آشنایی با آنتن مرکزی

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

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 فاکتور اساسی باید در انتخاب آنتن در نظر گرفته شود :

۱- نوع آنتن ۲- بهره آنتن ۳- جهت آنتن

نوع آنتن با توجه به تعداد و فرکانس کانال های مورد در یافت 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/FM ، VHF/UHF ، UHF ، VHF

البته برای دریافت سیگنال FM بهتر است از آنتن جداگانه FM استفاده می گردد. بهره آنتن یک مساله مهم است باید آنتن حداقل سیگنال ۰ db رابرای 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.

بر آورد 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 آنتنی که نصب خواهد شد) و یک تلویزیون رنگی قابل حمل و نقل و یک میدان سنج می توان 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 ۱۵ 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 ودر 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:

۱- پوشش باند فرکانسی ۲- بهره GAIN ) -3 ) مقدار نویز ۴- 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 (noise figure) 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 بعد از کاهش دادن ولتاژ به اندازه الزامی به وسیله خطوط سیگنال به پری آمپلی فایر اعمال می شود. توجه کنید بین منبع تغذیه و پری آمپلی فایر یک اسپلیتر عادی قرار ندهید زیرا سبب اتصال کوتاه منبع تغذیه می گردد. از تبدیل تطبیق امپدانس نیز نباید استفاده نمایید.