Budowa instalacji antenowej
Przy budowie antenowej instalacji odbiorczej przede wszystkim musi być zapewnione bezpieczeństwo, następnie powinny być uwzględnione zagadnienia administracyjne i aspekty praktyczne. W rozumieniu powyższego mieści się oczywiście konieczność uzyskania zgody właścicieli budynków względnie odpowiednich administracji na wykonywanie takich instalacji. Równolegle należy przestrzegać także różnych ustaleń zawartych w przepisach budowlanych.
1. Ogólne wymagania bezpieczeństwa
Na czołowym miejscu znajduje się bezpieczeństwo osób i rzeczy. Projektant i wykonawca dowolnej antenowej instalacji odbiorczej ponosi odpowiedzialność za związane z tym problemy bezpieczeństwa, stąd też jest konieczna dokładna znajomość odnośnych przepisów. Poniżej zostanie podanych kilka wskazówek, które nie pretendują jednak do kompletności.
Ogólne wymagania bezpieczeństwa dotyczą np. możliwości chodzenia po dachach i dostępności do kominów i innych urządzeń oraz ewentualnego naruszania istniejących już instalacji.
2. Bezpieczeństwo mechaniczne instalacji antenowej
Instalacja antenowa we wszystkich fragmentach musi opierać się występującym obciążeniom mechanicznym, w szczególności powodowanym przez wiatr i burze. Tzw. obciążenie wiatrem (napór wiatru) jest pierwotnym obciążeniem np. dla masztów antenowych. Każde umieszczone w wolnej przestrzeni ciało (a więc również anteny i maszty) wytwarza - odpowiednio do swojej powierzchni rzutu i współczynnika przepływu - proporcjonalną do przepływu powietrza siłę (obciążenie wiatrem W). Ta siła wytwarza w punkcie uchwytowym masztu - odpowiednio do długości odcinka masztu między górnym miejscem zamocowania masztu do ściany i miejscem montażu anteny - moment gnący, który przy wielokrotnym obciążeniu masztu (wiele anten) i przy ew. uwzględnieniu momentu gnącego samego masztu sumuje się do całkowitego momentu gnącego.
Maszt z antenami RTV i SAT powinien wytrzymywać porywy wiatru 180-200km/h odpowiadające sile huraganu. Stawia to ostre wymagania zarówno dla miejsca zamontowania, jak i dla stosowanych materiałów. Całkowity moment gnący Mg jest tą siłą, która działa przez anteny na maszt w górnym punkcie mocowania na skutek oddziaływania wiatru na antenę
Mg = W1*L1 + W2*L2 + W3*L3 + ...
gdzie:
Wn - katalogowa wartość naporu wiatru dla danej anteny,
Ln - odległość od anteny do miejsca mocowania masztu.
Przy nowoczesnych - budowanych bardzo oszczędnie - domach należy zwrócić szczególną uwagę na więźbę dachową. Może bowiem się zdarzyć, że przy prawdziwej burzy antena pofrunie wraz z całym dachem.
Ten całkowity moment gnący nie powinien przekraczać podawanej przez producentów wartości dopuszczalnej momentu gnącego dla danego masztu oraz wartości granicznej 1650Nm. Producenci powinni podawać obciążenie wiatrem każdej anteny (i dodatkowych elementów) dla ciśnienia prędkości q=800N/m2 i q=1100N/m2. Przy montażu anten (ich zestawów) na budowlach do 8 kondygnacji należy uwzględniać wartości naporu wiatru przy ciśnieniu prędkości 800N/m2, co odpowiada prędkości wiatru 35,8m/s (129km/h). Przy montażu powyżej 20m lub na budynkach powyżej 8 kondygnacji należy przyjmować ciśnienie prędkości 1100N/m2. Współczynnik przeliczeniowy dla tej wartości naporu wiatru wynosi 1,37. W warunkach wyjątkowo niekorzystnych należy przyjąć ciśnienie prędkości równe 1270N/m2, co odpowiada prędkości wiatru 45m/s (162km/h). Współczynnik przeliczeniowy wynosi wówczas 1,5. Wartości naporu wiatru dla kilku anten Firmy KATHREIN przy ciśnieniu prędkości 800N/m2 (wiatr 129km/h) przedstawiono w poniższej tabeli.
| Ilość elementów kanały |
3 UKF |
3 6-12 |
11 6-12 |
10 21-60 |
16 21-40 |
| Napór | 62N | 28N | 77N | 22,7N | 32,3N |
| Średnica | 60cm* | 90cm* | 120cm | 150cm | 180cm |
| Napór | 317N | 730N | 1159N | 1790N | 2566N |
Stal do masztów antenowych musi mieć określone właściwości, zwykłe rury gazowe i wodociągowe nie spełniają tych wymagań. Dlatego też należy usilnie doradzać, aby przy montażu anten stosować oferowane przez renomowanych producentów maszty antenowe odpowiednio do ich parametrów (dopuszczalny moment gnący). Przy tzw. wolnej długości masztu (długość masztu ponad górne miejsce zamocowania) musi być uwzględnione, że ta długość jest wzięta za podstawę wszystkich rozważań dotyczących wytrzymałości. Jeżeli do masztu zamocowanego na stałe w dwóch punktach dodatkowo są zastosowane odciągi, wówczas nie należy ich brać pod uwagę przy obliczeniach. Takie odciągi służą w zasadzie zaledwie do zmniejszenia odchyleń masztu antenowego przy wietrze względnie burzy (zapewnienie dokładnego ukierunkowania anten).
3. Instalacja kabla
Układanie stosowanych obecnie powszechnie kabli współosiowych jest zupełnie bezproblematyczne. Wybór jest określany z czysto elektrycznych punktów widzenia i zastosowania na wolnym powietrzu względnie w budynkach.
Układanie może być realizowane w prawie dowolny sposób w rurach, pod tynkiem, w ziemi, na tynku lub na wolnym powietrzu. Mocowanie może być realizowane za pomocą metalowych lub plastykowych opasek zaciskowych, uchwytów plastykowych, napinanych taśm i na wolnym powietrzu również za pomocą tzw. izolatorów ochronnych. Układanie musi również tak być przeprowadzane, żeby woda nie mogła w żadnym przypadku wnikać do kabla (przez to zwiększa się tłumienie do bardzo wysokich wartości, aż do całkowitego "wypadnięcia" odpowiedniej części instalacji). Przy otworach do wprowadzania kabla należy go tak kształtować, żeby utworzył się tzw. "worek wodny", na którym ścieka woda biegnąca po kablu i nie dostaje się do otworów wprowadzeniowych. Z względu na bezpieczeństwo elementów, które są umieszczone we wnętrzu budynków również jest celowe układanie przewodu w formie "worka wodnego" i przecięcie zewnętrznej powłoki na najniższym punkcie przed wprowadzeniem do urządzenia. Dzięki temu woda, która mogła jednak wniknąć do przewodu, w tym miejscu może skapywać. W ten sposób zapobiega się uszkodzeniu względnie zniszczeniu następnych elementów instalacji.
4. Montaż anten radiowych i telewizyjnych
Z przeznaczenia antenowej instalacji odbiorczej wynika, że aspekt najlepszych warunków odbioru ma bezwzględne pierwszeństwo i wszystkie okoliczności techniki montażu powinny być temu podporządkowane. Przy praktycznym montażu anten należy uwzględnić kilka zagadnień. Przy antenach UHF maszt antenowy nie powinien sterczeć między elementami anten, ponieważ pogarszają się przez to parametry elektryczne. Najkorzystniejszy jest montaż przed masztem, większe anteny muszą być montowane za pomocą wysięgnika. W szczególny sposób jest to istotne również dla anten TV spolaryzowanych (montowanych) pionowo w zakresach VHF i UHF. Boczne odstępy minimalne od masztu przy antenach UHF i antenach o polaryzacji pionowej muszą mieć co najmniej długość dipola. Przy montażu wielu anten na jednym maszcie anteny powinny być montowane odpowiednio do ich obciążenia wiatrem, tzn. anteny z najmniejszym obciążeniem wiatrem na górze, a anteny z największym obciążeniem wiatrem na dole masztu. Wyjątkami od tej zasady mogą być ew. większe anteny UHF z jarzmem montażowym lub satelitarne anteny odbiorcze. Przy odbiorze fal padających ukośnie z góry (wysokie miejsce posadowienia anteny nadawczej względnie wpadaniu fal ugiętych) należy zwrócić uwagę na pionowe odchylanie uchwytu antenowego o odpowiedni kąt. Miejsce przeprowadzenia masztu antenowego przez dach i kabel odprowadzający muszą być uszczelnione w sposób pewny.
 Antena TV przed masztem |
 Antena TV nad masztem |
Szczególne znaczenie dla bezpieczeństwa funkcjonowania ma ochrona przed korozją każdej antenowej instalacji odbiorczej odpowiednio do szczególnie agresywnych dzisiaj wpływów otoczenia. Przy wyborze wyrobów powinno się na to zwrócić na to szczególną uwagę. Galwaniczne metalowe warstwy ochronne (małej grubości) nie stwarzają już dzisiaj właściwej ochrony antykorozyjnej; jedynie jako nowe wyglądają atrakcyjnie. Korzystne są stosunkowo grube warstwy przy cynkowaniu ogniowym i plastykowe warstwy ochronne (nawet stosunkowo cienkie cynkowane ogniowo warstwy ochronne są "zmywane" przez kwaśne deszcze). Prawie zawsze wskazane jest dodatkowe malowanie w celu osiągnięcia długotrwałości. Części gwintowane muszą być poza tym konserwowane za pomocą smarów lub past antykorozyjnych.
5. Złącza stosowane w technice antenowej
Złącza antenowe odbiorników i podzespołów są obecnie znormalizowane. Ze względów historycznych należy podkreślić, iż podczas rozwoju techniki antenowej podlegały ciągłym zmianom. Przy nowych urządzeniach obowiązuje ekranowana technika współosiowa z odpowiednimi złączami wtykowymi. W przypadku starych odbiorników są niezbędne adaptery względnie przejścia. Obecnie na rynku praktycznie nie są już oferowane takie przestarzałe elementy wtykowe. Poza odbiornikami wspomnianą współosiową technikę wtykową można spotkać przy bardzo wielu elementach instalacji. Odpowiednio do trendu przy antenowych instalacjach zbiorowych i sieciach telewizji kablowej spotyka się coraz częściej przy AII technikę złączy F (przede wszystkim przy satelitarnej technice odbiorczej). Obecnie w praktyce ma się do czynienia najczęściej (prawie wyłącznie) z połączeniami wtykowymi 75ohm DIN/IEC i ze złączami 75ohm typu F. Ten system umożliwia lepsze parametry ekranowania oraz dopasowywania i dlatego jest stosowany przy podwyższonych wymaganiach w odbiorczej technice antenowej. Przy odbiorze satelitarnym wyjścia konwerterów (pierwsza p.cz. satelitarna) są obecnie generalnie wykonywane w technice złączy F.
Złącza antenowe F (na górze) i IEC (na dole)
6. Błędy w antenowej instalacji odbiorczej
Błędy w antenowej instalacji odbiorczej wynikają ze złych warunków odbioru, źle wybranych podzespołów i wzmacniaczy, błędów montażu i niewłaściwego doboru poziomu sygnałów.
Najważniejszymi błędami występującymi w antenowej instalacji odbiorczej i ich objawami są:
- zbyt mały poziom sygnału (szumy, śnieżenie lub grysik na obrazie),
- zbyt duży poziom sygnału (modulacja skrośna, intermodulacja),
- nierówne poziomy sygnałów (mora na obrazie lub zakłócenia pasożytnicze fonii lub przydźwięk w fonii),
- zakłócenia odbiciowe (zakłócenia odbioru, obrazy poboczne, nieostrości, złe dopasowanie)
- wnikanie sygnałów zakłócających (mora, przerwany odbiór, obraz negatywowy).
Możliwe są również inne negatywne zjawiska. Przyczyna musi być określona i usunięta. Przy pierwszym uruchamianiu instalacji przyczynami błędów mogą być oczywiście również błędy montażu. Przy późniejszych wystąpieniach błędów przyczyna najczęściej leży w uszkodzonym elemencie lub wzmacniaczu, nieuprawnionym dostępie osób trzecich lub oddziaływaniu niszczącym. Po burzach celowe jest sprawdzenie ukierunkowania anten (odbiór satelitarny) i ułożenia kabla na wolnym powietrzu. Wyszczególnienie wszystkich występujących błędów z ich prawdopodobnymi przyczynami przekracza ramy niniejszego opracowania.
Autor: Aleksy Kordiukiewicz
