1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą doboru zysku anten

odbiorczych stosowanych w istniejących systemach radiokomunikacyjnych w oparciu o dane uzyskane poprzez pomiar poziomu sygnału użytecznego i/lub obliczenia propagacyjne.

2. Spis przyrządów:

• Miernik zakłóceń ULMZ - 4

• Antena odbiorcza DAMZ - 4

• Telewizor „Neptun”

3. Parametry stacji TV rejestrowanych podczas ćwiczenia:

1. Radiowo-Telewizyjne Centrum Nadawcze Wrocław / Ślęża

- położenie: 52°51'55" N / 16°42'42" E

- wieża RTV o wysokości 136 metrów

• azymut: 221°

• wysokość posadowienia podpory anteny: 693 m n.p.m.

• wysokość zawieszenia systemów antenowych TV: 100 m n.p.t.

1. Radiowo-Telewizyjny Ośrodek Nadawczy Wrocław / Żórawina

• położenie: 50°59'10" N / 17°01'51" E

• maszt o wysokości 260 metrów

• azymut: 191°

• wysokość posadowienia podpory anteny: 135 m n.p.m.

• wysokość zawieszenia systemów antenowych TV: 200 m n.p.t.

2. Radiowo-Telewizyjny Ośrodek Nadawczy Czarna Góra

• położenie: 50° 15′ 21″ N / 16° 48′ 17″ E

• wieża antenowa ma 58,3 m wysokości

• azymut: 191°

• wysokość posadowienia podpory anteny: 1133 m n.p.m.

• wysokość zawieszenia systemów antenowych TV: 53,8 m n.p.t.

1. Radiowo-Telewizyjny Ośrodek Nadawczy Śnieżne Kotły

• położenie: 50°46'46" N / 15°33'32" E

• wysokość obiektu: 24 m n.p.t.

• azymut: 252°

• wysokość posadowienia podpory anteny: 1490 m n.p.m.

• wysokość zawieszenia systemów antenowych TV: 17 m n.p.t

1. Černá Hora

• położenie: 50°39'52" N / 15°44'11" E

• wysokość masztu: 162 m

• wysokość n.p.m.: 1299 m

• azymut: 239°

1. Praděd

• położenie: 50°04'95" N / 17°13'31" E

• wysokość obiektu: 162 m n.p.t.

• Azymut: 173°

• wysokość n.p.m.: 1491 m

1. DS. „Kredka”

• położenie: 51°06'58" N / 17°04'23" E

• wysokość obiektu: 72 metry
  

4. Wyniki pomiarów:

Ślęża

Lp.	Nazwa programu	Zysk anteny [dBi]	Poziom sygnału wizji [dBμV]	Poziom sygnału fonii [dBμV]	Tłumienie swobodnej przestrzeni [dB]	Minimalny zysk energetyczny [dB]
1.	TVP 1	2,15	78	67	91,5	1,96
2.	TVP 2	8,475	75	64	84,4	5,28
3.	TVP 3	9,129	80	69	82,5	10,939
5.	Polsat	7,750	69	63	80,7	1,46

Czarna góra

Lp.	Nazwa programu	Zysk anteny [dBi]	Poziom sygnału wizji [dBμV]	Poziom sygnału fonii [dBμV]	Tłumienie swobodnej przestrzeni [dB]	Minimalny zysk energetyczny [dB]
1.	POLSAT	7,897	56	41	93,6	5,097
2.	TVP 2	10,1	52	38	91,4	19,3
3.	TVP 1	8,742	54	44	90	15,942

Śnieżne kotły

Lp.	Nazwa programu	Zysk anteny [dBi]	Poziom sygnału wizji [dBμV]	Poziom sygnału fonii [dBμV]	Tłumienie swobodnej przestrzeni [dB]	Minimalny zysk energetyczny [dB]
1.	TVP 1	-	-	-	-	-
2.	TVP 2	-	-	-	-	-
3.	POLSAT	7,968	36	33	90,9	33,1

Nie udało się zmierzyć TVP1 i TVP2

DS. Kredka

Lp.	Nazwa programu	Zysk anteny [dBi]	Poziom sygnału wizji [dBμV]	Poziom sygnału fonii [dBμV]	Tłumienie swobodnej przestrzeni [dB]	Minimalny zysk energetyczny [dB]
1.	TV Odra	8,923	67	63	50,7	3,1

Żórawina

Lp.	Nazwa programu	Zysk anteny [dBi]	Poziom sygnału wizji [dBμV]	Poziom sygnału fonii [dBμV]	Tłumienie swobodnej przestrzeni [dB]	Minimalny zysk energetyczny [dB]
1.	TVN	8,087	73	62	73	3,7

Černá Hora

Lp.	Nazwa programu	Zysk anteny [dBi]	Poziom sygnału wizji [dBμV]	Poziom sygnału fonii [dBμV]	Tłumienie swobodnej przestrzeni [dB]	Minimalny zysk energetyczny [dB]
1.	CT1	8,506	42	27	94,4	27,7
2.	CT2	9,836	44	29	92,2	27

Praděd

Lp.	Nazwa programu	Zysk anteny [dBi]	Poziom sygnału wizji [dBμV]	Poziom sygnału fonii [dBμV]	Tłumienie swobodnej przestrzeni [dB]	Minimalny zysk energetyczny [dB]
1.	CT1	9,694	65	57	93,1	4,5
2.	CT2	9,368	66	57	91,6	5,8
3.	NOVA	8,342	67	56	91,3	2,5

5. Obliczenie minimalnego zysku energetycznego:

Obliczenia zostały dokonane dla następujących parametrów:

• Długość geograficzna 17° 02' E

• Szerokość geograficzna 51° 07' N

• Wysokość usytuowania terenu nad poziomem morza: 111 m

• Wysokość usytuowania stacji odbiorczej nad poziomem terenu: 25m

Moc sygnału na wejściu odbiornika




gdzie:

P - moc sygnału, zmierzona w laboratorium

P_N - moc nadajnika

L - straty propagacyjne(straty w wolnej przestrzeni)

G_O - minimalna wartość zysku energetycznego

G_N - zysk energetyczny anteny nadawczej

Założono, że przewody łączące nie wprowadzają tłumienia i po przekształceniach otrzymano wzór:




gdzie:

G_min - minimalna wartość zysku energetycznego anteny odbiorczej

P_GN - poziom sygnału w gniazdku

Po podstawieniu otrzymano:





Straty w wolnej przestrzeni określa wzór:




gdzie:

R - trasa propagacji w kilometrach

λ - długość fali w metrach,

Obliczenia dla sygnału wizji :


;


;

P_GN - poziom sygnału w gniazdku telewizyjnym;

Poziom sygnału w gniazdku telewizyjnym w mierze decybelowej:


;

Wartość U_min :


;

Poziom sygnału w gniazdku telewizyjnym:


;

Zysk anteny został określony dla częstotliwości 503,25 MHz wynosi:

G_O = 8,475 dBi

Minimalny zysk energetyczny :


;

Tłumienie swobodnej przestrzeni:


;

6. Wyznaczenie rozkładu natężenia pola:

• Ślęża





Rozkład natężenia dla programu TVP1





Rozkład natężenia dla programu TVP2





Rozkład natężenia dla programu TVP3





Rozkład natężenia dla programu Polsat

Obliczenia dla programu Polsat:

E_{[dB( V/m)]} = 106,9 - 20 lg(d)_[km] + 10 lg(P)_[kW] + 10 lg(G)_[W/W]


.







Natężenia pola w punkcie odbioru :




Wartość sygnału na wejściu odbiornika:




Gęstość mocy w punkcie odbioru :




Skuteczna powierzchnia anteny:




Kierunkowość anteny:




Zysk energetyczny w mierze liniowej :


,





Wyniki obliczeń

Program	λ [m]	E [dBμ]	E [V/m]	S [W/m^2]	Ae [m^2]	G [dB]
TVP1	1,32	89	0,02	1,062*10^-6	1,25	9,54
TVP2	0,59	101	0,11	32,1*10^-6	0,4	11,59
TVP3	0,47	98	0,07	13*10^-6	0,1	7,54
Polsat	0,37	92	0,04	4,23*10^-6	0,3	14,3

• Żórawina





Rozkład natężenia dla programu TVN

Wyniki obliczeń:

Program	λ [m]	Eobl [dBμ]	E [V/m]	S [W/m^2]	Ae [m^2]	G [dB]
TVN	0,39	95	0,056	0,8*10^-6	1,66	17,28

7. Wnioski:

Po dokonaniu pomiarów zauważono że różnica częstotliwośći nośnych fonii i wizji jest zbliżona do 6,5 MHz czyli zgodnej założeniami.

Na błędy pomiarów miały wpływ m.in. takie czynniki jak odczytywanie wartości zysku energetycznego z tabeli.

Program Mapki nie uwzględnia znajdujących się przeszkód na drodze fali elektromagnetycznej dlatego też rozbieżności w zyskach energetycznych obliczonych i odczytanych z katalogu.

Najgorszy odbiór sygnału miał miejsce dla nadajnika znajdującego się na Śnieżnych Kotłach spowodowany był on niewielką mocą nadawczą, dużą odległością do odbiornika, a także przesłanianiem przez budynek C-7.

W przypadku nadajników na DS.Kredka, Czarnej Górze i Śnieżnych Kotłach program MAPKI_TV wyświetlał błąd przez co rozkład pola był nieczytelny.

---