آشنایی با آنتن مرکزی

مجموعه: آیا می دانید ؟

آنتن مرکزی یک وسیله تک و مجزا نیست و از چندین بخش متفاوت تشکیل شده است

آنتن مرکزی چیست؟

در ساختمان های بزرگ برای جلوگیری از نصب آنتن برای هر واحد و جلوگیری از بد شکل شدن بام مجتمع مسکونی و جلوگیری از افزایش کابل های ورودی به ساختمان از طریق پشت بام از سیستم آنتن مرکزی استفاده می شود.

آنتن مرکزی در واقع یک ابزار تک و مجزا نیست و از چند بخش متمایز متشکل است. روش کار آن بسیار ساده بوده به طوریکه آنتن اصلی سیگنال ها را از فرستنده اخذ می کند؛ بعد به وسیله یک آمپلی فایر این سیگنال تقویت شده و در یک بخش مجزا به تقسیم آنها پرداخته می شود و در پایان به وسیله کابل به گیرنده جابجا خواهد شد. در ادامه به معرفی و توضیح این بخش ها می پردازیم.

بخش دریافت: این قسمت قسمتی برای اخذ داده ها از فرستنده بوده که حاوی آنتن و یا تبدیل عکس های ویدیویی است. آنتن در واقع برای اخذ عکس های تلویزیونی و ماهواره ای استفاده شده و تبدیل هم برای اخذ عکس های داخلی مانند دوربین های مداربسته به کار گرفته می شود.

بخش تقویت: این قسمت شامل یک آمپلی فایر قدرتمند است که بتوان با آن سیگنال را تقویت کرد. چرا که این سیگنال می بایست گیرنده های زیادی را ساپورت کند.

بخش تقسیم: در این جا شاهد قسمت های مختلفی هستیم. اول به تپاف برای تقسیم عبوری نیازمندیم. بعد از اسپلیتر برای تقسیم نهایی استفاده می شود. در این بین از یک سوئیچر هم برای تقسیم سیگنالی که در بخش گذشته تقویت شده برای ارسال به گیرنده ها بهره می گیرند.

بخش انتقال: در از یک کابل کواکسیال برای انتقال سیگنال به طرف گیرنده ها استفاده می شود که همه در بخش انتقال جای می گیرند.

دریافت کننده سیگنال

نخستین بخش از اجزای آنتن مرکزی بدنه اصلی آنتن است. این بخش وظیفه دریافت سیگنال را بر عهده دارد. اخذ سیگنال عکس های شبکه های تلویزیونی و انتقال آن به بخش بعدی، وظیفه اصلی بخش دریافت است.

همچنین اگر بخواهید آنتن مرکزی وظیفه پخش تصاویر دوربین های مدار بسته ساختمان را نیز بر عهده داشته باشد؛ باید در این بخش از مبدل تصاویر ویدئویی به RF استفاده کنید. تعداد دریافت کننده های سیگنال با توجه به زوایای پخش سیگنال در فضا، تعداد واحدها و… تعیین می شود.

تقویت کننده سیگنال

تقویت کننده سیگنال که با نام آمپلی فایر نیز شناخته می شود؛ وظیفه دارد با دریافت سیگنال از آنتن، به تقویت آن بپردازد. در واقع وجود آمپلی فایر در اجزای آنتن مرکزی به علت نیاز شدید به تقویت سیگنال برای ایجاد توانایی در آنتن مرکزی برای پشتیبانی از چندین دستگاه گیرنده مختلف است.

آمپلی فایرها همچنین در بهبود کیفیت سیگنال ها هم نقش دارند. در واقع وظیفه دوم آمپلی فایر در آنتن مرکزی کاهش نویزهای موجود در سیگنال های دریافتی است؛ تا کیفیت نهایی تصاویر دریافتی مناسب باشد.

کابل های انتقال

کابل های گوناگونی برای ایجاد ارتباط بین اجزای آنتن مرکزی وجود دارد؛ اما کابل اصلی در این زمینه کابل کواکسیال است. کابل کواکسیال سیگنال های تقویت شده را از آنتن مرکزی به سمت گیرنده های موجود در هر واحد انتقال می دهد.

ویژگی بارز کابل کواکسیال در این است که هیچ گونه نویز و تشعشعی هنگام انتقال سیگنال روی آن اثر نمی گذارد. در نتیجه سیگنال ارسال شده با همان کیفیت اولیه به دستگاه گیرنده می رسد.

تقسیم کننده ‌ها را می ‌توان خاص ترین بخش از اجزای آنتن مرکزی دانست

تقسیم کننده ها

تقسیم کننده ‌ها را می ‌توان خاص ترین بخش از اجزای آنتن مرکزی دانست. آنتن های مرکزی تفاوتی اساسی با آنتن های معمول دارند. آنها باید بتوانند به تعداد زیادی گیرنده، در آن واحد سرویس مناسب ارائه کنند. در این شرایط تنها تقویت سیگنال های موجود کفایت نمی کند؛ بلکه باید تقسیم کردن سیگنال ها بین گیرنده های مختلف نیز به نوعی مدیریت شود.

تقسیم کننده های عبوری، اسپلیتر و سوئیچر، وظیفه تقسیم سیگنال را در آنتن مرکزی بر عهده دارند. اسپلیتر برای تقسیم سیگنال در چند مسیر کاربرد دارد؛ و به آن تقسیم کننده انتهایی نیز می گویند.

سایر اجزای آنتن مرکزی

در بالا با اجزای اصلی آنتن مرکزی آشنا شدیم. اما آنتن های مرکزی به فراخور نوع خود ممکن است تجهیزات دیگری نیز داشته باشند. ساده ترین نوع آنتن مرکزی MATV است. این آنتن همان چیزی است که به صورت عمومی به این نام شناخته می شود؛ و با اجزای آن آشنا شدیم.

SMATV نوع دیگری از آنتن مرکزی است؛ که برای دریافت سیگنال های ماهواره ای کاربرد دارد. این نوع آنتن مرکزی نیازمند تجهیزات متفاوتی در بخش دریافت کننده سیگنال است؛ تا بتواند قادر به دریافت سیگنال های ماهواره ای باشد.

CCTV ها نیز نوعی آنتن مرکزی هستند؛ که برای دریافت و انتقال سیگنال دوربین های مدار بسته به گیرنده های تلویزیونی کاربرد دارند. کابل های اتصال، خروجی ویدئو، منبع ذخیره سازی انرژی و دوربین، از اجزای بیشتری هستند که در CCTV ها به اجزای آنتن مرکزی افزوده می شود.

انتخاب آنتن :

سه فاكتور اساسی بايد 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 يافت تعيين می گردد. جهت آنتن نيز نسبت به فرستنده تلويزيونی تنظيم می شود. اگر تمام فرستنده ها يا تعدادی از آن ها در يک جهت باشند از آنتن پهن باند (‌BROAD BAND ) استفاده می شود و اگر در جهت های متفاوت باشند از آنتن تک كانال استفاده می گردد. انواع معمول آنتن ها عبارتند از :

VHF/UHF/FM ، VHF/UHF ، UHF ، VHF

البته برای دريافت سيگنال FM بهتر است از آنتن جداگانه FM استفاده می گردد. بهره آنتن يک مساله مهم است بايد آنتن حداقل سيگنال 0 db رابرای ورودی آمپلی فاير مهيا نمايد. در محل های با سيگنال ضعيف بايد از آنتن با بهره و اندازه بزرگتر استفاده كرد. در صورتی كه باز هم سيگنال مناسب به دست نيامد مجبوريم از پری آمپلی فاير استفاده كنيم.

جهت آنتن نيز بايد به دقت تنظيم شود. اگر آنتن خوب تنظيم شده باشد نسبت سيگنال هايی كه با قسمت جلو آنتن دريافت می گردد به سيگنال هايی كه با عقب آنتن دريافت می گردد بيشتر خواهد بود.

بر آورد سطح سيگنال :

تعيين دقيق سطح سيگنال برای طراحی صحيح سيستم مهم و اساسی است. لذا با استفاده از يک آنتن با بهره مشخص (در صورت امكان همان آنتنی كه نصب خواهد شد) و يک تلويزيون رنگی قابل حمل و نقل و يک ميدان سنج می توان مقدار سيگنال را در محل نصب آنتن تعيين كرد. در محل هايی كه سيگنال ضعيف است محل آنتن بسيار حساس است. ممكن است در يک محدوده 15 متری تفاوت های فاحشی در مقدار سيگنال وجود داشته باشد.

ارتفاع آنتن نيز در مقدار سيگنال موثر است. ولی اين مطلب را بايد در نظر داشت كه هميشه ارتفاع بالاتر باعث ايجاد سيگنال بيشتر نمی شود بلكه بايد مناسب ترين ارتفاع را با آزمايش به دست آورد. ميدان سنج نيز برای اندازه گيری سيگنال دريافت شده برای هر كانال به كار می رود.

اين تست بايد در چند جای سايت انجام گيرد و بهترين محل برای آنتن انتخاب گردد. در صورتی كه آنتن به دقت انتخاب شود حتی می تواند بعضی تداخل ها را از بين ببرد. با استفاده از تلويزيون رنگی می توان كيفت سيگنال را در هر كانال مشخص كرد ودر صورت وجود تداخل امواج اثر آن را روی تصوير مشاهده نمود.

انتخاب پيش تقويت كننده ( PRE AMPLIFIRE ) :

در محل هايی كه سيگنال ضعيف است ممكن است تقويت اوليه سيگنال لازم شود. در انتخاب پری آمپلی فاير بايد چهار نكته را در نظر گرفت:

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

پری آمپلی فاير ها به صورت UHF يا VHF يا VHF/UHF ساخته شده اند بعضی از آن ها دارای مسدود كننده های موج FM هستند تا اگر دريافت FM باعث ايجاد نويز شود آن را بلوكه كنند.

پری آمپلی فاير بايد سطح سيگنال كافی برای آمپلی فاير توزيع را فراهم كند. هنگام استفاده از آمپلی فايرهای تک كانال هم ممكن است يك پری آمپلی فاير لازم شود. تا سيگنال كافی برای عمل كرد صحيح AGC فراهم گردد. مقدار نويز توليد شده توسط پری آمپلی فاير يا همان عدد نويز (noise figure) نيز بايد پايين باشد تا كيفيت سيگنال حفظ شود.

تغذيه پری آمپلی فاير كه در نزديكترين فاصله از آنتن نصب شده است از طريق يک منبع تغذيه در داخل ساختمان نيز ممكن است و بعد از كاهش دادن ولتاژ به اندازه الزامی به وسیله خطوط سيگنال به پری آمپلی فاير اعمال می شود. توجه كنيد بين منبع تغذيه و پری آمپلی فاير يک اسپليتر عادی قرار ندهيد زیرا سبب اتصال كوتاه منبع تغذيه می گردد. از تبدیل تطبيق امپدانس نيز نبايد استفاده نماييد.

گردآوری: بخش علمی بیتوته