Green World
En side om Miljø, Elektronikk, Programmering og litt til
Elektronisk infrastruktur Raspberry PI Informasjonsteknologi
Elektronisk infrastruktur Raspberry PI Informatikk 1
Steng X

Planlegge

Utstyr i antenneanlegg

Når vi skal planlegge et kringkastingsanlegg for mottak av tv og radio er det viktig å kunne noe om antenner, og mottaker utstyr.

Når du har gjennomgått denne siden, skal du kunne planlegge installasjon av

Hva planlegger vi for?

Hele vitsen med å planlegge, er at vi skal vite så mye som mulig om sluttresultatet før vi setter i gang å bygge. En av de viktigste betraktningene å ta hensyn til i et nett av denne typen vil være å stille seg selv spøsmålet "Hvor sterkt signal trenger TVen for å gi bilde?". Signalstyrken måles i volt, men omregnes til dBµV for å gjøre det enklere å regne med. Kan ikke starte på noe uten å ha et forrhold til det. TV produsenter må forholde seg til regler når de lager mottagere og kravet er i dag at de skal kunne gi gode bilder når det mottatte signalet ligger mellom:

DVB står forøvrig for "Digital Video Broadcasting" og den siste bokstaven for T(Terrestrial/Bakkenett), S(Satellite/Satellitt) og C(Cabel/Kabeltv). For mer inngående kunnskap om det digitale kringkastingssystemet kan du se sidene til www.dvb.org.

Omregning fra Volt til dBµV

Hvis vi måler et signal med styken 48dBµV med en feltstyrkemåler, kan vi regne om det til spenning. Det gjøres på følgende måte:

Formel

Mål: Regne om fra dBµV til µV

UµV = 10 dBµv/20

Eksempel:

Signalspenningen målt i volt ved en måling på 48dBµV:

UµV = 10 48*10-6/20 = 251,2µV

Signalspenningen målt i volt ved en måling på 74dBµV:

UµV = 10 74*10-6/20 = 5000µV = 5mV


Refleksjon av formel

Det kommer frem av omregningene at det er vesentlig lettere å forholde seg til tall som 48 og 74, en det er til 251 og 5000 som er de respektive spenningene målt i µV. Legg merke til hvor stor forskjell det er mellom 251,2 og 5000. Det er sirka 20 ganger forskjell. Hvis vi skal tegne opp disse to signalene i et diagram som er linjert vil det se slik ut:

Frekvensområde

I digitale systemer sendes tvprogrammene på forskjellig frekvens og i forskjellig tid. Det er bestemt globalt at frekvensene som skal skal bruke er felles, slik at kostnadene i produksjon blir så lav som mulig. Frevensene er som følger:

Yagi antenne

Yagi antennen er den vanligste antennen til bruk ved mottak av bakkenett signaler. Bakkenettet driftes av NTV og her finner du masse informasjon om hvordan utstyret i bakkenettet skal brukes, og installeres. Når du skal velge ut en antenne å bruke i din installasjon må den kunne:

Parabolantenne

Parabolantennen brukes for mottak av signaler fra satelitter. Grunne til det er at signalene er veldig svake når de treffer jorden, og da er det behov for høy passiv forsterkning. Dette får vi av parabolantennen. Antennene må stilles inn veldig nøyaktig og kan være en utfordring å få til. Det finne måleinstrumenter vi kan bruke for å gjøre jobben lettere. Det finnes også antenner som stiller seg inn automatisk. Disse er gjerne litt dyrere og brukes gjerne på båter og bobiler. Det som er viktig å tenke på når du skal velge parabolantenne, er hvilke satelitter du ønsker å motta. Det finnes flere hundre muligheter der oppe, men det er bare noen få som er aktuelle for NRK, TV2 og de andre kanalene vi er vant til. NRK bruker Thor 5, på 1-grad vest og den finner du her. Telenor.

Aktuelle satelitter og planleggingsverktøy

Antennen

Selve antennen er lik i alle systemer, mer eller mindre. Den består av en metalpinne om du vil og har en lengde som er tillpasset bølgelengden den skal sende eller motta. Den kalles en dipol. Antennen trenger to tilkoblinger slik at det elektriske signalet som oppstår når bølgene treffer kan måles og generere strøm videre til en forsterker. Ofte så er tilkoblingene midt på antennen men det kan også være en ledning under sammen med jordplanet som brukes. Noen ganger er signalet så sterkt at vi ikke trenger forsterker, andre ganger er det behov for forsterker så raskt som mulig. For eksempel er det alltid behov for forsterkning i en parabol mottaker og den sitter i LNB elementet sammen med antennen som er veldig liten her. Det skal vi se på når vi regner ut hvor store antennene er lengre ned. Her er en link til dipol på store norske leksikon, hvis du vil lese mer.

Antenne dipol
Fig.1 - Virkemåte til en dipol. Bilde fra Wikipedia

Lage en dipol

For å lage en dipol trenger vi litt utstyr og noe verktøy. Jeg har imponert mange opp gjennom årene med denne kunnskapen...

I fig.1 - Virkemåte til en dipol kan dere se hvordan antennen ser ut. De to pinnene til siden er PR-kabel som er bøyd ned til et feste (sukkerbiten). Derfra kobler vi til koaks kabelen og i enden av den skal vi ha en antenneplugg av typen IEC-kontakt. Siden vi lager en antenne for TV, skal det være en hannplugg. Jeg legger ved en link til store norske leksikon så dere kan lese litt mer hvis det er behov for det (Dipolantenne).


Formel

Mål: Regne ut lengde på dipolantenne

λ = c * v * 0,5 / f

Forenklet:
λ = 141,6 * 106 / f

Eksempel:

Lengden på en antenne for FM radio (100MHz) blir da:
141,6 * 106 / 100 * 106 = 1,416 meter.

Lage antenne

Koaks kabelen

Når det gjelder kabler, er det gansk greit for oss som montører. Vi trenger ikke tenke på hvordan og hvorfor den er utformet slik som den er, men vi må kunne velge riktig kabel ti lforskjellig bruk. Noen kabler er laget med en ekstra stålvaier for å kunne henges opp, og andre har kappe som gjør at de kan ligge i varme omgivelser, eller med kjemikalier som på båter i motoren ellers lignende. Den skal også ha riktig impedans, som for disse anleggene alltid er 75ohm.

RG6 og RG11

RG6 og RG11 er uttrykk du kan lære deg med en gang. Dette er de viktigste kablene i kringkastingsnett, og er en standard for hvordan kabelen skal lages av produsenten. Det spiller liten rolle hvem vi kjøper kabel fra så lenge det er en RG6 eller RG11. Det finnes mage flere standarder på kabler som kan brukes, men disse er de vi tar med her nå. Ofte kalles kablene KTV (som står for kabel TV). Det vi skal være observange på når vi kjøper kabler er følgende:

Bedea er en stor kabelprodusent og du kan bruke dataarket som ligger her til å vurdere forskjellige kabler til anleggen du jobber med.

Fordelingsnett

Etter at signalet er kommet inn gjennom veggen skal det fordeles rundt i bedriften. Noen ganger skal det ut til mange uttak og andre ganger noen få, uansett så må vi regne på hvordan signalet fordeler seg til uttakene. Målet er at alle tap skal være like store, enten det er langt unna antennen eller det er nærme. På den måten vil en forstreker som står helt oppe ved antennen forsterke alle signalene så de ligger likt.

Linkbudsjett

Når vi skal montere mange uttak i en bedrift eller på et hotel eller i en boligblokk osv. må vi regne litt på signalstyrken. Målet med et slikt linkbudsjett er at alle boksene skal ha samme tap fra start til uttak. Se for deg at det er 30 meter til et uttak og bare 3 til et annet, i forrhold til der antennen står. Det sier seg selv at signalet som må gå 27 meter lengre vil bli svakere når det kommer frem en det som skal gå 3. Dette er uøsnket, og for å løse det kan vi bruke noe som heter tappere, og avtappingsuttak.

Oppgaver

Gruppeoppgaver 3-4 pers. Finne forslag med parabol og Yagi

  1. Dere skal finne riktig antenne og mulig plassering på Ustedalen Hotel & Resort.
  2. Finn en kabel som egner seg til å trekke fra antennen og inn.
  3. Lage et linkbudsjett, plantegning for denne oppgaven

Gruppeoppgave 2 pers. Koble opp et testanlegg i båsen

  1. Sett opp en Yagiantenne i båsen din
  2. Trekk en liten kabel fra den og ned i en TV, virker det?

Individuelle oppgaver

  1. Regn ut spenning når mottattt signal måler 68dBµV
  2. Hvilken frekvens sender MTV på? TIPS, de bruker Telenor "Thor"
  3. Lag en dipolantenne for UHF og mål signal på den.
  4. Test antennen din på en tv, virker det?
  5. Hva kan du si om forsøket, ble det bedre en med Yagi antennen?
  6. Regn ut lengden på en dipol for DAB radio
  7. Regn ut lengden på en antenne for parabol
  8. Regn ut lengden på en WLAN antenne for 802.11g og 802.11a