سیستمهای آنتن مرکزی
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 يا مقسم انتهایی (SPLITTER) و تقسیم کننده عبوری يا میانی (TAP OFF) و مقاومت های انتهایی (TEMINATOR) و غيره برای تحویل سیگنال به گیرنده ها و جدا سازی ( ISOLOTION ) هر گیرنده از سیستم می باشد
دسی بل ( db ) :
مقدار سيگنال تلويزيونی را عموماً با واحد ميكرو ولت اندازه می گيرند 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 حقيقت دسی بل چند مرتبه بزرگ يا كوچك بودن سيگنال را نسبت به يك سطح مبنا نشان می دهد . در سيستم های MATV اين سطح مبنا (E2 ) را برابر1000 ميكرو ولت ميگيرند لذا براي خروجي 1000 ميكرو ولت بهره برابر صفر دسي بل ميشود. تمام مقادير ضريب تقويت آمپلی فاير ها و افت های سيستم و مقادير ايزولاسيون به db بيان می شود . در محاسبات بر حسب دسی بل به راحتی می توان مقادير را جمع يا تفريق كرد. در ادامه بحث ما مبناي بالا را در نظر ميگيريم.لازم به ذكر است در بعضي سيستمها ولتاژ مبنا(E2 ) را برابر يك ميكرو ولت ميگيرند و از رابطه db = 20 log E1 مقدار بهره را به دست مي آورند و بر حسب دبي ميكرو ولت بيان ميكنندكه براي ولتاژ خروجي (E1) يك ميكرو ولت مقدار بهره برابر صفر دبي ميكرو ولت بدست مي آيد. در اين صورت براي مقدار مبناي 1000 ميكرو ولت كه در حالت قبلي صفر دسي بل به دست مي آمد 60 دبي ميكرو ولت بيان ميشود.
كابل های مورد استفاده در MATV
در كابل كشی سيستم های MATV از كابل كواكسيال 75 اهمی استفاده می گردد . اين كابل ها كه به آن ها كابل هم محور هم اطلاق می شود دارای يك هادی مركزی از جنس مس می باشند كه وظيفه حمل سيگنال را به عهده دارد و يك شيلد به صورت بافته مسی كه دور كابل را گرفته واز اثر القا و تداخل روی سيگنال توسط عوامل خارجی جلوگيری می كند و امكان جذب مستقيم سيگنال توسط هادی مركزی را از بين می برد . برای اتصال كابل های كواكسيال به تجهيزات MATV از كانكتور های نوع F استفاده می گردد كه بسته به نوع كابل سايز آن انتخاب می گردد . كابل های مورد استفاده در سيستم 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 ( بين چندين ساختمان ) و يا برای مواردی كه نياز به خاك كردن كابل باشد كابل RG11/U استفاده می گردد . در داخل ساختمان نيز معمولاً برای تمام مسيرها به طور يكسان كابل RG59 به كار می رود . برای اتصال پريزها به سيستم بين تپ آف و پريز و يا بين اسپليتر و پريز بسته به فاصله و تعداد پريزها ی مسير از كابل های 3C-2V و 4/5C-2V و 5C-2V استفاده می گردد هرچه ضريب حرف C بالاتر باشد افت كابل كمتر است. در شكلهاي صفحه بعد سه نوع كابل
طراحی سيستم MATV
الف : طراحی سيستم توزيع
از آنجا كه افت سيستم توزيع آنتن مركزی در انتخاب تجهيزات اوليه ( HEAD END ) موثر است لذا بايد ابتدا سيستم توزيع را طراحی و محاسبه نمود . قدم اول تهيه نقشه ساختمان و علامت گذاری محل پريزها و محل آمپلی فاير است . نحوه توزيع كابل ها نيز از نظر عمودی يا افقی بودن نسبت به شكل ساختمان بايد تعيين شود وسپس كابل های لازم تعيين شود . از كابل كشی طولانی و كابل كشی زيگزاگ و حلقوی بايد اجتناب كرد و كابل ها را حدالامكان به طور مستقيم كشيد . بعد محل تپ آف ها واسپليتر ها را تعيين می كنيم . طولانی ترين كابل يا كابل با بيشترين تعداد تپ آف ها و اسپليتر ها را بايد برای محاسبه افت سيستم درنظر گرفت . در صورت عدم اطمينان در مورد شاخه با بيشترين افت بايد در چندين شاخه افت را محاسبه كرد وشاخه با بيشترين افت را انتخاب نمود .افت های سيستم توزيع:
1- افت كابل ها : مقداری از سيگنال در حين عبور از كابل كواكسيال افت خواهد كرد مقدار اين افت به نوع كابل مورد استفاده وفركانس سيگنال عبوری بستگی دارد در فركانس های بالاتر افت بيشتری وجود خواهد داشت . بهتر است افت كابل را برای بالاترين فركانس موجود يا فركانسی كه ممكن است در آينده دريافت شود محاسبه نمود .
2- افت اسپليتر ها (INSERTION LOSS)) : مقدار افت در اسپليتر عبارت است از مقدار ورودی بر حسب db منهای مقدار خروجی. به عنوان مثال اين مقدار برای اسپليتر دو راه حدود 5/3 db وبرای اسپليتر 4 راه حدود 5/6 الی 2/7 دسی بل خواهد بود . معمولاً كارخانجات سازنده مقدار اين افت را برای فركانس های مختلف در جدولی ارائه می كنند .
3- افت جداسازی ( ISOLATION LOSS ) (TAP LOSS) : هر تپ آف برای ايزولاسيون گيرنده ها از يكديگر سيگنال ورودی را مقداری كاهش می دهد وآن را به خروجی فرعی می دهد اين افت را افت جداسازی (ايزولاسيون ) می نامند مثلاً اگر يك سيگنال 25db به يك تپ اآف با افت ايزولاسيون 23db اعمال شود در خروجی فرعی مقدار 2db سيگنال قابل دسترس خواهد بود .
4- افت عبوری (Trough loss) INSERTION LOSS)) : هنگام عبور سيگنال از داخل تپ آف از ورودی اصلی به خروجی اصلی مقداری افت ايجاد می شود كه بايد مقدار آن را در محاسبات مد نظر قرار داد . مقدار اين افت برای فركانس های مختلف فرق می كند وتوسط كارخانه سازنده جدولی ارائه می گردد ولی معمولاً تپ آف های با مقدار ايزولاسيون بالا افت عبور ی كمتری دارند .
