گردد تا سیگنال های قوی تا سطح سیگنال های ضعیف تضعیف شده و سپس به تقویت کننده اعمال شوند .

تقویت کننده ها ( AMPLIFIERS ) :
برای بالا بردن سطح سیگنال دریافت شده توسط آنتن از تقویت کننده استفاده می گردد تا افت سیستم توزیع جبران شود و سیگنال مناسب به هر تلویزیون برسد . مقدار توانایی آمپلی فایر در تقویت کننده برحسب دسی بل بیان می شود و ضریب بهره تقویت سیگنال( GAIN ) نام دارد . هنگام انتخاب آمپلی فایر باید مشخصات آن را دقیقا مورد مطالعه قرار داد نباید مجموع سیگنال ورودی و ضریب تقویت آمپلی فایر از مقدار قابلیت خروجی آمپلی فایر بیشتر شود چون این امر باعث حالت اضافه بار در خروجی ( over load ) و خرابی سیگنال می گردد . آمپلی فایر ها یا به صورت پهن باند هستند که چندین کانال را به طور یکسان تقویت می کنند یا به صورت تک کانال که برای مهیا کردن یک سیگنال با سطح یکنواخت به کار می روند و در هر کانال تنظیم سطح خروجی تک تک کانال ها به کمک مدار کنترل تقویت اتوماتیک ( AGC ) امکان پذیر است . آمپلی فایرها بسته به محل مورد استفاده به دو نوع تقسیم میگردند:
الف :آمپلی فایر توزیع ( DISTRIBUTION AMP )
ب : آمپلی فایر خط ( LINE AMP )

آمپلی فایر توزیع در ابتدا برای توزیع سیگنال بین شاخه ها استفاده می گردد ولی آمپلی فایر خط در طول خطوط برای تقویت سیگنال در محل هایی که سطح سیگنال به قدری افت کند که کیفیت تصویر لازم را ایجاه نکند و افت بقیه سیستم را جبران ننماید استفاده می شود. در حقیقت هر گاه افت های سیستم آن قدر زیاد باشد که آمپلی فایر ها ساخته شده قادر به جبران آن نباشد باید سیگنال را بعد از فرستاده شدن به خط توزیع در جا هایی که سطح آن از مقدار مورد نیاز پایین می آید به کمک آمپلی فایرهای خط تقویت کنیم .در زیر چند نمونه آمپلی فایر و دیاگرام اتصال یک نوع خانگی ( ATBC124 ) را می بینید که برای استفاده 4 تلویزیون از یک پریز کاربرد دارد.

 

 

تجهیزات سیستم توزیع ( DISTRIBUTION EQUIPMENT ) :

تقسیم کننده انشعابی ( SPLITTER ) :
کابل هایی که سیگنال را از تجهیزات اولیه ( HEAD END ) به دستگاه های گیرنده می رسانند خطوط اصلی ( (TRUNK نامیده می شود . اسپلیترها قطعات الکترونیکی هستند که روی خطوط اصلی قرار می گیرند و یک ورودی اصلی دارند که سیگنال را دریافت کرده و بین چندین خط خروجی به تساوی تقسیم می کنند . در حقیقت برای گرفتن انشعاب از خطوط اصلی از اسپلیتر استفاده می گردد . اسپلیتر ها در انواع 2 راه ( 2WAY ) - 4 راه - 8 راه – 12 راه - 14 راه و 16 راه ساخته شده اند که این اعداد تعداد خروجی های آن را مشخص می کنند.

تقسیم کننده های عبوری (TAP OFF) :
اگر بخواهیم از یک خط اصلی در طول مسیر انشعاب هایی بگیریم و سپس خط را ادامه دهیم باید از TAP OFF استفاده کنیم. تپ آف دارای یک ورودی اصلی و یک خروجی اصلی با افت کم نسبت به ورودی است و دارای چند خروجی فرعی نیز می باشد که سطح سیگنال آن ها نسبت به ورودی اصلی خیلی پایین است و این خروجی های فرعی برای مسیر های انشعابی استفاده می گردند. به عنوان مثال برای انشعاب گرفتن از خط اصلی در طبقه چهارم و سوم از دو عدد تپ آف خط استفاده می شود که خط اصلی از خروجی تپ آف طبقه چهارم به ورودی تپ آف طبقه سوم اتصال می یابد و از خروجی تپ آف طبقه سوم نیز به طبقات پایین تر می رود. انشعابات لازم برای دستگاه های گیرنده در هر طبقه نیز از خروجی های فرعی تپ آف آن طبقه گرفته می شود . بعضی از تپ آف ها به صورت توکار در داخل دیوار قرار می گیرند ( WALL TAP ) و دارای خروجی 300 یا 75 اهم و یا هر دو می باشند .بعضی تپ آف ها ممکن است قادر باشند ولتاژ DC/AC را از خود عبور دهند تا قابلیت تغذیه تجهیزات را از طریق خط سیگنال فراهم آورند. تپ آف ها در انواع یک راه - 2 راه - 3 راه - 4 راه و غیره ساخته شد اند و تعداد راه ها تعداد خروجی های فرعی تپ آف را نشان می دهد  .

پریز ها (OUT LET):
پریزهای آنتن معمولا به صورت تو کار نصب می گردند و قابلیت تطبیق امپدانس را بین خط سیگنال 75 اهم و ورودی 300 اهم تلویزیون دارند . بعضی از تپ آف های دیواری( WALL TAP ) نیز دارای خروجی 300 اهم می باشند ولی بهتر است در محل هایی که سیگنال قوی است برای جلوگیری از سایه روی تصویر و برداشت مستقیم سیگنال توسط تپ آف ها و جلوگیری از بروز اختلال در تصویر از مبدل 75 به 300 اهم جداگانه استفاده گردد . پریزها در دو نوع میانی و انتهایی ساخته می شوند . نوع میانی دارای امکان انشعاب گرفتن برای پریز بعدی نیز می باشد و برای آخرین پریز در مسیر پریز انتهایی استفاده می شود .

جدا کننده های باند ( DIPLEXER ) :
برای جدا کردن سیگنال UHF از VHF قبل از اعمال آن به تلویزیون یا برای جدا کردن باند FM و VHF در سیستم های VHF/FM از جدا کننده ها استفاده می گردد . دو مدل DIPLEXER را در زیر می بینید:

انتهایی ها (DIPLEXER) :
برای پایان دادن به هر خط 75 اهمی در سیستم MATV یا پورت های استفاده نشده در تجهیزات باید یک مقاومت 75 اهمی برای جلوگیری از برگشت سیگنال به خط و ایجاد شبح در تصویر استفاده گردد. در صورتی که تغذیه برق تجهیزات از طریق خط سیگنال انجام شده باشد باید از ترمیناتور بلوکه کننده ولتاژ استفاده می شود .

دسی بل ( db ) :
مقدار سیگنال تلویزیونی را عموما 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 برابر 1000 میکرو ولت میگیرند لذا برای خروجی 1000 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 El مقدار بهره را به دست می آورند و بر حسب دبی میکرو ولت بیان میکنند که برای ولتاژ خروجی ( El ) یک میکرو ولت مقدار بهره برابر صفر دبی میکرو ولت بدست می آید. در این صورت برای مقدار مبنای 1000 میکرو ولت که در حالت قبلی صفر دسی بل به دست می آمد 60 دبی میکرو ولت بیان میشود.

کابل های مورد استفاده در MATV :
در کابل کشی سیستم های MATV از کابل کواکسیال 75 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 و از 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 موارای که نیاز به خاک کردن کابل باشد کابل RG11/U استفاده می گردد . در داخل ساختمان نیز معمولا 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 پریزهای مسیر از کابل های 3C-2V و 4/SC-2V و 5C-2V استفاده می گردد هرچه ضریب حرف C بالاتر باشد افت کابل کمتر است. در شکلهای زیر سه نوع کابل با نمودار مقدار تضعیف سیگنال بر حسب طول کابل و انواع کانکتورها را میبینید:

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 حد الامکان 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 در نظر 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 :
1- افت کابل ها  : مقداری از سیگنال در حین عبور از کابل کواکسیال افت خواهد کرد مقدار این افت به نوع کابل مورد استفاده و فرکانس 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 .
2 – افت اسپلیترها  (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 و برای اسپلیتر 4 راه حدود 5/6 الی 2/7 دسی بل خواهد بود . معمولا کارخانجات سازنده مقدار این افت را برای فرکانس های مختلف در جدولی ارائه می کنند .
3 - افت جداسازی : ( TAP LOSS) ( ISOLATION 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 مثلا اگر یک سیگنال 25db به یک تپ آف با افت ایزولاسیون 23db اعمال شود در خروجی فرعی مقدار 2db سیگنال قابل دسترس خواهد بود .
4 – افت عبوری ( INSERTION LOSS)(Trough loss ) : هنگام عبور سیگنال از داخل تپ آف از ورودی اصلی به خروجی اصلی مقداری افت ایجاه می شود که باید مقدار آن را در محاسبات مد نظر قرار داد . مقدار این افت برای فرکانس های مختلف فرق می کند و توسط کارخانه سارنده جدولی ارائه می گردد ولی معمولا تپ آف های با مقدار ایزولاسیون بالا افت عبوری کمتری دارند .
نحوه انتخاب تپ آف : باید در یک سیستم MATV تپ آف هایی انتخاب شود که حداقل 1000 میکرو ولت را برای هر گیرنده تامین کند و ایزولاسیون کافی بین گیرنده و سیستم جهت جلوگیری از تداخل ایجاد کند دریافت سیگنال بیشتر از1000 میکرو 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 و در 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 شود .
1 - نوع آنتن
2 - بهره. آنتن
3 - جهت آنتن
نوع آنتن باتوجه به تعداد و فرکانس کانال های مورد دریافت تعیین می گردد. جهت آنتن نیز نسبت به فرستنده تلویزیونی تنظیم می شود. اگر تمام فرستنده ها یا تعدادی از آن ها در یک جهت باشند از آنتن پهن باند ( BROAD BAND ) استفاده می شود و اگر در جهت های متفاوت باشند از آنتن تک کانال استفاده می گردد . انواع معمول آنتن ها عبارتند از :


VHF     UHF     VHF/UHF     VHF/UHF/FM

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

برآورد سطح سیگنال :
تعیین دقیق سطح سیگنال برای طراحی صحیح سیستم مهم و اساسی است . لذا با استفاده از یک آنتن با بهره مشخص ( در صورت امکان همان آنتی که نصب خواهد شد ) و یک تلویزیون رنگی قابل حمل و نقل و یک میدان سنج میتوان مقدار سیگنال را در محل نصب آنتن تعیین کرد . در محل هایی که سیگنال ضعیف است محل آنتن بسیار حساس است . ممکن است در یک 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 که همیشه ارتفاع بالاتر باعث ایجاد سیگنال بیشتر نمی شود بلکه باید مناسب ترین ارتفاع را با آزمایش به دست آورد . میدان سنج نیز برای اندازه گیری سیگنال دریافت شده برای هر کانال به کار می رود.این تست باید در چند جای سایت انجام گیرد و بهترین محل برای آنتن انتخاب گردد . در صورتی که آنتن به دقت انتخاب شود حتی می تواند بعضی تداخل ها را از بین ببرد . با استفاده از تلویزیون رنگی می توان کیفت سیگنال را در هر کانال مشخص کرد و در صورت وجود تداخل امواج اثر آن را روی تصویر مشاهده نمود .

انتخاب پیش تقویت کننده ( PRE AMPLIFIRE ) :
در محل هایی که سیگنال ضعیف است ممکن است تقویت اولیه سیگنال لازم شود . در انتخاب پری آمپلی فایر باید چهار نکته را در نظر گرفت .
1 - پوشش باند فرکانسی

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 کننده های موج FM هستند تا اگر دریافت FM باعث ایجاد نویز شود آن را بلوکه کنند . پری آمپلی فایر باید سطح سیگنال کافی برای آمپلی فایر توزیع را فراهم کند . هنگام استفاده از آمپلی فایرهای تک کانال هم ممکن است یک پری آمپلی فایر لازم شود . تا سیگنال کافی برای عمل کرد صحیح AGC فراهم گردد . مقدار نویز تولید شده توسط پری آمپلی فایر یا همان عدد نویز( figure noise ) نیز باید پایین باشد تا کیفیت سیگنال حفظ شود . تغذیه پری آمپلی فایر که در نزدیکترین فاصله از آنتن نصب شده است از طریق یک منبع تغذیه در داخل ساختمان نیز ممکن است و پس از کاهش دادن ولتاژ به مقدار لازم توسط خطوط سیگنال به پری آمپلی فایر اعمال می شود . توجه کنید بین منبع تغذیه و پری آمپلی فایر یک اسپلیتر معمولی قرار ندهید چون باعث اتصال کوتاه منبع تغذیه می گردد . از مبدل تطبیق امپدانس نیز نباید استفاده نمایید .

پردازش و ترکیب سیگنال :
عمل پردازش سیگنال توسط فیلترها - مسدود کننده ها - ترکیب کنند. ها و تضعیف کننده ها انجام می گیرد . در صورت لزوم از مبدل فرکانس UHF به VHF نیز می توان استفاده کرد .
انتخاب آمپلی فایر :
در انتخاب آمپلی فایر باید 3 مورد را درنظر گرفت :
1- فرکانس و تعداد کانال های مورد دریافت
2 - افت کل سیستم
3- نوع سیگنال ورودی
اگر کانال های هم جوار زیای دریافت شود هر کانال برای جلوگیری از تداخل باید فیلتر شود و برای این منظور معمولا از آمپلی فایرهای تک کانال ( STRIP ) استفاده می گردد . مقدار ورودی به علاوه بهره تقویت کننده باید از افت کل سیستم بیشتر شود ومعمولا 6db نیز به این مقدار اضافه می کنند . آمپلی فایرهای تک کانال بعد از فیلتر کردن و بلوکه کردن تمام کانال های دیگر به کار می روند و دارای 2 نوع کنترل بهره اتوماتیک ( AGC ) و دستی هستند . که نوع AGC در شرایط آب و هوایی و محیطی مختلف سطح سیگنال را ثابت نگه می دارند . آمپلی فایرها با ورودی UHF/VHF , VHF ساخته شده اند .در
ضمن مقدار سیگنال ورودی به علاوه بهره تقویت کننده نباید از توان خروجی آمپلی فایر بیشتر شود . قابلیت یا مقدار خروجی آمپلی فایر مقداریست که تقویت کننده بدون برش و یا مدولاسیون عرضی می تواند تحویل دهد . بعضی از آمپلی فایرها دارای کنترل بهره و اعوجاج و نوسان وتضعیف کننده قابل تنظیم می باشد تا سطح سیگنال یکسانی را برای تمام کانال ها ایجاد کنند .

محاسبه یک سیستم نمونه :
برای یک ساختمان پنج طبقه می خواهیم سیستمی را طراحی کنیم که دارای دوشاخه اصلی می باشد ودر هر مسیر پنج تپ آف وجود دارد . افت های ایزولاسیون را برای تپ آف های هر دو شاخه یکسان در نظر می گیریم ولی در یک سیستم با شاخه های نا برابر باید محاسبات را بر اساس شاخه با افت بیشتر انجام دهیم . اولین قدم تعیین افت های سیستم است :
1 - افت کابل ها : برای این سیستم کابلی را در نظر می گیریم که افت آن در هر 100 فوت برابر 4.2db است . لذا باتوجه به اینکه کل مسیر از اسپلیتر تا آخرین تپ آف 190 فوت است:


4.2X1.9= 8db= افت کابل

 

 


1 – افت اسپلیتر : چون اسپلیتر مورد استفاده دو راه است لذا افت آن را 5/3 دسی بل در نظر می گیریم
2 - افت عبوری تپ آف ها : اگر افت ایزولاسیون را برابر  17db بگیریم به طور متوسط می توان افت عبوری تمام تپ آف ها راه. 7db در نظر گرفت و در نتیجه برای پنج تپ آف در مسیر داریم :

0.7x5 = 3.5 db = افت عبوری تپ آف ها


3 - افت ایزولاسیون تپ آف : آخرین تپ آف را با افت ایزولاسیون 12db انتخاب می کنیم. باتوجه به مقدار موارد بالا افت کل سیستم برابر خواهد بود با:

27db=  8 + 3.5 + 3.5 + 12= افت جدا سازی + افت عبوری + افت اسپلیتر + افت کابل ها

نحوه تعیین آمپلی فایر :
باید آمپلی فایری را انتخاب نماییم که بتواند به افت 27db سیستم غلبه کند معمولا 6db نیز اضافه تر در نظر می گیرند . بنابراین باید آن آمپلی فایر 33db باید استفاده نماییم ولی باتوجه به آمپلی فایرهای موجود ساخته شده یک آمپلی فایر 30db را انتخاب می کنیم.
انتخاب اسپلیتر .
در این سیستم چون از اسپلیتر دو راه استفاده شده است لذا افت اسپلیتر را 3،5 دسی بل در نظر می گیریم . مقدار سیگنال در خروجی های اسپلیتر که ورودی هر شاخه می باشد برابر خواهد شد :30-3.5=26.5db

انتخاب تپ آف ها :
برای این سیستم سه نوع تپ آف را درنظر می گیریم :
1 - تپ آف با افت ایزولاسیون 23db و افت 0.3db
2 - تپ آف با افت ایزولاسیون 17db و افت عبوری0.9db
3 - تپ آف با افت ایزولاسیون 12db و افت عبوری 0.9db
در انتخاب تپ آف باید سعی کنیم در صورتی که مقدار سیگنال اجازه دهد از تپ آف با بالاترین مقدار افت ایزولاسیون استفاده کنیم تا افت عبوری کمتری داشته باشیم .
تعیین اولین تپ آف: چون سیگنال خروجی از اسپلیتر 26.5db است بعداز عبور از 50 فوت کابل که مقدار افت آن برای 100 فوت 4.2 دسی بل است درنتیجه برای 50 فوت 2.1 دسی بل است مقدار آن 26.5-2.1=24.4db می شود .این مقدار ورودی اولین تپ آف است . درصورت استفاده از تپ آف با مقدار افت ایزولاسیون 23db مقدار سیگنال تغذیه شده به گیرنده تلویزیونی برابر 24.4-23=1.4db به دست می آید.این مقدار بیش ازهزار میکرو ولت (صفر دسی بل ) است . باتوجه به اینکه افت عبوری این تپ آف معادله.0.3 است لذا خروجی آن برابر خواهد بود :24.4-0.3=24.1db
تعیین تپ آف های بعدی نیز به همین شیوه ادامه می یابد
(30/100)4.2=1.3db افت کابل تا تپ آف دوم
24.1-1.3=22.8 ورودی تپ آف دوم
برای تپ آف دوم تپ آف با مقدار ایزولاسیون 17db انتخاب می گردد :
22.8-17=5.8db  مقدار خروجی فرعی تپ آف 2
=22.1(افت عبوری)22.8-0.7  مقدار خروجی اصلی تپ آف 2
= 20.8db(افت کابل) 22.1-1.3  مقدار ورودی تپ آف 3

انواع تداخل و روش های از بین بردن آن :
1 – تداخل مدولاسیون عرضی : این نوع تداخل در خروجی آمپلی فایرها و پری آمپلی فایرها در مواقعی که مقدار خروجی از حد معین شده تجاوز کند ( OVER LOAD ) اتفاق می افتد . اثر آن به صورت تداخل 2 یا چند کانال باهم ظاهر می شود و اطلاعات تصویر یک کانال روی دیگری به صورت خطوط عمودی یا افقی و تصویر نگاتیوی جاروب شده ظاهر می گردد . این تداخل با کمک آنتن های جهتی بالا و با استفاده از فیلترها و تضعیف کننده های سیگنال تداخل کننده حذف شود . چون همیشه قویترین سیگنال باعث تداخل می گردد لذا با تضعیف کننده می توان آن را کاهش داد .
2 – اعوجاج حاصل از اضافه بار :این اعوجاج در آمپلی فایرهای تک باند اتفاق می افتد و به صورت تصویری خیلی تاریک و با کنتراست بالا و خطوط روشن نا منظم روی تصویر ظاهر می گردد . در این حالت سیگنال اعمال شده با آمپلی فایر چنان قوی است که آمپلی فایر در ناحیه غیر خطی کار می کند و موج حاصل صدا و تصویر با هم تداخل می کنند . در نهایت این اضافه بار باعث از دست رفتن سنکرونیزاسیون تصویر و پارگی در تصویر می گردد . با استفاده از کاهش سیگنال توسط تضعیف کننده می توان این اعوجاج را بر طرف کرد .
3 - تداخل کانال های هم جوار :این تداخل ناشی از غلبه سیگنال قوی یک کانال بر سیگنال ضعیف کانال مجاور است و به آن اثر  HERRINGBONE گفته می شود . کانال مجاور کانالی است که درست بعد از کانال دیگر است مانند کانال 2 و 3 . این اثر را می توان با قوی تر کردن کانال ضعیف یا تضعیف کانال قوی هر کدام که مناسب تر باشد از بین برد .
4 – اثر تداخلی CO-CHANNEL : این تداخل در صورتی ایجاد می شود که دو ایستگاه فرستنده در دو شهر مختلف از یک فرکانس همسان برای یک کانال استفاده نمایند . روی تلویزیون دو تصویر مختلف یکی روی دیگری ظاهر می شود . با آنتن های جهتی بالا (HIGH DIRECTIONAL) می توان این مسئله را رفع کرد .
5 – تداخل ناشی از خطوط برق : این تداخل ناشی از میدان اطراف سیم های برق با ولتاژ بالا است . برای از بین بردن آن باید آنتن را دور از خطوط برق نصب کرد . بالون 300 به 75 اهم بین آنتن و سیستم MATV را نیز باید تا حد امکان نزدیک به ترمینال های آنتن نصب کرد تا القای میدان مغناطیسی خطوط برق روی سیم زج به حداقل برسد. زمین کردن صحیح سیستم نیز از تداخل ناشی از خطوط برق جلوگیری می کند .

شبح یا سایه در تصویر :
سه علت برای ایجاد شبح یا سایه در تصویر وجود دارد:
1 - گرفتن سیگنال های منعکس شده توسط آنتن
2 - جذب مستقیم سیگنال توسط گیرنده تلویزیونی یا خطوط انتقال سیگنال
3 - نصب غیر صحیح تجهیزات .
سیگنال های منعکس شده از ساختمان ها و برج ها و مخازن و کوه ها می توانند باعث ایجاد سایه در تصویر شوند . این امواج منعکس شده چند میکروثانیه بعداز سیگنال اصلی به آنتن می رسند وباعث ایجاد تصویر دوم کم رنگ در سمت راست تصویر اصلی می شوند با تنظیم دقیق تر جهت آنتن می توان آن را حذف کرد . در موارای نیز سیگنال به طور مستقیم توسط تکه کوتاه زوج 300 اهمی بین ترمینال های آنتن و بقیه تجهیزات جذب شده وایجاد شبح در تصویر می نماید . این اثر در محل های با سیگنال قوی بیشتر اتفاق می افتد و سیگنال گرفته شده چند میکرو ثانیه قبل از سیگنال اصلی نمایش داده می شود . برای رفع این اثر باید از سیم جفت 300 اهمی حد الامکان استفاده نگردد و یک بالون در نزدیکی ترمینال های آنتن نصب گردد ودر بقیه مسیر از کابل کواکسیال استفاده شود . همچنین با نصب مسدود کننده در سیستم های بزرگ و قوی کردن سیگنال گرفته شده توسط آنتن این سیگنال ضعیف در مقابل آن اثر خود را از دست می دهد . با تبدیل کانال به یک کانال غیر مجاور نیز می توان این تداخل را حذف کرد .روش های غیر فنی نصب تجهیزات مانند استفاده نکردن از ترمیناتورها و محکم نکردن صحبح اتصالات که باعث عدم تطبیق امپدانس می گردد نیز باعث بروز این مشکل می شود .

سیستم های ویدئو مرکزی :
در صورتی که آمپلی فایر توریع بیش از یک ورودی VHF یا UHF داشته باشد می توان با سیگنال RF را از خروجی ویدئو به آمپلی فایر وصل کرده و یک سیستم ویدئو مرکزی برقرار کرد .

سیستم های ماهواره مرکزی  (MSTV):
این سیستم ها معمولا در هتل هایی که مجوز لازم را دارند برقرار می گردند واز تجهیزاتی نظیر دیش - سویچر و LNB های چند خروجی و آمپلی فایر مخصوص فرکانس های ماهواره ای استفاده می کنند .
برای نصب سیستم های ماهواره مرکزی دو روش وجود دارد که در ادامه به شرح آنها می پردازیم :

1 - استفاده از رسیورهایی با توانایی پخش چند کانال بصورت همزمان :
در این روش از ال ان بی هایی با 6 خروجی استفاده می شود و برای هر 6 کانال یک دیش نیاز است ، رسیورهایی که بعنوان سرور در این مدل استفاده می شوند معمولا توانایی دریافت و پخش 6 کانال را بصورت همزمان دارند.
در هر طبقه با استفاده از یک دستگاه آمپلی فایر  سیگنال ها تقویت شده و سپس به چندن بخش تقسیم  می شود .

 

مزایا و معایب :
تعداد رسیور کمتر و جعبه محافظ کوچکتر 
محدودیت قطعات یدکی در صورت خرابی های احتمالی
از کار افتادن 6 کانال در صورت از کار افتادن یک دستگاه
2 - روش استفاده از  چندین رسیور :
در این روش چندین رسیور بصورت حلقه ای به یکدیگر متصل شده و سپس خروجی آنها به دستگاهی به نام head end amplifier  داده می شود . در هر طبقه از یک دستگاه آمپلی فایر جهت تقویت سیگنالها و در صورت لزوم از یک دستگاه تقسیم کننده برای داشتن خروجی های بیشتر استفاده می گردد .

 


مزایا و معایب :
دسترسی آسانتر به قطعات یدکی
توسعه پذیری آسان
نیاز به فضای بیشتر جهت نصب و پیاده سازی

+ نوشته شده توسط محمد امین تنها در جمعه ششم بهمن 1391 و ساعت 14:32 |


Powered By
BLOGFA.COM