Paweł Król

INSTALACJE ZBIOROWE

metodyka projektowania

Materiały do kursów dla instalatorów antenowych

Kraków 2006

Spis treści:

•

Podstawowe pojęcia

3

•

Podstawowe wymagania

7

•

Etapy projektowania sieci

8

•

Zalecenia projektowe

8

•

Sposób obliczania odstępu sygnału od szumu

11

•

Przykłady obliczeń sieci rozgałęźnej i odgałęźnej

12

•

Niektóre akty prawne związane z antenowymi instalacjami zbiorowymi

14

•

Przegląd wzmacniaczy

15

O firmie Dipol:

Lider wśród polskich producentów anten telewizyjnych, radiowych i telekomunikacyjnych oraz osprzętu
antenowego. Dystrybutor urządzeń telewizji kablowej, satelitarnej i systemów telewizji zbiorowej.
Tworzymy sieć specjalistycznych hurtowni zajmujących się dystrybucją urządzeń potrzebnych do
wykonywania instalacji antenowych indywidualnych i zbiorowych. Zaopatrujemy zarówno montażystów jak
i wielkie samoobsługowe hipermarkety. Swoje wyroby sprzedajemy w wielu krajach świata. Jesteśmy
autoryzowanym i wyłącznym dystrybutorem w Polsce urządzeń hiszpańskiej firmy ALCAD produkującej
osprzęt antenowy i systemy domofonowe oraz litewskiej TERRA zajmującej się produkcją multiswitch'y i
innych szerokiej gamy wzmacniaczy stosowanych w instalacjach zbiorowych. Prowadzimy także sprzedaż
urzadzeń marki Signal – wzmacniaczy, rozgałęźników, odgałęźników, gniazd i innych urządzeń oraz
mierników firmy Promax.

Adresy oddziałów firmy:

31-587 Kraków, ul. Ciepłownicza 40 tel./fax [phone]
e-mail [e-mail], www.dipol.com.pl
42-218 Częstochowa, ul. gen. Władysława Sikorskiego 104, tel./fax [phone]
47-220 Kędzierzyn-Koźle, ul. Wyspiańskiego 48, tel./fax [phone] e-mail [e-mail]
93-350 Łódź, ul. Brzeźna 3, tel./fax [phone]
60-123 Poznań, ul. Albańska 8 tel./fax [phone] e-mail [e-mail] www.delta.poznan.pl
27-600 Sandomierz, ul. Błonie 6 tel./fax [phone] e-mail [e-mail]
01-460 Warszawa, ul. Prymasa Tysiąclecia 76 pawilon G. tel./fax [phone]
e-mail [e-mail]

INSTALACJE ZBIOROWE – METODYKA PROJEKTOWANIA

1. Podstawowe pojęcia

Antenowa instalacja zbiorowa (AIZ) – system odbioru i rozprowadzania sygnałów radiodyfuzyjnych w budynkach mieszkalnych i
użyteczności publicznej lub w grupach budynków sąsiadujących ze sobą. Obecnie ze względów formalnych za taką instalację uznaję
system obejmujący jeden budynek i liczący najwyżej 250 gniazd.

Bardzo często używa się nazwy instalacja zbiorcza, lecz jest to określenie błędne. Instalacja lub antena zbiorcza to system antenowy
wykorzystywany w tak zwanym odbiorze zbiorowym, gdzie sygnał o jednej częstotliwości, uzyskany z wielu anten doprowadzony
jest do jednego urządzenia. To urządzenie wyposażone jest w układ który decyduje z kiedy, której anteny i jaka część sygnału należy
podać na wejście odbiornika. Takie rozwiązanie pozwala zredukować np. zaniki wielodrogowe.

Instalacja, czy też antena zbiorowa to urządzenia pozwalające na doprowadzenie sygnału z jednej lub kilku anten do wielu
odbiorników. To, że także w takiej instalacji możemy mieć kilka anten, nie oznacza iż jest to instalacja zbiorowa – kluczowa różnica
to odbiór wielu różnych częstotliwości (odbieramy przecież wiele programów nadawanych na wielu kanałach telewizyjnych) i ciągłe
pobieranie sygnału z każdej anteny

Operator antenowej instalacji zbiorowej - podmiot wykonujący i/lub eksploatujący system antenowej instalacji zbiorowej i
świadczący usługi w tej dziedzinie telekomunikacji.

Budowa instalacji - proces projektowania i wykonywania instalacji.

Eksploatacja instalacji - proces użytkowania i utrzymania instalacji obejmujący okres od momentu przekazania do eksploatacji aż
do zakończenia jej użytkowania.

Rozbudowa instalacji - rozszerzenie możliwości instalacji w ramach założeń projektowych, polegające na zwiększeniu liczby
transmitowanych sygnałów i/lub liczby obsługiwanych abonentów.

Przebudowa instalacji - zmiana zakresu działania instalacji wykraczająca poza założenia projektowe.

Poziom mocy sygnału (poziom lub poziom sygnału) – stosunek mocy, której poziom określa się do mocy odniesienia. Wyrażony
jest w decybelach (dB). W przypadku instalacji antenowych za moc odniesienia przyjmuje się moc wywołaną przez napięcie o
wartości 1

µ

V na rezystancji 75

Ω

.

Poziom mocy jest zatem stosunkiem napięcia wywołującego moc do napięcia odniesienia 1

µ

V (na rezystancji 75

Ω

) wyrażonym w

decybelach. Poziom 0dB (1

µ

V) zapisywany jako 0 dB

µ

V, odpowiada mocy wywoływanej napięciem 1

µ

V na rezystancji 75

Ω

.

Inne poziomy mocy przy tych założeniach wyznacza się ze wzoru

P=20logU gdzie: U – napięcie na rezystancji 75

Ω

wyrażone w

µ

V.

Poziom sygnału radiofonicznego wyraża się wartością napięcia sinusoidalnego sygnału nośnego, zaś sygnału telewizyjnego –
skuteczna wartością napięcia sygnału nośnego w szczytach impulsów synchronizujących.

Poziom natężenia pola – wartość natężenia pola wyrażona w decybelach (dB) w stosunku do natężenia pola 1

µ

V/m, zapisywana w

jednostkach (dB

µ

V/m).

Maksymalny poziom wyjściowy – maksymalny poziom sygnału na wyjściu (na każdym jeśli jest więcej niż jedno) elementu
czynnego, obciążonego impedancją znamionową, ograniczony wartością zniekształceń intermodulacyjnych lub skrośnych.

Rodzaje AIZ:

•

z jednym wzmacniaczem,

•

z dwoma wzmacniaczami.

Antenowa instalacja zbiorowa z jednym wzmacniaczem – antenowa instalacja zbiorowa, o liczbie do około 200 gniazd, w której
do wzmacniania sygnałów jest przeznaczony jeden wzmacniacz lub jeden zestaw wzmacniający, instalacja przeznaczona jest dla
budynków małych lub średnich.

Antenowa instalacja zbiorowa z dwoma wzmacniaczami połączonymi kaskadowo – antenowa instalacja zbiorowa, o liczbie do
około 1000 gniazd, w której wzmacnianie sygnałów odbywa się dwustopniowo, za pomocą kaskadowo połączonych wzmacniaczy
lub zespołów wzmacniających zlokalizowanych w znacznej odległości od siebie, instalacja przeznaczona jest dla budynków dużych i
grup budynków sąsiadujących ze sobą.

Typu AIZ:

•

AIZ z siecią rozdzielczą typu rozgałęźnego (gwiaździstego) o liczbie około 10

÷

15 (a nawet 100

÷

200) gniazd, o

dobrych parametrach użytkowych, małe różnice poziomów pomiędzy poszczególnymi abonentami, skupienie
elementów w niewielkiej liczbie miejsc,

sieć rozgałęźna

•

AIZ z siecią rozdzielczą typu odgałęźnego (nieprzelotowego), o liczbie do około 100

÷

200 gniazd, łatwa w budowie, z

dobrą separacją abonentów,

`

sieć odgałęźna

•

AIZ z siecią rozdzielczą typu przelotowego o liczbie do około 100

÷

200 gniazd, o znaczeniu historycznym, spotykana

w blokach, bez możliwości pakietyzacji, często wykorzystywała gniazda odgałęźne z rezystorami, najczęściej pasmo
było ograniczone do 230 MHz lub 606MHz, czyli odpowiednio do kanału 12 lub 37,

`

sieć przelotowa

•

AIZ z dwoma wzmacniaczami połączonymi kaskadowo (dwupoziomowa) o liczbie do około 1000 gniazd,

`

sieć dwupoziomowa

•

AIZ z siecią rozdzielcza typu mieszanego, z wyszczególnionych typów AIZ mogą być tworzone systemy mieszane,
najczęściej spotykana w dużych budynkach lub sieciach.

Podział wzmacniaczy stosowanych w AIZ:

– w zależności od zakresu częstotliwości roboczych:

•

wzmacniacz kanałowy – wzmacniacz sygnałów jednego kanału TV lub zakresu UKF–FM,

•

wzmacniacz zakresowy – wzmacniacz sygnałów jednego zakresu TV,

•

wzmacniacz wielozakresowy – wzmacniacz sygnałów dwu lub więcej zakresów TV,

•

wzmacniacz szerokopasmowy – wzmacniacz sygnałów co najmniej dwóch zakresów TV, o ciągłej charakterystyce
przenoszenia w obrębie pasma częstotliwości obejmującego te zakresy.

– w zależności od sposobu regulacji wzmocnienia:

•

wzmacniacz bez regulacji wzmocnienia,

•

wzmacniacz z ręczną regulacją wzmocnienia,

•

wzmacniacz z automatyczną regulacją wzmocnienia.

– w zależności od umieszczenia w sieci:

•

wzmacniacz wejściowy,

•

wzmacniacz końcowy.

– w zależności od sposobu zasilania:

•

wzmacniacz z zasilaniem miejscowym,

•

wzmacniacz z zasilaniem zdalnym.

Podział gniazd abonenckich w zależności od przeznaczenia do określonego typu sieci rozdzielczej:

•

gniazdo abonenckie przelotowe – o dużej wartości tłumienia odgałęzienia (sprzężenia), przeznaczone do stosowania w
pionie abonenckim jako pośrednie gniazdo pionu,

•

gniazdo abonenckie końcowe – o dużej wartości tłumienia odgałęzienia (sprzężenia), przeznaczone do stosowania w
pionie abonenckim jako ostanie gniazdo pionu, wyposażone w rezystor zakończeniowy,

•

gniazdo abonenckie nieprzelotowe – o małej wartości tłumienia sygnału, przeznaczone do stosowania na końcu każdej
linii abonenckiej.

Przemiana kanałowa – przesuniecie programu z kanału pierwotnie zajmowanego na dowolny inny, np. kanał 28 na kanał 10.

Zastosowanie:

•

uniknięcie rozprowadzania programów na tych samych kanałach co wykorzystywane przez telewizję naziemną,
pozwala to na zmniejszenie zakłóceń wywoływanych przez przenikanie sygnałów z zewnątrz,

•

wykorzystanie kanałów o niższych częstotliwościach, często jedynych dostępnych w starych instalacjach
dostosowanych jedynie do I, II, III i czasem IV zakresu,

•

zmiana częstotliwości z zakresu pierwszej pośredniej częstotliwości satelitarnej (od LNB do tunera satelitarnego,
950MHz

÷

2150MHz) w celu uporządkowania planu częstotliwości, a także dla uniknięcia kolizji częstotliwości przy

przesyłaniu programów z różnych satelitów i polaryzacji w sieci jednoprzewodowej bez użycia multiswitch’y,

•

rozprowadzania programów radiowych UKF–FM, gdzie wszystkie programy radiowe są grupowane w jednym paśmie,
najczęściej tak zwanym górnym (CCIR), lub, dawniej, w tak zwanym dolnym (OIRT).

Przemiana kanałowa umożliwia:

•

zgrupowanie pewnych programów, by móc stosować filtry pakietowe, pozwalające niektórym abonentom na dostęp jedynie do
części programów. Zazwyczaj jest to spotykane w dużych sieciach kablowych, gdzie mogą być dostępne różne zestawy
programów, zawsze podstawowym pakietem jest zestaw programów telewizji naziemnej,

•

zwiększenie zasięgu sieci przez zwolnienie wyższych częstotliwości.

Programy AM nie są obecnie rozprowadzane w instalacjach zbiorowych, chyba że po zmianie rodzaju modulacji na FM i
przeniesieniu ich do pasma UKF. Zapewnia to odpowiednią jakość sygnału, niemożliwą do osiągnięcia przy transmisji programów w
paśmie podstawowym, a także zwolnienie częstotliwości poniżej 65 MHz dla transmisji danych w kanale zwrotnym.

8

35

33

30

27

10

9

12

11

60

53

50

7

6

S9

S8

8

9

12

11

7

6

S9

S8

przykład przemiany

2. Podstawowe wymagania.

Podstawowe wymagania dotyczące parametrów sygnału (pomiarów można dokonać miernikiem poziomu np. TSM 2002 (kod
R10502) czy DTA 500 (kod R10503). W przypadku większych instalacji pomocny będzie miernik z analizatorem widma np. DTA
500WR z analizatorem widma (kod R10505) czy PROLINK 3+ (kod R10730).

•

zakresy częstotliwości wykorzystywane w antenowych instalacjach zbiorowych:

Tabela 1. Zakresy częstotliwości stosowane w AIZ oraz w sieciach kablowych.

Zakres

pasmo częstotliwości

[MHz]

oznaczenie kanałów

fale ultrakrótkie I*

66,0

÷

74,0

UKF–FM I

fale ultrakrótkie II

87,5

÷

108,0

UKF–FM II

dolne pasmo specjalne

110

÷

174

S01

÷

S08

zakres III

174

÷

230

K06

÷

K12

górne pasmo specjalne

230

÷

302

S09

÷

S17

rozszerzone pasmo specjalne

302

÷

470

S18

÷

S38

zakres IV

470

÷

606

K21

÷

K37

zakres V

606

÷

862

K38

÷

K69

*już niewykorzystywane

•

instalacja zbiorowa powinna być systemem analogowym lub cyfrowym pracującym ze zwielokrotnieniem
częstotliwościowym sygnałów,

•

ze względu na rosnące rozpowszechnienie cyfrowej telewizji naziemnej instalacja zbiorowa musi być przystosowana do
dystrybucji sygnał DVB-T, dodatkowo należy przewidzieć możliwość dystrybucji sygnałów DVB-C,

•

źródłem sygnałów radiowych i telewizyjnych rozprowadzanych w antenowych instalacjach zbiorowych mogą być
nadajniki radiodyfuzyjne naziemne, satelitarne oraz lokalne źródła sygnału,

•

doprowadzenie sygnałów telewizyjnych do gniazd abonenckich powinno być realizowane w standardzie D i K i
systemie PAL, a sygnałów radiofonicznych z modulacją FM, w przypadku sygnałów cyfrowych zgodnie z DVB-T oraz
DVB-C,

•

do budowy antenowych instalacji zbiorowych należy stosować wyłącznie zakończeń abonenckich i okablowania
posiadających certyfikaty zgodności wydane przez URTiP,

•

do budowy antenowych instalacji zbiorowych należy stosować urządzenia o impedancji 75

Ω

,

•

dopuszczalna moc promieniowania pasożytniczego elementów instalacji nie może przekraczać wartości 100 pW,

•

odporność instalacji na promieniowanie zewnętrzne powinna być taka, aby na dowolnym wyjściu instalacji w
dowolnym kanale częstotliwości stosunek sygnału o częstotliwości nośnej do sygnału interferującego (wywołanego
przez promieniowanie zewnętrzne) o natężeniu pola 3V/m w zakresie częstotliwości 50 MHz

÷

2GHz był nie mniejszy

niż 64 dB dla sygnałów telewizyjnych i 50 dB dla sygnałów radiofonicznych FM.

•

zalecany minimalny poziom na wyjściu gniazda abonenckiego U

abmin

– 62 dB

µ

V (zależy od pasma), a co najmniej 57

dB

µ

V

•

zalecany maksymalny poziom na wyjściu gniazda abonenckiego U

abmax

– 80 dB

µ

V (zależy od pasma), lub 77 dB

µ

V (dla

sieci o liczbie kanałów większej od 20),

•

minimalny odstęp sygnału do szumu S/N

min

– 44 dB (TV AM, pasmo szumowe 5 MHz), 15 dB (TV FM, pasmo

szumowe 27 MHz), 54 dB (FM–stereo, pasmo szumowe 0,25 MHz), 44 dB (FM–mono, pasmo szumowe 0,15 kHz),

•

minimalny odstęp sygnału do szumów (produktów) intermodulacyjnych S/I

min

– 60 dB, wymusza redukcję (obniżenie)

maksymalnego poziomu na wyjściu wzmacniacza zgodnie z tabelą 2,

•

warto rozważyć budowę instalacji tak, by pracowała w zakresie do 2400 MHz, pozwoli to na wprowadzenie
dodatkowych usług, np. rozprowadzenie sygnałów satelitarnych w zakresie pierwszej pośredniej satelitarnej.

Tabela 2. Redukcja poziomu wyjściowego wzmacniacza w zależności od liczby kanałów.

liczba programów

2

3

4

5

6

7

8

12 16

20

24

28

36

redukcja poziomu[dB]

0

2

3,5 4,5

5

5,5

6

8

9,5 10,5 11,5 11,7 12,5

•

wszystkie programy powinny mieć taki sam poziom mocy,

•

maksymalna różnica poziomów różnych sygnałów

– 3dB (dla sąsiednich kanałów),
– 6dB (w dowolnym paśmie o szerokości 60 MHz),
– 12dB ( w zakresie częstotliwości 30

÷

1000 MHz),

•

minimalna separacja pomiędzy dwoma odbiornikami – 44dB.

•

wszystkie parametry instalacji powinny być zachowane przez 95% czasu,

•

zysk anten w przedziale częstotliwości kanału telewizyjnego i zakresu UKF–FM nie powinien zmieniać się o więcej niż
0,5dB.

3. Etapy projektowania sieci:

1. Pomiar poziomów sygnału na wejściu wzmacniacza, na końcu kabla antenowego, jego celem jest ustalenie, czy poziom jest

wystarczający (tabela 3) aby przy danym wzmocnieniu wzmacniacza można było uzyskać zakładany poziom w gniazdku
abonenckim. W razie potrzeby stosujemy przedwzmacniacz antenowy.

Tabela 3. Minimalny poziom sygnału na wejściu wzmacniaczy wejściowych.

Zakres odbioru

UKF–FM

(mono)

UKF–FM

(stereo)

UKF–FM (stereo

Hi–Fi)

Pasmo

I

Pasmo

II

Pasmo

III

Pasmo

IV

Pasmo

V

Minimalny poziom sygnału
[dB

µ

V]

40

50

61

53

53

54

55

56

2. Rozpoznanie miejsc w których możliwe jest umieszczenie urządzeń (wzmacniacze, odgałęźniki), jak również możliwości

poprowadzenia przewodów,

3. Wybór rodzaju sieci, jest on uwarunkowany dostępnością ciągów technologicznych, a przede wszystkim, założeniami

dotyczącymi takich cech sieci jak: zapewnienie możliwości kontroli dostępu do sieci (pakietyzacja), czy dostępność zasilania,

4. Zgodnie z wybranym rodzajem sieci tworzymy jej schemat. Dla sieci odgałęźnej należy na każdej kondygnacji umieścić

odgałęźnik, uwzględniając różnice poziomu ma różnych piętrach poprzez stosowanie odgałęźników o różnych stopniach
tłumienia sprzężenia i wtrącenia. Dla sieci rozgałęźnej odgałęźniki umieszczamy w jednym miejscu, który jest wspólny dla
wszystkich pięter. Wszystkie klatki schodowe łączymy rozgałęźnikiem, względnie, jeśli liczba abonentów w klatce schodowej
jest duża to stosujemy dodatkowe wzmacniacze. Powstaje wtedy instalacja dwustopniowa. Miejsce umieszczenia odgałęźnika
powinno być w równej odległości od wszystkich dołączonych abonentów.

5.

Obliczenie tłumienia L od wyjścia wzmacniacza budynkowego do wyjścia gniazda abonenckiego. Obliczenia wykonujemy aż do
znalezienia tłumienia minimalnego L

min

(zazwyczaj jest to najbliższe wzmacniacza gniazdo) i maksymalnego L

max

(najdalsze

gniazdo). Jeśli L

min

i L

max

jest niezgoda z zaleceniami należy skorygować plan sieci.

6. Dokonujemy obliczeń dla najniższej i najwyższej częstotliwości, sprawdzając czy różnice poziomów mieszczą się w zadanych

wartościach, jeśli wymagania nie są spełnione to należy skorygować plan sieci np. zmieniając rodzaj zastosowanych przewodów
lub dokonując zróżnicowania poziomów kanałów na różnych częstotliwościach.

7.

Do tłumienia L

max

dodajemy wartość poziomu U

abmin

oraz 3dB rezerwy, pozwalającej na ewentualne dołączenie dwóch

odbiorników. Otrzymaliśmy poziom U

ba

na wyjściu wzmacniacza.

8.

Wartość maksymalnego poziomu wyjściowego wzmacniacza U

bamax

otrzymamy pod dodaniu do U

ba

poprawki (tabela 1)

związanej z redukcją zniekształceń intermodulacyjnych, oraz 3dB rezerwy, dzięki czemu w przyszłości można nawet dwukrotnie
zwiększyć ilość programów przesyłanych w sieci kablowej.

9. Teraz należy dokonać regulacji zestawu wzmacniaczy kanałowych, aby dla wszystkich programów uzyskać równe lub założone

wcześniej poziomy napięcia.

4. Zalecenia projektowe:

•

antenowa instalacja zbiorowa powinna być tak zaprojektowana, aby w przyszłości mogła stanowić sieć budynkową
telewizji kablowej tj. być zaprojektowana i zbudowana na pasmo częstotliwości 87,5

÷

862 MHz, lub z rozszerzeniem o

pasmo kanału zwrotnego 5

÷

862 MHz,

•

ze względy na niewielkie koszty dodatkowe warto już na etapie projektowania przewidzieć możliwość pracy instalacji
antenowej zakresie do 2400 MHz, pozwoli to na wprowadzenie dodatkowych usług, np. rozprowadzenie sygnałów
satelitarnych w zakresie pierwszej pośredniej satelitarnej z wykorzystaniem przemienników IF/IF.

•

schemat instalacji pracującej do 2,4 GHz nie różni się od pracującej do 862MHz, choć należy unikać przelotowego
łączenie gniazd, natomiast ważne jest by stosować wyższej klasy kable np. CTF-113 czy TU6T60, wszystkie elementy
pasywne muszą pracować w paśmie 0,05-2,4 GHz

•

jest wskazane stosowanie instalacji rozgałęźnej z wykorzystaniem odgałęźników wielowyjściowych, pozwoli to w
przyszłości na stosowanie filtrów pakietowych, to rozwiązanie ułatwia także czynności serwisowe oraz zmniejsza
awaryjność,

•

w miejscach, w których występuje możliwość odbioru sygnałów pożądanego programu radiofonicznego lub
telewizyjnego z dwóch różnych nadajników oraz niższe od wymaganych natężenia pól elektromagnetycznych tych
sygnałów należy stosować rozwiązania układowe umożliwiające jednoczesny odbiór obydwu sygnałów i automatyczny
wybór do wykorzystania w instalacji sygnału o wyższym natężeniu pola elektromagnetycznego,

•

źródłem energii elektrycznej do zasilania elementów czynnych instalacji powinna być sieć prądu przemiennego
230V+10%-15% 50Hz

±

2%, zaleca się przy konstrukcji systemów zasilania w energię by zapewnić bezprzerwowe (w

stopniu uzasadnionym względami techniczno-ekonomicznymi) dostawy napięcia do zasilania elementów czynnych
instalacji,

•

instalacje zbiorowe powinny być projektowane i wykonywane w taki sposób, aby zapewniały bezpieczeństwo obsługi,
szczególności powinno być zapewnione zabezpieczenie przed pożarem oraz zabezpieczenie osób przed porażeniem
elektrycznym lub zranieniem,

•

instalacje oraz urządzenia powinny być przystosowane do eksploatacji w następujących warunkach klimatycznych:

–

temperatura otoczenia 0

÷

40° C dla urządzeń budynkowych oraz -25

÷

+55°C dla urządzeń pracujących na

zewnątrz budynków,

–

wilgotność względna otoczenia 30

÷

80%.

•

w obrębie jednego odcinka wzmacniającego od punktu A do punktu B (wzmacniacz oraz wszystkie elementy tłumiące,
aż do następnego wzmacniacza lub telewizora) wypadkowe wzmocnienie musi być równe zero, czyli różnica
wzmocnienia A

dB

uzyskanego dzięki wzmacniaczowi oraz tłumienia wprowadzanego przez sieć L

dB

być równe zero,

(L

dB

- A

dB

= 0),

ilustracja pojęcia odcinek wzmacniający

•

ze względu na zwiększone tłumienie przewodów dla większych częstotliwości należy stosować albo korektory, albo
wzmacniacze z korekcją tłumienie kabla,

•

jeżeli w sieci jest więcej niż jeden wzmacniacz połączony kaskadowo, to także musimy to uwzględnić podczas
obliczania poprawki na zniekształcenia intermodulacyjne, przez dodatkowe obniżenie poziomów wyjściowych o 3dB
przy podwojeniu liczby wzmacniaczy, (2 wzmacniacze o 3dB, 3 wzmacniacze o 4,7dB, 4 – 6dB, 5 – 6,9 dB),

•

należy obliczyć wypadkowe szumy sieci i odnieść je do S/N

min

, orientacyjnie prawidłowo zaprojektowane sieci

zbiorowe z jednym wzmacniaczem posiadają współczynnik szumów tylko nieco większy niż typowy odbiornik
telewizyjny, co oznacza iż pogarszają jakość sygnału w małym stopniu,

•

nie powinno się stosować rozgałęźników do podziału sygnału pomiędzy wiele odbiorników, brak dopasowania
odbiorników w całym zakresie częstotliwości oraz zakłócenia emitowane przez odbiornik mogą powodować zakłócenia
innych odbiorników, odgałęźniki posiadają większą separację pomiędzy wyjściami abonenckimi, co zmniejsza
przenikanie zakłóceń do innych odbiorników,

•

sygnały UKF przesyłamy łącznie jako jeden kanał, a w obliczeniach uwzględniamy tylko sygnał najsilniejszy,

•

raczej nie powinno się stosować wzmacniaczy pasmowych jako wzmacniaczy wejściowych, ze względu na możliwość
wzmacniania sygnałów niepożądanych,

•

sygnały radiofoniczne odbierane w zakresie fal długich (D), średnich (S) i krótkich (K) powinny być przetworzone na
sygnały w zakresie fal ultrakrótkich (UKF - FM).

•

należy stosować osobne anteny dla każdego programu, względnie grupować programy o zbliżonym poziomie,

•

generalnie dla zakresu VHF stosuje się anteny o mniejszym zysku energetycznym, niż w zakresie UHF,

•

wskazane jest by programy rozmieszczać z odstępem jedno– lub dwukanałowym (np. kanały 50, 52, 54, 56, 58 lub 51,
54 itp.), chyba że jest zbyt wiele programów, przy braku odstępu mogą pojawić się zakłócenia powodowane przez
kanały leżące obok siebie, szczególnie w telewizorach starszej generacji, nie posiadających wystarczająco filtru
pośredniej częstotliwości o wystarczającej selektywności, może pomóc wtedy ręczne dostrojenie się do kanału, aż do
otrzymania dobrego obrazu, przy jego braku poziomowanie sieci musi być szczególnie dokładne,

Pojęcie odstępu pomiędzy kanałami telewizyjnymi

•

najwłaściwsze są gniazda pasmowe, a nie szerokopasmowe, gdyż te wprowadzają większe tłumienie i nie zapewniają
dobrej separacji pomiędzy wyjściami, np. pomiędzy telewizorem a radio,

A

B

A

dB

L

dB

A

dB

L

dB

odcinek wzmacniaj?cy

odcinek wzmacniaj?cy

Odcinek wzmacniający

Odcinek wzmacniający

v

68

10

12

50

8

6

65

62

59

56

53

Odst?p jednokana?owy

Odst?p dwukana?owy

Odstęp jednokanałowy

Odstęp dwukanałowy

•

nigdy nie zostawiamy wyjść urządzeń bez obciążenia, dotyczy to także ostatnich gniazd w sieci przelotowej, chyba że
stosowane są specjalne gniazda końcowe.

•

nigdy nie zostawiamy nie podłączonych wejść urządzeń, zwłaszcza jeśli są tylko sumowane z pozostałymi sygnałami,
przykładem są wejścia sygnałów zewnętrznych we wzmacniaczu w zestawach do zbiorowego odbioru telewizji
satelitarnej, wyjątkowo, jeżeli nieużywane wejścia posiadają dedykowaną regulację wzmocnienia to ustawia się ją na
minimum, a wejście można zostawić nie podłączone,

•

stosując wiele przedwzmacniaczy antenowych należy pamiętać o sprawdzeniu czy wydajność zasilacza jest
wystarczająca, a napięcia zasilające prawidłowe, gdyż są czasem wymagają one zasilania napięciem 24V,

•

w dużych sieciach, o długich kablach jest wskazane stosowanie przemiany kanałowej w celu uniknięcia
rozprowadzania programów na kanałach zajmowanych przez nadajniki naziemne,

•

anteny i ich maszty muszą być bezwzględnie uziemione, to samo dotyczy wzmacniaczy i elementów instalacji takich
jak odgałęźniki i rozgałęźniki,

•

warto ustawić poziom programów UKF niższy o 10dB od programów telewizyjnych,

•

sieć musi być obliczona, w przeciwnym wypadku mamy małą szansę by osiągnąć dobrą jakość.

•

jeśli w sieci jest przesyłamy więcej niż 2 programy to obniżamy poziomy wyjściowe o 3dB przy podwojeniu liczby
programów, o ile instrukcja wzmacniacza nie podaje inaczej,

•

należy unikać rozprowadzania sygnałów w podanych parach kanałów.

Tabela 4. Zestawienie nie zalecanych par kanałów (zakresów).

sygnały zakłócające w kanale (zakresie)

1 TV

2 TV

UKF–FM

6 TV

7 TV

8 TV

numer kanału zakłócanego

4

5

3

10

11

12

W przypadku rozprowadzania sygnałów w parach wymienionych w tabeli 3 należy zwiększyć odsprzężenie pomiędzy dwoma
sąsiednimi odbiornikami do wartości powyżej 54dB, a wymienionych w tabeli 4 do wartości powyżej 50dB. W obydwu przypadkach
separację można zmniejszyć o tyle ile faktyczny poziom sygnału zakłócanego jest większy niż poziom minimalny.

Tabela 5. Zestawienie nie zalecanych par kanałów.

zakłócający

zakłócany

1

3,6,28,39,49,50,60

2

5,8,23,35,47,59

3

12,34,48

4

23,39,54

5

27,44,60

6

42

7

45

8

48

9

51

10

54

11

57

12

60

21

26

22

27

:

:

numer kanału zakłócanego jest

o 5 wyższy niż kanału zakłócającego

:

:

54

59

55

60

Źródła:
Załącznik nr.21 do rozp. Ministra Łączności z dnia 4 IX 1997 Wymagania techniczne dotyczące elementów składowych telewizji
kablowej, Warszawa 1997.

Wykorzystano także nieaktualną normę (ze względu na jej przejrzystość) PN–79/T–05210 Antenowe instalacje zbiorowe. Ogólne
wymagania i badania. PKNMiJ Warszawa 1980,

5. Sposób obliczania odstępu sygnału od szumu

Odstęp sygnał-szum S/N to różnica pomiędzy poziomem mocy sygnału użytecznego a poziomem mocy szumów. Poziom mocy
szumów w kanale telewizyjnym wynosi 2dB

µ

V. Współczynnik szumów wzmacniacza mówi o ile dB dodatkowo pogarsza on odstęp

S/N.

S/N = poziom sygnału - współczynnik szumów - 2dB

µ

V,

Np. jeśli poziom sygnału = 50dB

µ

V, współczynnik szumów wzmacniacza odczytany z karty katalogowej = 8dB, to S/N = 50dB

µ

V -

8dB - 2dB

µ

V = 40dB.

g

1

l

1

g

2

l

2

g

3

l

3

g

4

l

4

przykład kaskady wzmacniaczy

Współczynnik szumów całej instalacji obliczamy ze wzoru:

f = f

1

+ (f

2

-1)/(g

1

*l

1

) + (f

3

-1)/(g

1

*l

1

*g

2

*l

2

) + (f

4

-1)/(g

1

*l

1

*g

2

*l

2

*g

3

*l

3

) + (f

5

-1)/(g

1

*l

1

*g

2

*l

2

*g

3

*l

3

*g

4

*l

4

) + (f

6

-1)/

(g

1

*l

1

*g

2

*l

2

*g

3

*l

3

*g

4

*l

4

*g

5

*l

5

)+ ....

gdzie:

f

1

, f

2

, f

3

, f

4

, f

5

, f

6

– współczynnik szumów kolejnych wzmacniaczy wyrażony w mierze liczbowej,

g

1

, g

2

, g

3

, g

4

, g

5

– wzmocnienie kolejnych wzmacniaczy wyrażone w mierze liczbowej,

l

1

, l

2

, l

3

, l

4

, l

5

– tłumienie pomiędzy dwoma kolejnymi wzmacniaczami wyrażone w mierze liczbowej,

f – wypadkowy współczynnik szumów wyrażony w mierze liczbowej.

Przykład:

Mamy instalację składającą się ze wzmacniacza o szumach F

1

= 6dB (czyli f

1

= 4) oraz wzmocnieniu 20dB (czyli g

1

= 100) i

telewizora o szumach F

2

= 10dB (f

2

= 10), połączonych siecią o tłumieniu L

1

= 10 dB (l

1

= 0,1). Zgodnie z powyższym wzorem:

f = 4 + (10-1)/(100*0.1) =4 + 9*10 = 4,9 po przeliczeniu na dB otrzymujemy F = 7dB.

Przeliczanie z miary decybelowej na liczbową:

F [dB] = 10log

10

(f) i odwrotnie f = 10

F[dB]/10

.

G [dB] = 10log

10

(g) i odwrotnie g = 10

G[dB]/10

.

L [dB] = -10log

10

(L) i odwrotnie l = 10

-L[dB]/10

.

Np. F = 10 dB to f = 10

10[dB]/10

= 10

1

= 10,

f = 4 to F [dB]= 10log

10

(6) = 10*0,6 = 6 dB

Tabela 5. Odstęp sygnał-szum a jakość odbioru.

S/N

obraz

Dźwięk

>46dB

bez szumu

bardzo dobry

37dB

słabe szumy

Dobry

30dB

silne szumy

Zły

<26dB

bardzo zaszumiony

Nieużyteczny

6. Przykłady obliczeń sieci rozgałęźnej i odgałęźnej:

sieć odgałęźna

min. poziom w gnieździe ab. z rezerwą

62dB

µ

V

rezerwa

3dB

tłum. przel. gn. ab.

2dB

tłum. kabla do gn. ab.

10m*0,2dB/m=2dB

tłum. odgał.

12dB

tłum. przel.

1*4dB =4dB

tłum. Przel.

3*1,5dB=7,5dB

tłum. kabla w pionie

30m*0,2dB/m=6dB

tłum. przel. rozgał.

4dB

tłum. kabla dystryb.

+ 5m*0,2dB/m=1dB

min.poziom na wy.wzmac.

103,5dB

w przypadku zastosowaniu wzmacniacza pasmowego
przy 8 kanałach i zapas

6dB

zapas

3dB

wymagana. wartość maksym. poziomu wy. Wzmacniacza + 112,5dB

µ

V

Wzmacniacze kanałowe

UKF VHF

UHF1 UHF2

tł. kabla dystrybucyjnego
5m*0,2 dB

tłum. 4 dB

Drugi pion

wyjścia

Wymagany max. poziom wy.
gdy stosujemy wzmacniacze
pasmowe U

bamax

= U

bamax

+ 6dB +

3dB=10

U

ba

= 62+3+2+2+12+4+7,5+6+4+1=105,5dBuV

tłum. gn. 2 dB

tłum. przel. 2,5 dB

tłum. odgał. 16 dB

tłum. przel. 4 dB

tłum. odgał. 12 dB

U

ba

= 65 dBuV

tłum. gn. 2 dB

piony abonenckie

łączna dł. kabli w pionie aż do gniazda abonenckiego 40m*0,2dB/m=8dB

40m

sieć rozgałęźna

min. poziom w gnieździe ab. z rezerwą

62dB

µ

V

rezerwa

3dB

tłum. przel. gn. ab.

2dB

tłum. kabla do gn. ab.

10m*0,2dB/m =2dB

tłum. odgał

18dB

tłum. przel. rozgał.

5dB

tłum. kabla w pionie

30m*0,2dB/m=6dB

tłum. przel. rozgał

4dB

tłum. kabla dystryb

+ 5m*0,2dB/m =1dB

min. poziom na wy. wzmac.

103dB

bo 8 kanałów (z tabeli 1) i zapas

6dB

zapas

3dB

wymagana. wartość maksym. poziomu wy. wzmacniacza + 112dB

µ

V

Wzmacniacze kanałowe

UKF VHF

UHF1 UHF2

tł. kabla dystrybucyjnego
5m*0,2 dB

tłum. 4 dB

Drugi pion

wyjścia

Wymagany max. poziom wy.
gdy stosujemy wzmacniacze
pasmowe U

bamax

= U

bamax

+ 6dB +

3dB=10

U

ba

= 62+3+2+2+12+4+7,5+6+4+1=105,5dBuV

tłum. gn. 2 dB

tłum. odgał. 18 dB

tłum. odgał. 18 dB

U

ba

= 65 dBuV

tłum. gn. 2 dB

piony abonenckie

łączna dł. kabli w pionie aż do gniazda abonenckiego 40m*0,2dB/m=8dB

40m

tłum. odgał. 16 dB

tłum. odgał. 18 dB

tłum. odgał. 18 dB

tłum. odgał. 16 dB

tłum. 5 dB

7. Niektóre akty prawne związane z antenowymi instalacjami zbiorowymi

Dz.U.97.109.709 – zał. 21

Rozporządzenie 97.09.04 w sprawie wymagań technicznych i

eksploatacyjnych dla urządzeń, linii i sieci telekomunikacyjnych zakładanych i używanych na terytorium
Rzeczypospolitej Polskiej.

Dz.U.95.120.581

Rozporządzenie 95.10.10 w sprawie samodzielne funkcje

techniczne w budownictwie telekomunikacyjnym.

UWAGI:

Wszelkie uwagi należy kierować na adres:

[e-mail]

Należy pamiętać że niniejsza praca obejmuje najważniejsze zagadnienia projektowania antenowych instalacji
zbiorowych, natomiast nie wystarcza do zaprojektowania sieci kablowej. Projektowanie sieci kablowej wymaga
doświadczenia i dużej wiedzy teoretycznej. Należy pamiętać, iż na pracę instalacji zbiorowej wpływ mają warunki
zewnętrzne, np. nadajniki stacji telefonii komórkowej czy radiowej. Ich wpływ można ocenić posługując się bardziej
skomplikowanym sprzętem niż zwykły miernik poziomu, przede wszystkim analizatorem widma pracującym w zakresie
5

÷

2150MHz lub większym. W przypadku napotkania problemów z uruchomieniem sieci należy poszukać miejsca gdzie

powstaje pogorszenie sygnału, sprawdzając sieć, poczynając od anteny, a kończąc na gnieździe u abonenta.

8. PRZEGLĄD WZMACNIACZY

Wzmacniacze kanałowe (wkładki kanałowe) .

Stosowane w średnich i dużych instalacjach zbiorowych, wzmacniają jeden kanał (co jest ich największą zaletą) i są strojone u
producenta (co jest ich wadą), najważniejszymi parametrami są: selektywność, czyli stopień tłumienia sygnałów niepożądanych
(typowo >25dB przy odstępie jednokanałowym) i maksymalny poziom wyjściowy (typowo >120dB

µ

V). Typowy współczynnik

szumów wynosi ok.4dB a wzmocnienie 40dB. Pozwalają na łatwe łączenie, ze względu na sposób tego łączenia, zestaw posiada dwa
wyjścia. Wkładki kanałowe pozwalają na regulację wzmocnienia w granicach 20dB. Wadą jest wyższa cena niż zwykłych
wzmacniaczy oraz niemożność zmiany kanału.

Np.

CH–301 (R90575), CH–401 (R90577) – stosowane w mini zestawie, z wbudowanym wskaźnikiem poziomu, mogą pracować
w sieciach do 24, a nawet 50 gniazd,

ZG–201 (R90512), ZG–401 (R90517), ZG–601 (R90538), ZG–421 (R905039) – typowe wzmacniacze kanałowe o dużym
poziomie wyjściowym, dla sieci 200 do 250 gniazd.

Wzmacniacze budynkowe.

Stosowane w sieciach kablowych jako wzmacniacze pracujące w sieciach rozprowadzających, zazwyczaj jeden na klatkę schodową
lub budynek. Posiadają jedno wejście szerokopasmowe, jedno wyjście na pion i często wyjście pomiarowe (o poziomie obniżonym o
20 i więcej dB). Są wyposażone we własny zasilacz, korekcję charakterystyki tłumienia kabla regulowaną w granicach do 20dB,
zaletą jest stosunkowo wysoki maksymalny poziom wyjściowy rzędu 120dB

µ

V, natomiast wadą dość wysoka cena. Współczynnik

szumów wynosi 8dB a wzmocnienie 40dB. Coraz częściej są wyposażone w kanał zwrotny.
Np.

HA–023 (R82290) – wzmacniacz dla małych grup abonentów, posiada wersję z kanałem zwrotnym,
HA–123 (R82301) – wzmacniacz dla średnich grup abonentów, posiada wersję z kanałem zwrotnym,
HA–126 (R82303) – wzmacniacz dla średnich grup abonentów, posiada wersję z kanałem zwrotnym,
HA–203 (R82304) – wzmacniacz dla dużych grup abonentów, posiada wersję z kanałem zwrotnym,
CF–115 (R90446) – podobny do poprzedniego,
CF–715 (R90442) – przeznaczony dla średnich grup abonentów,
CF–116 (R90447) – podobny do poprzedniego, wzmacniacz pracuje w paśmie 5-2150 MHz,
CF–716 (R90443) – przeznaczony dla średnich grup abonentów, wzmacniacz pracuje w paśmie 5-2150 MHz,

Wzmacniacze budynkowe wielowejściowe.

Stosowane w średnich instalacjach do 50 gniazd, posiadają wejścia pasmowe o regulowanym wzmocnieniu, nie posiadają korekcji
kabla. Prawie zawsze pozwalają na zasilanie po kablu przedwzmacniaczy antenowych, mają jedno wyjście oraz wyjście testowe. Ich
zaletą jest własny zasilacz, wadą, cena wyższa niż wzmacniaczy masztowych. Wzmocnienie wynosi 35dB, współczynnik szumów
7dB, maksymalny poziom wyjściowy 114dB

µ

V.

Np.

CA–310 (R904014) – 3 wejścia,
CA–312 (R904039) – 4 wejścia,
CA–313 (R904058) – 5 wejścia,
CF–512 (R90415) – 5 wejść,
MA–025 (R821201) – 3 wejścia,
MA–024 (R821101) – 4 wejścia,
MA–014 (R82310) – 5 wejść,
MA–113 (R82313) – 5 wejść,

Wzmacniacze abonenckie.

Stosowane w małych instalacjach do 20 gniazd, posiadają jedno wejście szerokopasmowym niezależnie regulowanym wzmocnieniu
w paśmie VHF i UHF. Prawie zawsze pozwalają na zasilanie po kablu przedwzmacniaczy antenowych. Ich zaletą jest własny
zasilacz, wadą, cena porównywalna do wzmacniaczy masztowych. Wzmocnienie wynosi 24 dB, współczynnik szumów 2-4dB,
maksymalny poziom wyjściowy 102dB

µ

V.

HA–013 (R82010) – 1 wejście, 2 wyjścia, zasilanie przedwzmacniaczy,
HA–013A (R82020) – 1 wejście, 2 wyjścia,
CA–215 (R90461) – 1 wejście, 2 wyjścia, zasilanie przedwzmacniaczy,
CA–210 (R90460) – 1 wejście, 2 wyjścia, zasilanie przedwzmacniaczy,
AI–200 (R90450) – 1 wejście, 2 wyjścia,
AI–223 (R90452) – 1 wejście, 2 wyjścia, kanał zwrotny.

Wzmacniacze pasmowe i przedwzmacniacze antenowe.

Stosowane do wzmocnienia sygnału w przypadku kiedy jego poziom leży poza zakresem regulacji wzmacniacza kanałowego lub
budynkowego. Są względnie tanie, w przeciwieństwie do wzmacniaczy kanałowych. W bardzo trudnych warunkach odbioru
stosujemy niskoszumowe wzmacniacze kanałowe, montowane możliwie blisko anteny lub na jej zaciskach. Współczynnik szumów
najczęściej nie przekracza 2dB a wzmocnienie 20dB. Są one jednowejściowe i zasilane przez linie.
Np.

AA–101 (R90100) – pasmo UHF, zasilane 24V,
AA–102 (R90102) – pasmo V, zasilane 24V,
AM–102 (R903003) – pasmo UHF,
AM–112 (R903010) – pasmo UHF, zasilanie 12V,
AM–105 (R903008) – pasmo VHF/UHF,
AM–115 (R903011) – pasmo VHF/UHF, zasilanie 12V .

Wzmacniacze antenowe.

Stosowane w małych instalacjach, montowane na zewnątrz, posiadają wejścia pasmowe, często o regulowanym wzmocnieniu, mają
możliwość zasilanie przedwzmacniaczy, bez niepotrzebnej w tym wypadku korekcji kabla. Wzmocnienie wynosi 30dB,
współczynnik szumów 8dB, maksymalny poziom wyjściowy 110dB

µ

V, mają tylko jedno wyjście i są zasilane po kablu. Podstawowa

zaleta to niska cena, wadą często nieszczelne obudowy zwiększające awaryjność.
Np.

AM–407 (R903031) – 4 wejścia, UHF, UHF, VHF, UKF,
AM–417 (R903717) – 4 wejścia, UHF, UHF, VHF, UKF, zasilanie 12V,
AM–206 (R903017) – 2 wejścia, UHF, VHF/UKF
AM–216 (R903049) – 2 wejścia, UHF, VHF/UKF, zasilanie 12V,
AM–306 (R903029) – 3 wejścia, UHF, UHF, VHF/UKF
AM–316 (R903052) – 3 wejścia, UHF, UHF, VHF/UKF, zasilanie 12V,

Wzmacniacze programowane

Pozwalają na dowolny wybór kanałów przy dobrej selektywności wynoszącej 20 i więcej dB, co jest ich podstawową zaletą,
dodatkowo są konkurencyjne cenowo w porównaniu do rozwiązań z wkładkami kanałowymi. Wadą jest konieczność zakupu
programatora, choć czasem jest możliwe jego wypożyczenie. Zazwyczaj posiadają 8 wzmacniaczy selektywnych programowanych,
często pozwalają na odczyt poziomów wejściowych i wyrównują wyjściowe. Pozwalają na przesyłanie zasilania, mają wzmocnienie
rzędu 50dB, maksymalny poziom wyjściowy 120dB

µ

V, współczynników szumów 8dB, umożliwiają dołączenie sygnałów z innych

zestawów np. do odbioru telewizji satelitarnej oraz mają wyjście testowe.
Np.

WWK-911 (R89910) – strojony przez użytkownika, 8 kanałów, duże możliwości konfiguracji wejść,
WWK-921 (R89920) – strojony przez użytkownika, 8 kanałów, duże możliwości konfiguracji wejść,
WWK-860 (R89860) – strojony przez użytkownika, 6 kanałów

UWAGA: Podane liczby gniazd mają charakter orientacyjny, ich liczba zależy od rodzaju instalacji, warunków odbioru, długości
przewodów, parametrów konkretnych typów wzmacniaczy i wielu innych czynników. Jedyną możliwością ustalenia liczby gniazd
jest każdorazowe dokonanie obliczeń dla każdej sieci, poprzedzone dokonanie pomiaru poziomu w miejscu odbioru, jak również
pomiarem odstępu sygnał-szum, sprawdzeniem stałości poziomu sygnału w czasie oraz braku odbić na obrazie.