Εγκατάσταση κεραίας. Του κ. Αντώνη Ζαχαριουδάκη, τεχνικού διευθυντή της εταιρίας Ν. Ζαχαριουδάκη & Σία ΕΕ Saloras Satelite Center

Transcript

1 Εγκατάσταση κεραίας Του κ. Αντώνη Ζαχαριουδάκη, τεχνικού διευθυντή της εταιρίας Ν. Ζαχαριουδάκη & Σία ΕΕ Saloras Satelite Center Η παρουσίαση (σοβαρών) προϊόντων απαιτείται και έχω την άποψη ότι πρέπει να γίνεται τακτικά. Πιστεύω όμως ότι θα πρέπει όλοι μας να γνωρίζουμε τι είναι αυτά τα προϊόντα, να διαβάζουμε και να εκτιμούμε βάση των προδιαγραφών αν λύνουν το πρόβλημά μας, αν πρέπει να τα αγοράσουμε, αλλά και μετά την αγορά τους να τα τοποθετήσουμε σωστά. Επί πλέον πρέπει να λαμβάνουμε σοβαρά υπόψη μας τις απαιτήσεις του σύγχρονου (και απαιτητικού) καταναλωτή, να συζητάμε μαζί του τι ακριβώς θέλει, να του κάνουμε σωστές προτάσεις και να κάνουμε τη σωστή κατασκευή, η οποία πρέπει πάντα να βασίζετε σε μια σωστή μελέτη (και αυτό είναι απαίτηση της εποχής). Για κανένα λόγο δεν πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη μόνο το δικό μας κόστος, επειδή πήραμε μια δουλειά αντιπαροχή και πρέπει κατ ανάγκη να ρίξουμε τα κοστολόγια. Ο πελάτης (όποιος και αν είναι αυτός) είναι διατεθειμένος να πληρώσει οτιδήποτε αρκεί να κάνει σωστά τη δουλειά του. Μια σωστή κεραία, ένα καλό καλώδιο, μια σωστή διανομή είναι πολύ εύκολο να επιλεγούν, η δε διαφορά κόστους από το φτηνό μέχρι το ακριβό είναι ελάχιστη, και η συνολική διαφορά μέσα σε όλο το κόστος απειροελάχιστη. Ιδιαίτερα για το δίκτυο πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη ότι : Σωστή μελέτη και σωστό καλώδιο λύνουν απόλυτα κάθε πρόβλημα και ότι η εκ των υστέρων παρέμβαση για βελτίωση- ενός εξ αρχής κακομελετημένου και με κακής ποιότητας καλώδια κατασκευασμένου δικτύου είναι εξαιρετικά δυσχερής και δαπανηρή. Με αφορμή την εξέλιξη στον τομέα των εγκαταστάσεων επιγείων και δορυφορικών, τηλεοπτικών και ραδιοφωνικών προγραμμάτων, θεωρήθηκε αναγκαίο να δοθούν με απλό και κατανοητό τρόπο, μερικά παραδείγματα συνδεσμολογιών, τρόπου κατασκευής δικτύων, κοινών δικτύων sat/rf καθώς και ορισμένες άλλες απαραίτητες διευκρινήσεις. Ακόμη, παραθέτονται ορισμένα τεχνικά στοιχεία και περιγραφή εξαρτημάτων. Ζητείται κατανόηση από κάποιους έμπειρους και καλά ενημερωμένους εγκαταστάτες για την απλότητα της παρουσίασης, αλλά πρέπει να λάβουν

2 υπόψη τους ότι υπάρχουν πολλοί λιγότερο έμπειροι συνάδελφοι. Εξαρτήματα καλωδιακής εγκατάστασης Διευκρινήσεις Οι κεραίες λήψεως Υπάρχει μεγάλη ποικιλία κεραιών, σε διάφορα σχήματα και τύπους. Σημαντικό στοιχείο που πρέπει να γνωρίζουμε για την κεραία είναι σε ποια (τηλεοπτική) περιοχή αποδίδει καλύτερα και ποια είναι η απολαβή της. Απολαβή μιας κεραίας είναι η διαφορά που παρουσιάζει, από μία άλλη τύπου «μαστιγίου» της οποίας το μήκος είναι ανάλογο με το μήκος κύματος του υπό μέτρηση καναλιού. Μια καλή κεραία παρουσιάζει απολαβή (gain) από 12 μέχρι και 18dB. Οι ενισχυτές Η επιλογή ενός ενισχυτή είναι σημαντική υπόθεση. Δεν έχει για παράδειγμα καμία σχέση η επιλογή ενός ενισχυτή ιστού με έναν ενισχυτή για ένα καλωδιακό δίκτυο. Ένας ενισχυτής ιστού έχει την ιδιότητα να ενισχύει πολύ χαμηλά σήματα, γι αυτό πολλές φορές θα έχετε παρατηρήσει ότι σε περιοχή με υψηλή στάθμη σήματος από την κεραία ο ενισχυτής ιστού «κλιπάρει» χωρίς να υπάρχει η δυνατότητα ρύθμισης ούτε από τα ενσωματωμένα ρυθμιστικά. Ο τύπος αυτός του ενισχυτή πρέπει να συνδέεται όσο γίνεται πιο κοντά στην κεραία. Αυτό διότι η απώλεια του καλωδίου προστίθεται σαν θόρυβος με αποτέλεσμα την μείωση της ποιότητας του σήματος. Αντίθετα, ένας ενισχυτής καλωδιακού δικτύου έχει την δυνατότητα να δεχτεί στην είσοδό του πολύ πιο υψηλά σήματα προκειμένου να διανεμηθούν. Εκτός από τον αριθμό εισόδων που μπορεί να έχει ένας ενισχυτής, δύο 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 ο ενισχυτής έχει διαφορετικές εισόδους. (Ουσιαστικά ο συντελεστής ενίσχυσης δεν έχει κάποια μονάδα μέτρησης, απλώς δηλώνει πόσες φορές μπορεί ο συγκεκριμένος ενισχυτής να ενισχύσει το σήμα εισόδου του) β. Η μέγιστη στάθμη εξόδου του. Μετράτε σε dbμv. Στα χαρακτηριστικά των κατασκευαστών αναφέρεται σε ενίσχυση ενός μόνο καναλιού από τον ενισχυτή και μειώνεται σημαντικά, καθώς τα προς ενίσχυση κανάλια αυξάνονται. Εμπειρικά και κατά προσέγγιση, σε μια περιοχή με πληθώρα καναλιών είτε από κεραία (π.χ. σε μια πόλη όπως Αθήνα, Ηράκλειο) ή σε ένα δίκτυο, η

3 μέγιστη στάθμη εξόδου ενός ενισχυτή θα πρέπει να θεωρείται μειωμένη κατά 8-10 ή ακόμη και 15 db από αυτή που αναφέρουν τα χαρακτηριστικά του. Φυσικά αναφερόμαστε στη στάθμη του ισχυρότερου καναλιού. Εάν ξεπεράσουμε τη στάθμη αυτή τότε ο ενισχυτής δημιουργεί παράγωγα ενδοδιαμόρφωσης, που εκδηλώνονται με παρεμβολές, γραμμές στην εικόνα κ.λ.π. Έτσι λοιπόν η στάθμη του ισχυρότερου καναλιού που μας φέρνει η κεραία συν το GAIN του ενισχυτή δεν πρέπει να ξεπερνάει τη μέγιστη στάθμη εξόδου του ενισχυτή μειωμένη από (περίπου) 4 έως και 15 db, ανάλογα με τον αριθμό καναλιών στην είσοδο του ενισχυτή. Τα καλώδια 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).

4 Ένα φάσμα, δηλαδή, καναλιών που πρακτικά πρέπει να είναι σταθερό, στην άλλη άκρη του καλωδίου μπορεί να παρουσιάσει ορισμένα κανάλια ποιο ενισχυμένα έναντι των άλλων ή πολύ πιο πεσμένα. Μηχανική αντοχή Η παράμετρος αυτή αφορά στη μηχανική αντοχή του καλωδίου. Ένα κακό καλώδιο κατά την έλξη του, ανάλογα με τη δυσκολία έλξης (π.χ. αν υπάρχει εμπόδιο στις σωληνώσεις, γωνίες κ.λ.π) είναι δυνατό να παραμορφωθεί, δηλ. να μεταβληθεί το μήκος του. Στην περίπτωση αυτή δημιουργούνται οι παραπάνω περιγραφόμενοι κόμβοι και κοιλίες. Σημαντικό είναι ακόμη το καλώδιο να μην κάμπτεται σε ορθή γωνία κατά την τοποθέτηση του, αλλά να τοποθετείται σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή ως προς την επιτρεπόμενη ακτίνα κάμψης. Θα πρέπει ακόμη να τονιστεί ότι συνδέσεις «ηλεκτρολογικού τύπου» (δηλ. στριψίματα) δεν επιτρέπονται σε ομοαξονικά καλώδια. Πάντα η ένωση δύο ομοαξονικών καλωδίων γίνεται με βύσματα τύπου F και μούφα F/F θηλυκό. Γήρανση υλικού Η παράμετρος αυτή αναφέρεται στο πόσο γρήγορα ένα καλώδιο φθείρεται στο χρόνο. Οπωσδήποτε έχετε παρατηρήσει τις μεταβολές αυτές, ιδιαίτερα όταν τα καλώδια βρίσκονται σε υγρό περιβάλλον. Από την ποιότητα του εξωτερικού περιβλήματος εξαρτάται πόσο θα αντέξει το καλώδιο σε έντονα και ακραία καιρικά φαινόμενα, σε εκτεταμένες βροχοπτώσεις, σε συνεχή υγρασία, σε απότομες μεταβολές θερμοκρασίας, σε περίπτωση που θαφτούν στο έδαφος ή ακόμη αν δουλέψουν μόνιμα μέσα σε νερό γλυκό ή υποθαλάσσια. Ένα κακής ποιότητας περίβλημα επιτρέπει την εισχώρηση της υγρασίας στα πρώτα μέτρα του καλωδίου. Αν τώρα και τα υπόλοιπα στοιχεία του καλωδίου (μπλεντάζ, φύλο αλουμινίου κ.λ.π ) είναι κακής ποιότητας πολύ σύντομα διαβρώνονται, σε πρώτη φάση ανεβαίνουν οι απώλειες, και λίγο αργότερα παύει εντελώς η λειτουργία του. Βασικότατη ακόμα παράμετρος θεωρείται η αντοχή τους σε

5 τρωκτικά, καθώς και να είναι άκαυστα. Πέρα από όλα τα παραπάνω, πρέπει να επισημανθεί ότι ο πελάτης είναι σωστό να ενημερώνεται για όλα αυτά και να τονίζουμε γιατί πρέπει να τοποθετούνται καλώδια πολύ καλής ποιότητας ιδιαίτερα σε μεγάλες εγκαταστάσεις, ανεξάρτητα από το ύψος του κόστους. Σημ. Σε περιπτώσεις μονοκατοικιών (βίλες) κ.λ.π ο πελάτης μπορεί να ζητήσει: Ανεξάρτητη δορυφορική λήψη σε πολλά σημεία, χειρισμό δεκτών από ένα σημείο σε ένα άλλο, μεταφορά σημάτων από ένα σημείο σε άλλο (δορυφορικό, video,dvd κ.λ.π), μεταφορά σημάτων από κάμερες ελέγχου στο δίκτυο, μεταφορά σημάτων θυροτηλεόρασης σε όλα τα σημεία, αυτόματη διακοπή προγραμμάτων παρακολούθησης και εμφάνιση στην TV σήμα από κάποια κάμερα σε περίπτωση συναγερμού κ.λ.π. (ειδικές περιπτώσεις). Παρακάτω παρατίθενται ορισμένα τυπικά σχέδια. Υπάρχει η δυνατότητα απείρων μεταβολών, ανάλογα με την κάθε εγκατάσταση. Οι πρίζες Πρόκειται για ένα άλλο σοβαρότατο θέμα. Από την επιλογή του είδους μέχρι την συνδεσμολογία της και φυσικά τον τρόπο σύνδεσης του καλωδίου για να τοποθετηθεί σωστά στην είσοδο και την έξοδο της πρίζας εφόσον αυτή είναι διελεύσεως. Αν αγνοήσουμε τις εξόδους που διαθέτουν (RADIO, TV, SAT) μία πρίζα στην πράξη είναι ένα εξάρτημα δειγματοληψίας. Δηλαδή, από τον κεντρικό αγωγό (coaxial) της γραμμής παίρνει ένα μέρος του σήματος και το δίνει στην έξοδό της, μειώνοντας αντίστοιχα το σήμα που αφήνει στον κεντρικό αγωγό. Έτσι χαρακτηρίζεται από δύο παραμέτρους: - την απώλεια δειγματοληψίας (εξόδου) - την απώλεια διέλευσης. Όσο μεγαλύτερη απώλεια εξόδου έχουμε τόσο μικρότερη είναι η απώλεια διέλευσης και αντίστροφα. Δηλ. με απλά λόγια: όσο περισσότερο σήμα εξόδου πάρουμε από μία πρίζα, τόσο λιγότερο αφήνουμε στη γραμμή. Τα TAP OFFS Είναι δειγματολήπτες ακριβώς όπως και οι πρίζες, αλλά διαθέτουν εξόδους σε βύσμα F. Υπάρχουν τύποι διαφόρων εξόδων (μίας, δύο, τεσσάρων, οκτώ) με όμοιες ή ανόμοιες εξασθενήσεις ανά έξοδο.

6 Τα tap offs χρησιμοποιούνται σε παράλληλες εγκαταστάσεις και καταλήγουν σε απλές πρίζες ή συνδυάζονται με splitters για πιο πολύπλοκες εγκαταστάσεις. Εάν η έξοδός τους δεν χρησιμοποιηθεί για επέκταση, πρέπει να τερματιστεί σε αντίσταση 75Ω. Τα SPLITTERS (διακλαδωτήρες) 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. 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. Πέραν των παραπάνω αναφερθέντων εξαρτημάτων, σε μια εγκατάσταση μπορεί να χρησιμοποιηθούν: Modulators Συσκευές που παίρνουν σήματα audio / video και τα διαμορφώνουν σε τηλεοπτικό κανάλι. Πέρα από μεγάλα καλωδιακά δίκτυα μπορεί να χρησιμοποιηθούν σε μια μικρή εγκατάσταση για τη μεταφορά των σημάτων από κάμερες εισόδου, από δορυφορικούς δέκτες, από συσκευές video κ.λ.π. σε όλο το σπίτι. Demodulators Συσκευές που παίρνουν τηλεοπτικό σήμα και το μετατρέπουν σε σήματα audio / video για διάφορες χρήσεις, ανάλογα με τις εκάστοτε ανάγκες. π.χ. για να δώσουν εικόνα σε ένα monitor που δεν διαθέτει tuner κ.λ.π Ενισχυτές με equalizer Πρόκειται για εξειδικευμένους ενισχυτές για την διόρθωση καμπύλης. Αναλυτικότερα: Είναι γνωστό σε όλους μας ότι τα καλώδια δημιουργούν εξασθένηση στα μεταφερόμενα τηλεοπτικά σήματα. Η εξασθένηση αυτή είναι συνάρτηση της συχνότητας. Τα

7 υψηλότερα κανάλια υφίστανται μεγαλύτερη εξασθένηση από τα χαμηλότερα). Ένα τυπικό καλώδιο κοινής εγκατάστασης μπορεί να έχει τις παρακάτω απώλειες: Στα 50 MHz 5dB, στα 200 MHz 8dB, στα 500 MHz 13dB, στα 800 MHz 17dB Εάν σε ένα τέτοιο καλώδιο δώσουμε ένα πλήρες φάσμα σημάτων τότε η απώλεια του πρώτου καναλιού θα είναι δυσανάλογα μεγαλύτερη από αυτή του τελευταίου. Όλα τα ενδιάμεσα κανάλια θα υποστούν μια διαφορά μεταξύ τους της τάξης των 12db. Εάν έχουμε μεγάλες αποστάσεις π.χ. 200μ τότε το πρόβλημα γίνεται ιδιαίτερα σοβαρό. Στην περίπτωση αυτή για να ενισχύσουμε ξανά τα σήματα χρησιμοποιούμε ενισχυτή ευρείας ζώνης με slope equalizer προκειμένου να επαναφέρουμε τα σήματα στην αρχική μεταξύ τους σχέση. Το slope equalizer είναι ένα δικτύωμα που επιτρέπει στον ενισχυτή αντί για ομοιόμορφη ενίσχυση σε όλη την περιοχή (flat καμπύλη) προοδευτικά αυξανόμενη ενίσχυση και μάλιστα με ρυθμιζόμενη σχέση, σε συνάρτηση με τις συχνότητες που καλείται να ενισχύσει. Ο τύπος αυτός του ενισχυτή χρησιμοποιείται σε μεγάλες καλωδιακές εγκαταστάσεις. Ειδικά φίλτρα Τα φίλτρα αυτά μπορεί να είναι αποκοπής ζώνης, διελεύσεως ζώνης κ.λ.π. και χρησιμοποιούνται ανάλογα με τον τύπο της εγκατάστασης. Είναι ένα δύσκολο εξάρτημα και η ρύθμισή του δεν είναι καθόλου εύκολη. Απαιτούνται εξειδικευμένα πανάκριβα μηχανήματα. Στο εμπόριο υπάρχουν κάποιοι τύποι φίλτρων που πλασάρονται για την αποκοπή π.χ. μέρους ισχύος από κάποιο κανάλι του οποίου η ισχύς είναι πολύ μεγαλύτερη από τα υπόλοιπα. Όλα αυτά είναι πολύ κακής κατασκευής και το πιθανότερο είναι να δημιουργήσουμε επίπλέον προβλήματα παρά να διορθώσουμε κάποιο άλλο. Είναι προτιμότερο να μην χρησιμοποιηθεί καθόλου φίλτρο και αντί αυτού ένας μεγαλύτερος ενισχυτής, ώστε να έχει την δυνατότητα να καλύψει την διαφορά αυτή ισχύος μεταξύ των καναλιών. Λίγα λόγια για τον υπολογισμό δικτύου Ξεκινώντας την κατασκευή μιας εγκατάστασης θα πρέπει πρώτα να γίνει συζήτηση με τον πελάτη και να δοθούν διευκρινήσεις ώστε να καταλήξουμε στο είδος της εγκατάστασης. Για παράδειγμα, θέλει μόνο τοπικά κανάλια; Θα βάλει δορυφορικό; Θα στέλνει σήματα από ένα σημείο σε ένα άλλο; Θα χειρίζεται μηχανήματα από άλλο

8 σημείο; Θα δώσει στο δίκτυο σήματα από κάμερες; Θα συνδέσει στο ίδιο δίκτυο την θυροτηλεόραση;(κλπ) Αφού συλλέξουμε αυτές τις πληροφορίες θα καταλήξουμε στον τύπο του δικτύου. Εμείς προτείνουμε πάντα κάθε μία πρίζα να είναι αυτόνομη και φυσικά με πολύ καλής ποιότητας καλώδιο. Ακολουθεί ο υπολογισμός των απωλειών, ώστε να επιλεγεί τελικά ο σωστός ενισχυτής. Ξεκινάμε με το δεδομένο ότι η κάθε πρίζα, είτε είναι μόνο για RF είτε για SAT/RF θα πρέπει στα RF να έχει ισχύ της τάξης των 65Db μίνιμουμ και 80 μάξιμουμ. Ακολούθως υπολογίζουμε τις απώλειες δικτύου προς τα πίσω προσθέτοντας: απώλεια δειγματοληψίας στην πρίζα, απώλεια διέλευσης (κάθε) πρίζας εφόσον υπάρχει σε σειρά, απώλεια συνολικού μήκους καλωδίου μέχρι τον ενισχυτή, απώλεια των σπλίτερ που μεσολαβούν, περίπου 1,5db για κάθε ταπ σειράς, περίπου 1db για κάθε μούφα, στο δίκτυο. Στις απώλειες αυτές προσθέτουμε και τα 65 db που θέλουμε στην πρίζα και έχουμε τις συνολικές απώλειες του κάθε κλάδου. Σημειωτέων ότι στην περίπτωση κοινού δικτύου (SAT/RF) λαμβάνουμε υπόψη την απώλεια καλωδίου περίπου στους 2GHz και όχι στους 850MHz που γίνεται ο υπολογισμός για δίκτυα RF. Θα πρέπει επίσης να τονίσουμε ότι για κανένα λόγο δεν πρέπει να μένει ανοικτός κλάδος. Πάντα θα πρέπει το δίκτυο να είναι τερματισμένο. Πάντα η τελευταία πρίζα θα είναι τερματική και σε περίπτωση έλλειψης ή για οποιονδήποτε άλλο λόγο θα τοποθετηθεί στο τέλος του κλάδου πρίζα που από την κατασκευή της δεν είναι τερματική, τότε στην έξοδό της θα τοποθετείται τερματική αντίσταση 75Ω. (πηγη: