Elementy Antenowej Instalacji Zbiorowej

Wzmacniacze antenowe budynkowe

Jeżeli Antenowa Instalacja Zbiorowa ma wielu abonentów, to z reguły jest w niej niezbędny tzw. wzmacniacz antenowy budynkowy do wyrównania tłumienia sieci rozdzielczej (abonenckiej). W prostych przypadkach są stosowane urządzenia kompaktowe z jednym wejściem i jednym wyjściem. Przy większych wymaganiach są stosowane jednak wzmacniacze budynkowe, które poza regulacją tłumienia mają także regulację korekcji oraz wbudowany rozgałęźnik. W razie potrzeby wzmacniacz antenowy może być przystosowany do przenoszenia kanału zwrotnego. Z reguły są to urządzenia zasilane lokalnie w obudowach nie spełniających wymagań hermetyczności. W zależności od rozpiętości instalacji i ilości abonentów są stawiane wzmacniaczom odpowiednie wymagania.

Wzmacniacz antenowy budynkowy
WMX-822 Telmor

Wzmacniacz antenowy budynkowy WMX-822 Telmor jest w zasadzie przeznaczony do sieci telewizji kablowej. Jednak z powodzeniem może być stosowany również w antenowych instalacjach zbiorowych. Zapewnia wysoką jakość transmitowanego sygnału, prostotę obsługi i stosunkowo niewielkie koszty zakupu.

W przypadku mniejszych instalacji wystarczają odpowiednio mniejsze i tańsze wzmacniacze antenowe. Decydującym czynnikiem jest maksymalny poziom sygnału wyjściowego. Poziom ten musi być wystarczający do zasilenia wszystkich abonentów.

Wzmacniacz antenowy budynkowy
BVS 2-01 Axing

Wzmacniacz antenowy AXING BVS 2-01 może być stosowany w niewielkich antenowych instalacjach zbiorowych w niezbyt dużych budynkach oraz na większych klatkach schodowych. Trzeba pamiętać, że w przypadku instalacji antenowych przeznaczonych do transmisji sygnałów DVB-T wystarczają mniejsze poziomy sygnałów, niż było to w przypadku telewizji analogowej.

Parametry elementów biernych

Najważniejszymi elementami sieci rozdzielczej instalacji antenowej są - poza wzmacniaczami - rozgałęźniki, odgałęźniki i gniazda abonenckie. Sposób oznaczania tych podzespołów i definiowania ich parametrów przedstawiono na rys.1.

Tłumienie przelotowe określa wartość tłumienia sygnału między wejściem i wyjściem przelotowym odgałęźnika, między wejściem i poszczególnymi wyjściami rozgałęźnika. W przypadku gniazd antenowych szeregowych to tłumienie między wejściem i wyjściem przelotowym.

Tłumienność sprzężenia to tłumienie między wejściem i odgałęzieniem w przypadku odgałęźnika lub tłumienie między wejściem i wyjściami w przypadku gniazda antenowego.

Kierunkowość określa tłumienie między wyjściem przelotowym i odgałęzieniem w przypadku odgałęźnika. W przypadku gniazd antenowych to wartość tłumienia pomiędzy wyjściem przelotowym a wyjściami radiowym lub telewizyjnym.

Izolacja to tłumienie między dwoma odgałęzieniami odgałęźnika, między poszczególnymi wyjściami rozgałęźnika. Może to być również tłumienie między odgałęzieniami dwóch kolejnych odgałęźników oraz tłumienia między wyjściami dwóch kolejnych gniazd antenowych.

Tłumienność odbiciowa niedopasowania to wartość tłumienia sygnału odbitego w stosunku do sygnału padającego.

Rozgałęźniki antenowe

Rozgałęźniki antenowe służą przede wszystkim do dokonywania rozdziału mocy linii głównej na wiele linii z z możliwie najmniejszymi stratami przenoszenia. Sygnał po rozdzieleniu jest przekazywany do kilku przewodów, które mogą być początkami pionów gniazdowych (system przelotowy) lub odgałęźnikowych. Zastosowanie techniki linii mikropaskowych spowodowało, że obecnie produkowane rozgałęźniki mają dużo mniejsze tłumienia przelotowe niż stosowane kiedyś urządzenia rezystorowe (poza nieuniknionym spadkiem poziomu o 3dB wynikającym z podziału mocy) oraz mają właściwości izolacji wyjść.

W praktyce rozgałęźników budynkowych najczęściej są spotykane rozdziały dwukrotne, trzykrotne i czterokrotne.

Należy jednak podkreślić, iż w ostatnim latach - w wyniku znacznego rozpowszechnienia się instalacji antenowych typu gwiazdowego coraz częściej spotyka się również rozgałęźniki atenowe 6- i 8-krotne (czasami 5-krotne i 10-krotne). Należy pamiętać, że w celu zwielokrotnienia rozdziału można łączyć kaskadowo wiele rozgałęźników.

Tłumienność przelotowa jest określana tłumieniem między wejściem głównym i poszczególnymi wyjściami rozgałęźnika. Izolacja (separacja) wyjść jest tłumieniem między poszczególnymi wyjściami rozgałęźnika.

Odgałęźniki antenowe

Odgałęźniki antenowe są przeznaczone do odprowadzania z linii przesyłowej części sygnału w celu zasilania jednego lub wielu przewodów, które mogą służyć do zasilania gniazd abonenckich lub doprowadzania sygnałów antenowych do wzmacniaczy. Odgałęźniki antenowe mogą być również wykorzystywane do wydzielania części sygnału w celach kontrolno-pomiarowych. Budowane w technice sprzęgaczy kierunkowych odgałęźniki mają charakterystyki sprzężeniowe prawie niezależne od częstotliwości, małe tłumienie przelotowe i dużą izolację wyjść.

Tłumienność przelotowa jest określana tłumieniem między wejściem głównym i wyjściem głównym odgałęźnika. Tłumienność sprzężenia jest wartością tłumienia między wejściem głównym i wyjściem odgałęźnym (odgałęzieniem). W przypadku urządzeń bez sprzęgaczy kierunkowych również między wyjściem głównym i odgałęzieniem. Kierunkowość (tłumienność zwrotna) jest tłumieniem między wyjściem głównym i odgałęzieniem (dla urządzeń ze sprzęgaczami kierunkowymi). Izolacja (separacja) wyjść jest tłumieniem między poszczególnymi odgałęzieniami (dla urządzeń wielokrotnych).

Gniazda antenowe abonenckie

Zasadniczym zadaniem antenowego gniazda abonenckiego jest wydzielenie i rozdział sygnałów radiofonicznych i telewizyjnych oraz skierowanie ich na oddzielne wyjścia. Gniazdo antenowe abonenckie jest zespołem szerokopasmowych sprzęgaczy kierunkowych i filtrów zapewniających wydzielenie sygnałów radiofonicznych i telewizyjnych. W znacznej mierze o parametrach elektrycznych antenowej instalacji zbiorowej decyduje gniazdo abonenckie.

Gniazdo antenowe służy do podłączania urządzeń odbiorczych w mieszkaniu. Złącza do urządzeń odbiorczych najczęściej odpowiadają systemowi wtykowemu IEC. W przypadku gniazd przystosowanych do przenoszenia sygnałów pierwszej p.cz. satelitarnej z reguły stosuje się złącza F. Za pomocą różnych wykonań w postaci wtyku względnie gniazda dla telewizji i radia zapewnia się niezamienialność złącz dla urządzeń odbiorczych przy stosowaniu jednego tylko typu sznura abonenckiego. Układ elektroniczny gniazda antenowego jest umieszczany w ekranowanych korpusach wykonywanych jako wysokociśnieniowe odlewy ze stopów metali lekkich. Odpowiednio do różnych systemów rozdzielczych są potrzebne odpowiednie gniazda antenowe.

Gniazda antenowe do systemów przelotowych

Przy antenowych instalacjach zbiorowych AIZ i telewizji kablowej TVK z siecią abonencką w systemie przelotowym należy stosować gniazda, które odpowiadają temu systemowi. Istnieją zasadnicze różnice w stosunku do typów omówionych w poprzednim punkcie. Podczas montażu należy zwrócić szczególną uwagę na to, że odpowiednia wkładka gniazda abonenckiego zawiera 2 złącza do przewodu głównego, przy których jest konieczne przestrzeganie pod względem wejścia i wyjścia.

Gniazda antenowe przelotowe są realizowane w technice sprzęgaczy kierunkowych jedno- lub dwukrotnych. Przy zastosowaniu sprzęgaczy dwukrotnych sygnały z obu wyjść sprzęgacza są doprowadzane po odpowiednim odfiltrowaniu do wyjść gniazda antenowego. W przypadku zastosowania sprzęgaczy jednokrotnych sygnały jest odpowiednio rozdzielany do poszczególnych wyjść gniazda antenowego. Oferowane przez producentów typy gniazd antenowych są bardzo różnorodne np. pod względem zakresów częstotliwości, tłumienności sprzężenia, tłumienia przejściowego i izolacji odpowiednio do przewidzianego zastosowania.

Tłumienność przelotowa jest określana tłumieniem między wejściem głównym i wyjściem głównym gniazda antenowego. Tłumienność sprzężenia (przyłączenia) jest wartością tłumienia między wejściem głównym i wyjściem radiowym lub telewizyjnym. Kierunkowość (tłumienność zwrotna) jest tłumieniem między wyjściem głównym i wyjściem radiowym lub telewizyjnym. Izolacja (separacja) według DIN (metoda 2-gniazdowa) oznacza tłumienie między wyjściami dwóch gniazd antenowych. Częściej jednak podaje się izolację (separację) wyjść jako tłumienie między wyjściem radiowym i telewizyjnym pojedynczego gniazda.

Gniazda antenowe końcowe do systemów gwiazdowych i odgałęźnych

Omawiane tutaj gniazda antenowe są również określane jako tzw. gniazda końcowe. Są stosowane na końcu przewodu (dołączenie urządzenia przy antenowej instalacji indywidualnej AII i przykładowo na końcu przewodu odgałęźnego przy antenowej instalacji zbiorowej AIZ lub telewizji kablowej TVK). Te gniazda antenowe mają zatem tylko jedno złącze kablowe do doprowadzania energii. Rozróżnia się antenowe gniazda abonenckie szerokopasmowe i gniazda antenowe selektywne, poza tym gniazda rozróżnia się pod względem tłumienności dołączenia i izolacji. W najprostszym przypadku takie gniazdo antenowe dzieli przychodzącą mieszankę sygnałową z małym tłumieniem przejściowym do złącz "TV" i "R" (zwrotnica odbiornikowa). Schemat gniazda końcowego przedstawiono na rys.2. W przedstawionym przypadku zastosowano nieselektywny podział sygnału za pomocą odgałęźnika kierunkowego. Sygnał z odgałęzienia jest doprowadzany do filtru dolnoprzepustowego i następnie jest doprowadzany do wyjścia radiowego "R".

Rys.2. Schemat gniazda antenowego końcowego

Taka konstrukcja gniazda antenowego odznacza się wieloma zaletami w stosunku do gniazd filtrowych z selektywnym podziałem mocy:
- brak "dziur" w charakterystyce amplitudowej i odbiciowej gniazda (np. dla dolnych kanałów specjalnych),
- możliwość korzystania z kanału zwrotnego na obu wyjściach,
- bardzo wysoka separacja wyjść TV i R gwarantująca zachowanie płaskiej charakterystyki amplitudowej każdego wyjścia niezależnie od obciążenia drugiego.

Gniazda antenowe końcowe do systemów z sygnałem satelitarnym

Coraz częściej w antenowych instalacjach zbiorowych przesyła się sygnały satelitarne. Aby można je było bezproblematycznie doprowadzić do tunerów satelitarnych, należy zastosować odpowiednie gniazdo antenowe.

Przedstawione na powyższej fotografii gniazdo antenowe 524605 Televes jest przeznaczone do sieci z przesyłaniem sygnałów radiowych i telewizyjnych w zakresie 47-862MHz oraz sygnałów satelitarnych w zakresie 950-2200MHz. Jest to gniazdo końcowe przeznaczone do instalacji antenowych typu gwiazda.

Z kolei SSD 4-00 Axing to gniazdo antenowe końcowe RTV w dwoma wyjściami satelitarnymi. Przeznaczone jest do stosowania w przypadkach, gdy abonent równocześnie chce oglądać jeden program telewizji satelitarnej, a inny nagrywać. Jednak gniazdo antenowe SSD 4-00 Axing wymaga doprowadzenia dwóch kabli satelitarnych do wejścia.

Kable antenowe współosiowe (koncentryczne)

Przepisy określają minimalne wymagania dotyczące parametrów kabli współosiowych stosowanych do przesyłania sygnałów telewizyjnych i radiofonicznych naziemnych i satelitarnych w antenowych instalacjach zbiorowych. Mają to więc być kable współosiowe co najmniej kategorii RG-6, wykonane w klasie A. Kable antenowe powinny mieć podwójny ekran w postaci folii aluminiowej i oplot o gęstości do najmniej 77%. Kable powinny też mieć żyłę wewnętrzną miedzianą o średnicy co najmniej 1mm.

Zalecane do antenowych instalacji zbiorowych przewody koncentryczne z żyłą o średnicy około 1mm mają średnice zewnętrzne około 7mm. Takie kable antenowe mają wartości tłumienia między 1dB/100m przy częstotliwości 1MHz i około 28-32dB/100m przy 2150MHz. Dielektryk jest obecnie wykonywany przez liczących się producentów metodą spieniania fizycznego poprzez wstrzykiwanie azotu do polietylenu pod wysokim ciśnieniem.

W ostatnich czasach dużą popularność zdobyły dwa typy kabli antenowych. Są to kable koncentryczne typu triset i tri-shield. Różnią się one w zasadzie tylko budową ekranu i wynikającym stąd współczynnikiem ekranowania.

W kablach koncentrycznych typu triset ekran jest wykonany z dwustronnej folii Al/Pet/Al przyklejonej do dielektryka oraz z oplotu o gęstości nawet 90%. Z kolei w kablach tri-shield ekran jest wykonany z folii Al/Pet przyklejonej do dielektryka, z oplotu o gęstości 70-80% oraz dodatkowej folii Al/Pet przyklejonej do powłoki zewnętrznej. Dzięki zastosowaniu tej dodatkowej folii kable antenowe tri-shield mają z reguły lepszą skuteczność ekranowania, zwłaszcza przy większych częstotliwościach. Oba przedstawione powyżej kable koncentryczne spełniają wymagania klasy A wg EN 50117.

Do instalacji na zewnątrz są zalecane powłoki uodpornione na promieniowanie ultrafioletowe. Jeżeli kable antenowe będą układane w ziemi, to wskazane jest również, aby były to kable żelowane.

Kabel koncentryczny zewnętrzny
SAT-1,15 Digital

Przykładem takiego kabla jest SAT-1,15 Digital z ekranowaniem typu triset. Ekran przewodu jest wykonany z dwustronnej folii aluminiowej Al/Pet/Al i oplotu o gęstości 90%. Żyła wewnętrzna przewodu jest wykonana z drutu miedzianego średnicy 1,13mm. Powłoka kabla jest wykonana z czarnego polietylenu odpornego na promieniowanie ultrafioletowe oraz na niekorzystne warunki atmosferyczne. Wypełnienie ośrodka kabla specjalnym żelem zabezpiecza przed ewentualną penetracją wody. Dielektryk jest wykonany metodą spienienia fizycznego polietylenu, co dodatkowo zapewnia dużą odporność na wilgoć. Kabel antenowy koncentryczny SAT 1.15 Digital może być układany bezpośrednio w ziemi, w kanalizacji kablowej lub na zewnątrz budynków.

Warto tutaj wspomnieć o powszechnie stosowanych złączach typu F75. Bardzo popularne są wtyki nakręcane, nie wymagają one bowiem żadnych narzędzi montażowych. Jeżeli decydujemy się na stosowanie tego typu złączy, to należy stosować wtyki wykonywane za pomocą obróbki skrawaniem. Przykładem takiego złącza jest wtyk CFS 0-00 szwajcarskiej firmy Axing. Jest to wysokiej jakości wkręcany wtyk z najlepszymi parametrami technicznymi, który w procesie produkcyjnym jest wykrawany z jednego kawałka mosiądzu i następnie niklowany. Unikać należy marnych złączy wykonywanych metodą odlewu wysokociśnieniowego. W przypadku większych instalacji zdecydowanie pewniejsze jest stosowanie złączy kompresyjnych, które zapewniają nieporównanie lepszą jakość i większą niezawodność połączenia.

Przykładem mogą być doskonałe złącza amerykańskiej firmy PCT. TRS-6 NT PCT to wysokiej klasy złącze kompresyjne typu F do kabli współosiowych typu RG-6, w tym CTF-100 Tri-Shield. Bardzo szerokie pasmo pracy do 3 GHz umożliwia stosowanie złącza w instalacjach antenowych DVB-T i instalacjach satelitarnych oraz w antenowych instalacjach zbiorowych i sieciach telewizji kablowej. Złącze ma podwójną kompresję dookólną (dwa pieścienie kompresyjne) zapewniającą doskonałe połączenie z kablem i wodoszczelność. Dokładnie wykonany gwint gwarantuje łatwe nakręcanie na gniazdo. Złącze jest odporne na korozję, zostało wykonane bowiem ze metali kolorowych. Na grubsze kable typu CTF-113 stosuje się złącza kompresyjne TRS-9 NT PCT.

Kable przyłączeniowe abonenckie

Kable przyłączeniowe (sznury abonenckie) służą do podłączania urządzeń odbiorczych (odbiornik telewizyjny, radio, odbiornik telewizji satelitarnej) do antenowego gniazda abonenckiego. Adekwatnie do wymagań dotyczących całkowitego ekranowania instalacji antenowych chodzi tutaj więc o kabel współosiowy najlepiej w podwójnym ekranie (oplot plus folia). Stosowane złącza powinny również zapewniać skuteczne ekranowanie. Na końcach sznura abonenckiego przeznaczonego do klasycznych gniazd antenowych są umieszczane zawsze wtyk i nasadka IEC. Dzięki temu jest zapewniona - przy stosowanym obecnie systemie połączeń wtykowych - niezamienialność złącz urządzeń. Ponadto takie kable mogą być stosowane jako przedłużacze. W przypadku gniazd typu "myszka" zamiast nasadki IEC stosuje się wtyk F.

Kable przyłączeniowe mogą być wykonywane z cieńszych przewodów współosiowych, niż telewizyjne instalacje antenowe rozprowadzające sygnały w budynku. Wprowadzane bowiem przez nie tłumienie jest pomijanie małe ze względu na małe długości tych kabli. Nie ma również większego uzasadnienia stosowanie wielożyłowego przewodu środkowego. Elastyczność kabla przyłączeniowego nie jest szczególnie ważna w przypadku podłączenia nieruchomego telewizora do gniazda antenowego zamontowanego w ścianie.