Οδηγος: Κεραιες τηλεοπτικού σήματος - Εγκατάσταση
3
Καλησπέρα,
Εδω σας παρουσιάζω έναν οδηγό που αναλύει τα πάντα σχετικά με μια εγκατάσταση δικτυού κεραίας για λήψη τηλεοπτικών σημάτων
Μιας και βλέπω πολλούς να προβληματίζονται στο κομμάτι αυτό, ελπίζω με αυτήν την κίνηση μου, να τους βοηθήσω με όσα ξέρω στο τομέα αυτό.
Ένα δίκτυο για λήψη τηλεοπτικών σημάτων αποτελείται από τα εξής:
- Κεραία - ιστός
- Ενισχυτής Λήψεως (δεν είναι απαραίτητος πάντα)
- Καλώδιο Coaxial
- Διακλαδωτες (Splitters)
- Πρίζες RF η RF – SAT τερματικές και διελεύσεως.
- Tap Offs (διακλαδωτήρες άνισης κατανομής) (όπου και εάν είναι απαραίτητα)
- Combiners (Εάν συντρέχει και δορυφορικό)
- Modulators (εάν κριθεί απαραίτητο.)
Πάμε τώρα να αναλύσουμε ένα ένα αυτά τα εξαρτήματα.
Η ΚΕΡΑΙΑ
Υπάρχουν πολλοί τύποι κεραιών. Ο καθένας εξυπηρετεί ανάλογα με ποιο τρόπο έρχεται το σήμα στην περιοχή μας και σε τι ισχύ. (Στην ιδία ευθεία, μακριά, κοντά, ανάμεσα από λόφους, πάνω από θάλασσα, ανάμεσα από πολυκατοικίες). Ένας βασικός παράγοντας για την επιλογή της κεραίας είναι η απολαβή της (gain) σε DΒ. Συνήθως συναντάμε υλοποιήσεις από 11-19Db. Βεβαία παίζει ρόλο και η γραμμικότητα της καθώς παρουσιάσουν καμπύλη απολαβής ανά συχνότητα. Αλλά αυτο είναι ιδιαίτερα εξειδικευμένο.
Σε μια κεραία λοιπόν κοιτάμε την απολαβή. Βασικό καθώς εάν μενουμε σε μια περιοχή με χαμηλή ισχύ σήματος θα προμηθευτούμε μια με ισχυρή απολαβή. Αντιθέτως σε ένα αστικό κέντρο με ισχυρό σήμα επιλεγούμε με χαμηλότερη απολαβή για να αποφύγουμε το φαινόμενο της ενδοδιαμορφωσης (μπούκωμα).
Για μια ιδανική λήψη η ισχύς που θα πρέπει να φτάνει στον δεκτή μας κυμαίνεται από 55db – 75db η αλλιώς 562,3 uV – 5.623 mV
Άλλα στοιχειά που κοιτάμε είναι η ποιότητα κατασκευής, θέλουμε να αντέχει σε πλευρικούς άνεμους, βροχή, σκουριά κτλ.
Οι τύποι που συναντάμε είναι οι
Yagi uda
Uploaded with ImageShack.us
Οι οποίες χωρίζονται σε δίπολου, χελιδόνα, Τρίαινα Συμφασική Συγγραμική κτλ
Χελιδόνα
Uploaded with ImageShack.us
Τρίαινα
Uploaded with ImageShack.us
Collinear με ανακλαστήρα (αναφέρεται και σαν πλέγματος ή πάνελ)
Uploaded with ImageShack.us
ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ – ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ - ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
Υagi - Uda antenna (με υποκατηγορίες τρίαινα, χελιδόνα κ.λπ.)
Είναι η πιο ευέλικτη και πιο συνηθισμένη κεραία στις εγκαταστάσεις και χωρίζεται σε υποκατηγορίες.
Πλεονεκτήματα
Έχει μεγάλο κέρδος (μπορεί να φτάσει μέχρι και 19 dBd) και είναι κατευθυντική με στενή γωνία λήψης.
Μειονεκτήματα
Μπορεί να απεικονίσει είδωλα στην λήψη των αναλογικών προγραμμάτων, αν υπάρχει ακριβώς πίσω της μια πηγή ειδώλου (ένας μεγάλος φυσικός ανακλαστήρας). Τότε το σήμα ενισχύεται εν μέρει συμμετρικά της. Το μέγεθος αυτής της ενίσχυσης ορίζετε από τον συντελεστή f/b (front to back ratio) που γράφει κατασκευαστής της. Ανάλογα με τον τύπο τους δεν ενισχύουν το ίδιο όλες τις συχνότητες, οπότε μπορεί να πιάνουν κάποια κανάλια καλά, κάποια μέτρια, και κάποια όχι καλά. Το κέρδος τους σε σχέση με το εύρος συχνοτήτων απεικονίζεται σε ένα πίνακα που πρέπει να παρέχει ο κατασκευαστής.
Εφαρμογές
Όταν υπάρχει θάλασσα δίπλα στο κέντρο εκπομπής και έρχονται κανάλια που δημιουργούν παρεμβολές. Για κέντρα εκπομπής ανάμεσα από λόφους και πολυκατοικίες με οπτική επαφή. Όταν τα σήματα είναι αδύναμα έως ανύπαρκτα (με χρήση ενισχυτή).
Για να γίνει σωστά η εγκατάσταση μιας κατευθυντικής κεραίας, πρέπει να γνωρίζουμε, (έστω και κατά προσέγγιση) τα υψόμετρα των κεραιών εκπομπής και λήψης, και βάση μαθηματικού τύπου να δώσουμε στην κεραία λήψης την κατάλληλη γωνία σε σχέση με τον οριζόντιο άξονα.
Υagi- Uda Τρίαινα antenna Συμφασική Συγγραμική
Μια διάταξη τύπου τρίαινας αποσκοπεί σε μια αύξηση 5 db του κέρδους παραλληλίζοντας 3 κεραίες (μια κεντρική, μια με κλίση 20 μοιρών προς τα επάνω και μια με κλίση 20 μοιρών προς τα κάτω). Σχεδιάστηκε από την televes συνδυάζοντας μια κεραία Collinear με 3 κεραίες Υagi- Uda με τον συμβιβασμό αντί να χρησιμοποιηθούν και 3 ενεργά στοιχεία (πράγμα που θα έκανε την κεραία μεγαλύτερη, βαρύτερη με πολύπλοκο σύστημα τροφοδοσίας οπότε και ακριβή) να κάνει χρήση ενός μόνο δίπολου και για τις 3 κεραίες. Το αποτέλεσμα είναι οι 2 κεραίες να μην κοιτάνε άμεσα τον πομπό αλλά ή μια πάνω και η άλλη κάτω από αυτόν. Αυτό οδηγεί σε επιπλέον σήματα που έχουν ανακλαστεί με διαφορά στον χρόνο άφιξης που προστίθενται στο αρχικό οπότε στην λήψη των αναλογικών προγραμμάτων μπορεί να απεικονίζονται είδωλα. Το κέρδος της μεγάλης τρίαινας είναι 19 db.
Εφαρμογές
Οι κεραίες τύπου τρίαινα είναι κατάλληλες για περιοχές με αδύναμα σήματα, αφού εκμεταλλεύονται και το παραμικρό σήμα, έστω και με είδωλο στην λήψη των αναλογικών προγραμμάτων, αφού το «σήμα με είδωλο» είναι καλύτερο από το «καθόλου σήμα».
Σε περιοχές με καλό σήμα οι κεραίες τύπου τρίαινα είναι εμπεριέχουν τον κίνδυνο εμφάνισης ειδώλων. Αν κάποιος έχει τοποθετήσει σε μια περιοχή με δυνατό σήμα μια τέτοια κεραία και έχει είδωλα, θα πρέπει να αφαιρέσει τον κάτω κατευθυντήρα, που μαζεύει τα επιπλέον σήματα.
Υagi- Uda Χελιδόνα antenna
Μια διάταξη τύπου χελιδόνας αποσκοπεί σε μια αύξηση του κέρδους παραλληλίζοντας 2 κεραίες. Σχεδιάστηκε από την FUBA και συμπεριφέρεται σαν 2 κεραίες εντελώς παράλληλα και χωρίς τους άνω-κάτω λοβούς που έχει μια τρίαινα οπότε δεν δίνει και τα είδωλα στην λήψη των αναλογικών προγραμμάτων, που μπορεί να δώσει μια τρίαινα. Το κέρδος της έχει σχέση με το μήκος της οπότε σε μικρά μήκη έχει λιγότερο κέρδος από μια τρίαινα άλλα σε μήκος μεγαλύτερο από 120 cm κέρδος παρόμοιο με αυτό μιας τρίαινας.
Εφαρμογές
Όταν υπάρχει θάλασσα δίπλα στο κέντρο εκπομπής και έρχονται κανάλια που δημιουργούν παρεμβολές.
Για κέντρα εκπομπής ανάμεσα από λόφους και πολυκατοικίες με οπτική επαφή. Όταν τα σήματα είναι αδύναμα έως ανύπαρκτα (με χρήση ενισχυτή).
Κεραία Collinear πάνελ
Πλεονεκτήματα
Απορρίπτουν τα είδωλα που έρχονται από πίσω.
Μειονεκτήματα
Έχουν μέτριο κέρδος και μεγάλη γωνία λήψης δηλαδή δεν είναι κατευθυντικές.
Εφαρμογές
Αν βρισκόσαστε σε γούβα και στην ταράτσα έχετε ισχυρό σήμα, αλλά ο λόφος πίσω σας δέχεται πολύ ισχυρότερο και έχετε είδωλα στην λήψη των αναλογικών προγραμμάτων, η λύση είναι μια κεραία Collinear. Αν γύρω σας υπάρχουν ψηλές πολυκατοικίες και δεν έχετε οπτική επαφή με το σημείο εκπομπής αλλά υπάρχει σήμα από αντανακλάσεις.
ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ
Εδω έχουμε βασικά τους ενισχυτές ιστού ,τους ενισχυτές δικτυού [κεντρικούς] ,και τους ενισχυτές γραμμής.
Ο ιστού έχει την ιδιότητα να ενισχύει πολύ χαμηλά σήματα. Συνδέεται όσο γίνεται πιο κοντά στην κεραία διότι η απώλεια του καλωδίου προστίθεται σαν θόρυβος με αποτέλεσμα την μείωση της ποιότητας του σήματος.
Ο κεντρικός ενισχυτής έχει την δυνατότητα να δεχτεί στην είσοδο του πολύ πιο υψηλή σήματα προκειμένου να διανεμηθούν. Εκτός από τον αριθμό εισόδων που μπορεί να έχει ένας ενισχυτής, δυο ακόμη είναι τα κύρια χαρακτηριστικά που μας ενδιαφέρουν.
α] Ο συντελεστής ενίσχυσης [GAIN] που μετριέται σε db και είναι δυνατόν να είναι διαφορετικός στα VHF και διαφορετικός στα UHF εφόσον έχει διαφορετικές εισόδους . Ο συντελεστής ενίσχυσης απλώς δηλώνει πόσες φόρες μπορεί ο συγκεκριμένος ενισχυτής να ενισχύσει το σήμα στην είσοδο του.
β] Η μεγίστη στάθμη εξόδου του. Μετράτε σε dbμV.
Οι κεντρικοί ενισχυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολυκατοικίες. Μερικοί από αυτούς διανέμουν το σήμα διαφορετικά ανά έξοδο. Έτσι μπορούμε να παραμετροποιησουμε διαφορετικά πχ τον χρηστή του 1 ου ορόφου με αυτό των του 5ου και 4 ου.
Οι ενισχυτές γραμμής χρησιμοποιούνται συνήθως για να ενισχύσουν ελαφρώς ένα σήμα σε ένα διαμέρισμα με μεγάλη απόσταση από την κεντρική κεραία (πολλές απώλειες) η σε μια TV που ενε στην τελευταία πρίζα.
ΤΑ ΚΑΛΩΔΙΑ
Θα πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπόψη, ότι η τηλεόραση όσο ακριβή και αν
είναι, είναι «εξάρτημα» του καλωδίου. Πρέπει λοιπόν τα καλώδια να
επιλέγονται προσεκτικά και φυσικά ανάλογα με την έκταση του δικτύου
που θέλουμε να κατασκευάσουμε. (π.χ. αν έχει πολλές διανομές, σε πολλά
επίπεδα, σε μεγάλο μήκος, αν είναι κοινό δίκτυο RF / SAT κ.λ.π.
Παράμετροι ασφαλούς λειτουργίας καλωδίων
Απώλειες
Οι απώλειες μετρούνται σε dB /100μ/ 850MHZ (μέγιστη τηλεοπτική
συχνότητα που μπορεί να περάσει από δίκτυα RF). Είναι λογικό ότι
πρέπει να προτιμώνται καλώδια με τις μικρότερες δυνατές
απώλειες.
Θωράκιση
Ένα (τοποθετημένο ) καλώδιο εκπέμπει ή λαμβάνει (γίνεται το ίδιο
κεραία) με πολύ δυσάρεστα αποτελέσματα ιδιαίτερα σε καλωδιακά
δίκτυα. Είναι λοιπόν απαραίτητο να έχει υψηλή θωράκιση
(screening factor ή συντελεστής απομόνωσης). Ένα καλό καλώδιο
παρουσιάζει συντελεστή απομόνωσης μεγαλύτερο των 85db.
Κατασκευαστικά στοιχεία
Η παράμετρος αυτή αφορά στο κατά πόσο στην κατασκευή του
καλωδίου η απόσταση του κεντρικού άξονα διατηρείται σταθερή σε
όλο το μήκος του καλωδίου, από τον θώρακα (μπλεντάζ) . Θα
πρέπει να γνωρίζετε ότι στην περίπτωση που η απόσταση αυτή δεν
είναι σταθερή, αλλάζει η σύνθετη αντίσταση του καλωδίου με
αποτέλεσμα τη δημιουργία στάσιμων κυμάτων (κόμβοι ή κοιλίες).
Τονιζω επίσης ότι τα καλώδια coaxial που υπάρχουν είναι διαφορετικά για λήψη επίγειου σήματος και δορυφορικού. Δεν θα συμβεί απαραίτητα κάτι εάν βάλουμε λάθος πέραν από την μείωση της απόδοσης (σε db) αλλά σε εγκαταστάσεις με πολλούς δέκτες – πρίζες ενδεχομένως να έχουμε προβλήματα.
ΔΙΑΚΛΑΔΩΤΗΡΕΣ (SPLITTERS)
Εξάρτημα που χρησιμοποιείται πιο συχνά στις εγκαταστάσεις. Στη
βασική του μορφή είναι ένας διαιρέτης ισχύος1:2 . Κάθε διαιρέτης
1:2 μειώνει το σήμα κατά 4 περίπου DB. Με επανάληψη του
βασικού διακλαδωτήρα 1:2 σχηματίζονται οι τύποι διακλαδωτήρων
1:4,1:6,1:8. Χρήσιμο όταν θέλουμε να διανέμουμε ένα σήμα σε περισσότερους από έναν χρήστες.
Εάν προσθέσουμε διακλαδωτήρες σε σειρά τότε η συνολική
εξασθένιση είναι το άθροισμα των εξασθενήσεων των
διακλαδωτήρων που χρησιμοποιήσαμε.
Ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό τους είναι ότι μπορούν να συνδεθούν ανάποδα
(combiners). Γίνονται, δηλαδή, αθροιστές. Τα σήματα που
καλούνται να αναμείξουν εξασθενούν ανάλογα με την εξασθένιση
του διακλαδωτήρα που χρησιμοποιείται.
TAP OFFS
Κάνουν ότι και οι διακλαδωτήρες απλά οι έξοδοι τους έχουν άνιση εξασθένιση σήματος Πχ στέλνουμε ένα σήμα με μήκος καλωδίου 5 μετρά και ένα άλλο με μήκος 15 μετρά. Στην ιδία ενίσχυση χρειαζόμαστε εξασθένιση στο μικρό μήκος. Πάντα μετράμε βεβαία με το πεδιόμετρο.
ΠΡΙΖΕΣ.
Υπάρχουν οι Διελεύσεως , τερματικές, SAT – RF.
Οι διελεύσεως δέχονται το σήμα στην είσοδο τους, το παρέχουν στον δεκτή και το διανέμουν μέσω της εξόδου για να πάει σε άλλο δωματιο - χώρο.
Οι τερματικές είναι πάντα η τελευταία πρίζα στην εγκατάσταση (εκεί που τελειώνει το καλώδιο) και η διάφορα τους είναι ότι ενσωματώνουν αντίσταση 75Ω, ώστε να μην υπάρχουν σήματα RF ανεπιθύμητα μέσα στον ενισχυτή
Οι SAT-RF αναλαμβάνουν να διαχωρίσουν το σήμα που έρχεται από κάποιο combiner σε σήμα επίγεια τηλεόρασης και της δορυφορικής.
Οι πρίζες χαρακτηρίζονται από δυο παραμέτρους
α] Την απώλεια εξόδου ως προς την συσκευή [tv] και
β] την απώλεια ως προς την διέλευση του σήματος. Έτσι όσο μεγαλύτερη απώλεια εξόδου έχουμε τόσο μικρότερη είναι ή απώλεια διέλευσης και αντίστροφα. Δηλαδή με απλά λόγια όσο περισσότερο σήμα εξόδου πάρουμε από μία πρίζα, τόσο λιγότερο αφήνουμε στη γραμμή.
COMBINERS
Αυτά αναλαμβάνουν να παντρέψουν πχ το σήμα μια επίγειας κεραίας με το σήμα από ένα δορυφορικό πιάτο με σκοπό να κατέβει από ένα καλώδιο. Ο διαχωρισμός γίνεται στην πρίζα SAT-RF.
MODULATORS
Αυτά τα μηχανήματα αναλαμβάνουν να μετατρέψουν ένα αναλογικό σήμα βίντεο, πχ από scart, rca (composite) κτλ σε σημα RF. Έτσι μπορούμε να διανέμουμε σε όλο το σπίτι σήμα από το δορυφορικό δεκτή, DVD, κάμερες ασφάλειας κτλ μέσω καλωδίων coaxial στη ήδη υπάρχουσα εγκατάσταση.
Η ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ
Αρχικά μια επιτυχημένη εγκατάσταση απαιτεί σχεδιασμό με τις απαιτήσεις μας, (sat, κάμερες, infrared senders κτλ), μετά πρέπει να μετρηθεί το επίπεδο σήματος στην περιοχή με πεδιόμετρο το όποιο θα μας δώσει τιμές όπως το C/N Carrier to noise ratio και το ΜER modulation error ratio [ρυθμός λαθών διαμόρφωσης].
Μετά από αυτό ξεκινάμε αντίστροφα υπολογίζοντας τις απώλειες
Υπάρχουν απώλειες από:
- Τα μετρά των καλωδίων 0,16 – 0,25db / m
- Απώλειες φορτιού από την πρίζα 1,6db
- Απώλειες συζεύξεως. Οφείλονται στο δικτύωμα από την είσοδο έως την έξοδο τις κάθε πρίζας 16db
- Απώλειες διακλαδώσεων 6 db 2 διακλαδώσεις 10db οι 3 διακλαδώσεις 12 db οι 4 διακλαδώσεις
Άρα λοιπόν αθροίζοντας τις απώλειες μπορούμε να ξέρουμε τι ενισχυτή μπορούμε να πάρουμε με τι επίπεδο gain και τι ρυθμιστικά ανά διαμέρισμα, όπου και το καθένα έχει διαφορετικές απώλειες.
Να τονίσω ότι με τα ψηφίακα DVB-T, όλες αυτές οι ευαισθησίες έχουν ελαχιστοποιηθεί. Και εκεί όμως ισχύουν πάνω κάτω τα ιδία, ώστε να έχουμε σωστό αποτέλεσμα.
Από ότι ειδατε δεν είναι και το απλο πραγμα. Θελει μελετη και σωστη επιλογη υλικων για ένα αρτιο αποτελεσμα.
Δεν ξέρω εάν ξέχασα κάτι καθώς το έγραψα λίγο βιαστικά. Όποιος συνάδελφος θέλει ας το συμπληρώσει.
Απάντηση με παράθεση
