سیستم MATV یا آنتن مرکزی چیست؟

 MATV مخفف Master Antenna Television است. آنتن مرکزی وسیله ای است که بسیاری از خانه های آپارتمانی ، هتل ها ، مدارس و سایر ساختمان های چند واحدی سیگنال های تلویزیون و FM را به تعدادی گیرنده توزیع می کنند. برای دستیابی بدون افت کیفیت سیگنال ، این سیستم ها باید با استفاده دقیق و مؤثراز تجهیزات و تکنیک های MATV برنامه ریزی و مهندسی شوند.

سیستم آنتن مرکزی اساساً شبکه ای از کابلها و اجزای مخصوص طراحی شده است که سیگنالهای تلویزیون و FM را پردازش و تقویت کرده و آنها را از یک مکان مرکزی توزیع می کند. اگر 100 تلویزیون در یک ساختمان وجود داشته باشد ، نصب و نگهداری l00 آنتن جداگانه بسیار گران است. نه تنها ناخوشایند خواهد بود ، بلکه از آنجا که بسیاری از آنتن ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و باعث تداخل می شوند ، از پذیرش نیز رنج می برند.

یک سیستم آنتن مرکزی (MATV) می تواند سیگنال های تلویزیونی آنالوگ و دیجیتال را از طریق هوا ، هم برای مشاهده و هم برای اشتراک ، رادیو FM و DAB (پخش صوتی دیجیتال) منتقل کند اما نمی تواند سیگنال های ماهواره ای را حمل کند. برخی از سیستم های MATV که امروزه استفاده می شوند بیش از 30 سال قدمت دارند و بسیاری از آنها برای حمل سیگنال های تلویزیون دیجیتال نامناسب هستند. 

چرا به آنتن نیاز داریم؟

دلایل زیادی برای استفاده از آنتن وجود دارد اما دلیل اصلی آن این است که آنها یک روش آسان برای انتقال سیگنال ها را در هر مکانی که تکنیک های دیگر امکان پذیر نیست فراهم می کنند.

پارامترهای اساسی انواع آنتن ها

در یک سیستم ارتباطی بی سیم ، آنتن یک جز اساسی است. بنابراین نکته قابل توجه این است که مشخصات سیستم ارتباطات بی سیم بستگی به ویژگی های آنتن دارد که در سیستم استفاده می شود. به عنوان مثال ، ویژگی های عملیاتی سیستم ارتباطات منشأ آن را به مشخصات جهت آنتن می رساند. در بسیاری از کاربردهای آنتن ، آنتن ها با برخی پارامترهای اساسی مرتبط هستند. گاهی اوقات ، این ویژگیها مانند خصوصیات آنتن نامیده می شوند. برخی از مشخصات آنتن شامل موارد زیر است.

• الگوی تابش آنتن

• قطب آنتن

• شدت تابش

• دیافراگم موثر

• به دست آوردن و جهت دهی

• پهنای باند

• بهره وری و تابش قدرت

• طول موثر

• امپدانس ورودی

وقتی سیگنالی از اجزای سیستم و کابل MATV عبور می کند ، دارای سطح استهلاک خواهد بود. شما باید اطمینان حاصل کنید که سطح شما بیش از حد استهلاک نمی کند و کیفیت بالای سیگنال خود را از دست می دهید.

کیفیت سیگنال از سطح سیگنال ، نویز سیستم و فضای سر ساخته شده است. نویز سیستم باید پایین نگه داشته شود اما سطح سیگنال بالایی داشته باشد. نکته مهم در این مورد این است که سطح سیگنال نمی تواند زیاد باشد زیرا می تواند تجهیزات را بیش از حد کند.

برای ساده سازی طراحی MATV ، نویز و سطح سیگنال را می توان در دسی بل بیان کرد.

دسی بل

سطح سیگنال از آنتن تلویزیون در میکروولت اندازه گیری می شود. از آنجا که محاسبات در میکروولت دشوار است ، محاسبات سیستم های MATV در دسی بل انجام می شود.

دسی بل اضافه و کم می شود ، ضرب و تقسیم نمی شود. یک دسی بل در اصل از فرمولی استفاده شده است که مهندسان تلفن از آن استفاده می کنند و 1/10 یک شکم است.

دسی بل روشی است برای نشان دادن اینکه چند برابر مقدار از سطح مرجع بزرگتر یا کوچکتر است. این رابطه بین سطح dB لگاریتمی است و خطی نیست. مثلا:

10 دسی بل = 3.2 x سطح مرجع

20 دسی بل = 10 برابر سطح مرجع

30 دسی بل = 32 x سطح مرجع

40 دسی بل = 100 x سطح مرجع

50 دسی بل = 316 x سطح مرجع

سطح مرجع صفر 1 میکروولت است که در 75 اهم امپدانس اندازه گیری می شود. حداقل سیگنال 1000 میکروولت برای تولید یک تصویر قابل قبول در تلویزیون مورد نیاز است که تقریباً برابر با 50dB؟ V باشد.

شکل دسی بل به صورت dBms (اشاره به 1 میلی ولت) یا dB؟ V (اشاره به 1 میکروولت) نشان داده می شود.

برای تعیین خروجی تقویت کننده و هرگونه تلفات سیستم ، دسی بل اضافه و کم می شود. مقادیر بیان شده در دسی بل عبارتند از:

تقویت کننده های MATV سود می برند

تلفات کابل

تلفات درج و ،

انزوا

برای یک سیگنال با کیفیت خوب ، حداقل آن به صورت 60dB؟ V بیان می شود (اگرچه اکثر تلویزیون ها با سیگنالی به اندازه 50dB؟ V کار می کنند). کار با سطح 0sBmV تحمل تغییرات کوچک سیگنال را فراهم می کند. وقتی سیگنال به تلویزیون منتقل می شود ، باید زیر 70dB؟ V نگه داشته شود.

مدولاسیون

برای انتقال سیگنال های صوتی و تصویری از بخشی از پهنای باند موجود ، سیگنال ها باید در یک پهنای باند ثابت بر روی سیگنال های حامل مدوله شوند. به عنوان مثال در استرالیا ، پهنای باند استاندارد 7 مگاهرتز است که بیشتر به عنوان کانال شناخته می شود.

وقتی تلویزیون با کانال خاصی تنظیم می شود. در یک فرکانس واحد تنظیم نمی شود بلکه در عوض یک پهنای باند 7 مگاهرتزی قرار می گیرد که اطلاعات صوتی و تصویری بازیابی می شود.

سیستم Head End 

سیستم Head End سیستم MATV شامل یک آنتن است که سیگنال های پخش ، تجهیزات پردازش برای فیلتر کردن تمام سیگنال ها و یک تقویت کننده توزیع برای افزایش سیگنال ها برای جبران هرگونه از دست دادن توزیع ، دریافت می کند.

Head End شامل موارد زیر است:

• آنتن ها

• تقویت کننده ها

• شیپور خاموشی

• فیلترها

• میرایی

تولیدکنندگان آنتن نقشه های دقیق و انواع ترجیحی آنتن را بر اساس موقعیت مکانی تولید می کنند. یک طراح و نصب کننده سیستم های MATV مناسب تجهیزات تست را برای اطمینان از بهینه بودن قرارگیری و جهت دهی آنتن به همراه دارند.

قدرت و کیفیت هر سیگنال توسط:

• مجاورت با برج انتقال

• قدرت فرستنده

• کیفیت انتقال

• خط دید به برج انتقال

• شرایط آب و هوایی

• تداخل از خطوط برق

• مشخصات جهت و آنتن

• سطح سود آنتن

انتخاب آنتن

نصب آنتن باید حداقل 60dB (یا 0dBmV) سیگنال تصویر را در هر کانال در ورودی تقویت کننده قرار دهد.

در مناطق سیگنال خوب ، به دست آوردن این امر نسبتاً آسان خواهد بود. در مناطق سیگنال ضعیف ، یک آنتن بزرگتر که دارای افزایش زیاد باشد یک ضرورت معمول خواهد بود.

جهت دهی آنتن مهم است ، زیرا معیاری برای رد سیگنال های آنتن از جهت دیگر به غیر از جلو توسط آنتن است. نسبت جلو به عقب یک راه است ، قرار دادن سیگنال دریافت شده از جلو در مقابل سیگنال دریافت شده از پشت. یک آنتن بسیار جهت دار معمولاً از نسبت جلو به عقب بالایی برخوردار است.

نظرسنجی سیگنال

تعیین سطح سیگنال ها یکی از مهمترین قسمتهای طراحی Head-End است و انجام یک بررسی سیگنال قبل از نصب سیستم می تواند از مشکلات زیادی در پایین خط جلوگیری کند.

مجهز به آنتن ، بخشهای دکل ، قدرت سنج میدان و تلویزیون قابل حمل ، یک فناوری می تواند یک بررسی سیگنال را انجام دهد. با اندازه گیری قدرت میدان ، می توان مقدار سیگنال دریافتی روی هر کانال را اندازه گیری کرد. در انتخاب آنتن وقت بگذارید زیرا همچنین می تواند برای غلبه بر انواع خاصی از تداخل کار زیادی انجام دهد. با استفاده از تلویزیون قابل حمل ، فناوری قادر است کیفیت نهایی سیگنال دریافتی را تعیین کند.

تقویت کننده های Masthead

در مورد منطقه سیگنال ضعیف تر ، ممکن است لازم باشد با استفاده از تقویت کننده توزیع سیگنال را تقویت کنید. این اطمینان می دهد که سیگنالی با قدرت کافی و کیفیت قابل قبول دریافت می شود. این کار با تقویت کننده Masthead انجام می شود.

کلید آمپلی فایر هدست سمت راست رقم کم صدا است. شکل نویز تقویت کننده مستهد با شکل نویز کل سیستم شروع می شود و تقویت کننده همیشه باید سیگنال را بیشتر از افزایش نویز افزایش دهد.

توزیع MATV

برای تضمین سیگنال کافی در هر گیرنده متصل ، سیستم توزیع باید به درستی طراحی شود. سیستم توزیع MATV ترکیبی از تقسیم کننده و شیر است.

شکافها و شیرها دارای سطح سیگنال تعیین شده ای هستند و امپدانس صحیح را برای هر یک از خروجی ها حفظ می کنند. برای حفظ سیگنال کیفیت ، محاسبه تلفات مربوط به تقسیم کننده ها ، شیرهای افتادگی و کابل مورد نیاز است.

هر پریز دارای مقدار مشخصی از سطح سیگنال مورد نیاز با توصیه برای حداکثر کارکرد کابل است. تقسیم کننده ها و شیرآلات ، به شرط اجرای توصیه های طراحی ، کیفیت سیگنال یکسانی را برای هر خروجی فراهم می کنند.

اگر سیگنال ضعیفی از آنتن دریافت کنید ، خروجی به تلویزیون شما نیز ضعیف خواهد بود ، بنابراین برای اینکه سیگنال خوبی به تلویزیون خود برسانید ، باید با داشتن سیگنال خوب از آنتن کار خود را شروع کنید.

میرایی

با بسیاری از سیگنال های مختلف توسط آنتن دریافت کرده اید، می تواند یک طیف مختلفی از سطح سیگنال وجود دارد. برای بدست آوردن کیفیت تصویر یکسان در همه کانال ها ، این سطح سیگنال ها باید برابر شوند. این باعث می شود سیگنال های قوی سیگنال های ضعیف را تحت فشار قرار ندهند. این نوع تساوی زمانی اتفاق می افتد که شما از میراگر استفاده کنید که می تواند سیگنال های قوی تر را با مقادیر مشخص کاهش دهد.

میراگرها می توانند ثابت یا متغیر باشند ، با میراگرهای ثابت که برای یک سطح خاص طراحی شده اند و متغیر قابل تغییر است تا سیگنال ها با افزایش به سطح مورد نیاز کاهش یابد.

میراگرها سیگنال هایی را که از آن عبور می کنند به همان میزان کاهش می دهند. فرکانسهایی که نیاز به کاهش دارند باید از بقیه سیگنال ها جدا شوند ، بنابراین فقط سیگنال های قوی تر عبور می کنند.

تقویت کننده ها

میراگرها قدرت سیگنال ها را کاهش می دهند ، تقویت کننده ها قدرت سیگنال های دریافتی را به سطح بیشتر از تلفات در سیستم توزیع افزایش می دهند. افزایش آمپلی فایر میزان افزایش سیگنال را تعیین می کند ، که باید به اندازه کافی بالا باشد تا سطح سیگنال قابل قبولی را برای همه تلویزیون های سیستم فراهم کند.

همانطور که سود آمپلی فایر مهم است ، توانایی خروجی نیز به همان اندازه مهم است. بررسی مشخصات آمپلی فایرها برای اطمینان از اینکه سطح خروجی برای تغذیه سیستم کافی است و قدرت سیگنال ورودی به علاوه سود تقویت کننده از توانایی خروجی نامی آمپلی فایر فراتر نمی رود. بیش از توانایی خروجی منجر به اضافه بار ، اعوجاج مدولاسیون متقاطع ، و خراب شدن کلی سیگنال می شود

تلفات سیستم

از دست دادن کابل

مقدار مشخصی از سیگنال هنگام عبور از طریق کابل کواکسیال از بین می رود. این افت به نوع کابل استفاده شده و فرکانس سیگنال حمل شده بستگی دارد.

تلفات در فرکانس های بالاتر بیشتر است ، بیشترین افت در کانال 69 در سیستم های UHF / VHF بیشتر است. افت کابل همیشه باید در بالاترین فرکانس دریافتی یا بالاترین فرکانس دریافتی یا بالاترین فرکانس دریافتی در آینده محاسبه شود.

از بین رفتن شکاف

وقتی یک تقسیم کننده دو طرفه به صورت خطی وارد شود ، سیگنال هر پایه حدود 3.5dB؟ V کمتر از خط اصلی خواهد بود. اگر یک تقسیم کننده 4 طرفه به خط علاقه مند باشد ، سیگنال در هر پایه 6.5dB؟ V کمتر از خط اصلی است. سیگنال ارسال شده به هر شاخه از سیستم برابر با سیگنال ارسال شده به شکاف منهای از بین رفتن شکاف خواهد بود. یعنی ورودی 70dB؟ V منهای 3.5dB؟ V از دست دادن شکاف ، یا 66.5 dB؟ V به هر شاخه سیستم.

از دست دادن درج

همه دستگاه های خاموش قرار داده شده در سیستم توزیع باعث از بین رفتن سیگنال می شوند. این نوع از دست دادن ، از دست دادن درج نامیده می شود ، (که گاهی اوقات از دست دادن جریان از طریق آن خوانده می شود). در خط ، افت درج هر ضربه از سیگنال منتقل شده توسط آن خط کم می شود. هنگام برآورد تلفات کل سیستم ، افت درج هر واحد به هم اضافه می شود تا تلفات درج کل آن سیستم پیدا شود. به عنوان مثال ، اگر 10 خط خاموش در خط وجود داشته باشد و هر افت فشار 0.5 دسی بل داشته باشد ، کل افت درج 5 دسی بل است.

برای محاسبه اولیه ، مقادیر tap-off و تلفات درج به عنوان خروجی تقویت کننده تخمین زده می شود و بر انتخاب نهایی تأثیر می گذارد.

انزوا از دست دادن

هر ضربه خاموش سیگنال را با تعداد مشخصی از دسی بل کاهش می دهد تا از تداخل یک مجموعه با مجموعه دیگر جلوگیری کند. به عنوان مثال ، اگر یک سیگنال 80dB؟ V در خط وجود داشته باشد ، و یک شیر افت 20dB در خط وارد شود ، سیگنال موجود در tap-off 60dB؟ V خواهد بود. ضرر 20dB را ضرر "Thru" می نامند. در محاسبه تلفات کل سیستم توزیع ، فقط Thru Loss آخرین ضربه خاموش را محاسبه کنید. از آنجا که طراحی سیستم برای هر مجموعه حداقل 60dB؟ V نیاز دارد ، باید از کمترین مقدار ضربه استفاده شود. برای اکثر افت فشارهای MATV این مقدار 10 یا 12dB است.