1. Cel dwiczenia
Celem dwiczenia jest zapoznanie siÄ™ z metodÄ… doboru zysku anten odbiorczych stosowanych w
istniejÄ…cych systemach radiokomunikacyjnych (np. radiofonicznych i telewizyjnych) w oparciu o dane
uzyskane poprzez pomiar poziomu sygnału użytecznego i/lub obliczenia propagacyjne.
2. Schemat stanowiska pomiarowego
Antena logarytmiczno-periodyczna DAMZ-4
Dipol półfalowy
prosty
Miernik RFT SMV8
Miernik ULMZ 8/50
Telewizor Neptun
Kabel 50 ©  3,5 m
Rys. 1. Szkic stanowiska pomiarowego.
Spis przyrządów:
- antena logarytmiczno-periodyczna DAMZ-4 o znanym zysku,
- odbiornik TV Neptun
- miernik RFT Selektives Mikrovoltmeter SMV8
- miernik ULMZ 8/50 (użyty tylko do pomiarów TVP1 na K12)
3. Częśd pomiarowa
Tabela 1. Parametry stacji odebranych stacji TV.
Azymut Moc ERP
Częstotliwośd Odległośd od Moc ERP Tłumienie anten
nadajnika wypromieniowana
Nadajnik Nazwa stacji Numer kanału katalogowa laboratorium nad. nad. w kierunku
wzgl. lab. w kierunku lab.
wizji [MHz] [km] [kW] lab. [dB]
[°] [kW]
TVP1 12 223,25 36,5 222 100 0 100,0
TVP2 25 503,25 36,5 222 1000 0 1000,0
Ślęża
TVP3 42 639,25 36,5 222 800 0 800,0
POLSAT 59 775,25 36,5 222 800 0,5 713,0
TVN 56 751,25 14,5 191 10 2,3 5,9
Żórawina
TV Puls 28 527,25 14,5 191 1 2,3 0,59
DS Kredka Odra TV 31 551,25 0,85 45 1,5 0 1,5
TVP1 52 719,25 97 191 100 8,4 14,5
Czarna Góra TVP2 38 607,25 97 191 300 0 300,0
POLSAT 21 471,25 97 191 100 2,8 52,5
Śnieżne Kotły TVP2 35 583,25 112 251 200 1,2 151,7
Pradziad CT2 50 703,25 115 173,9 200 0 200
Cerna Hora CT2 40 623,25 105,65 241,7 501 0 501
Tabela 2. Odebrane stacje radiowe.
Kierunek pochodzenia
Częstotliwośd Napięcie zmierzone
Nazwa stacji * najsilniejszego sygnału
katalogowa* [MHz] [dBźV]
[°]
- 84,3 20 15
Polskie Radio I 87,7 90 23
ZÅ‚ote Przeboje 90,4 70 20
Radio RAM 88,8 70 43
- 89 50 48
RMF FM 92,9 90 41
Radio ROXY FM 106,1 30 28
* Jeśli została zidentyfikowana. W przeciwnym wypadku odczytana wartośd z miernika.
3.1. Obliczenia w programie MapkiTV
Dokonano obliczeo propagacyjnych w programie Mapki TV w celu porównania spodziewanej
wartości natężenia pola w miejscu odbioru i wyników pomiarów. Opierano się na wynikach
metody F370 dla 1% czasu obserwacji.
4. Obliczanie minimalnego zysku anteny.
Jako minimalny wymagany poziom napięcia na wejściu odbiornika przyjęto 62dB. Wartośd ta
wynika z norm dla instalacji sieci kablowych opisanych na stronie internetowej
www.dipol.com.pl.
4.1. Metoda bilansu energetycznego
Minimalny zysk został wyliczony za pomocą prostego bilansu energetycznego:
Gdzie:
- minimalny zysk anteny względem anteny izotropowej [dBi]
- znany zysk anteny użytej do pomiarów. wzgl. anteny izotropowej [dBi]
- wymagany poziom napiÄ™cia na antenie [dBµV+
 napiÄ™cie zmierzone na mierniku [dBµV+
Tabela 3. Minimalny zysk anteny wyznaczony z bilansu energetycznego.
Zmierzone Zysk
Minimalny zysk
napięcie anteny
Nadajnik Nazwa stacji anteny odbiorczej
sygnału wizji odbiorczej
[dBi]
[dBźV] [dBi]
Ślęża TVP1 64 2,15* -0,85
Ślęża TVP2 78 8,475 -8,525
Ślęża TVP3 76 9,674 -5,326
Ślęża POLSAT 76 7,728 -7,272
Żórawina TVN 68 8,087 1,087
Żórawina TV Puls 65 9,421 5,421
DS Kredka Odra TV 80 8,923 -10,077
Czarna Góra TVP1 48 8,742 21,742
Czarna Góra TVP2 53 10,1 18,1
Czarna Góra POLSAT 79 7,897 -10,103
Śnieżne Kotły TVP2 42 9,334 28,334
Pradziad CT2 37 9,368 33,368
Cerna Hora CT2 47 9,836 23,836
* zysk dipola półfalowego będącego w rezonansie(dobrana została odpowiednia długośd ramion)
4.2. Obliczenia na podstawie wartości natężenia otrzymanych z symulacji w programie
MapkiTV.
Minimalny zysk anteny obliczono poprzez podstawienie wymaganej wartości napięcia na
odbiorniku, 63dB (uwzględnia tłumienie 1dB) do przekształconego wzoru na nat. pola
użytego w dalszej części sprawozdania.
( )
Gdzie:
- minimalny zysk anteny względem anteny izotropowej [W/W],
U  napięcie na zaciskach anteny(minimalne, wynikające z normy) [V],
E  natężenie pola w miejscu odbioru *V/m+,
- długośd fali *m+,
 impedancja anteny, toru transmisyjnego i wejścia odbiornika =50 &!.
4.3. Wyniki obliczeo w programie Mapki TV oraz profile terenu.
Rys. 2. Profil terenu dla nadajnika Ślęża oraz obliczenia propagacyjne dla kolejno: TVP1, TVP2, TVP3,
POLSAT.
Rys. 3. Profil terenu dla nadajnika Żórawina oraz obliczenia propagacyjne dla kolejno: TVN, TV PULS.
Rys. 4. Profil terenu dla nadajnika na DS Kredka oraz obliczenia propagacyjne dla TV Odra.
Rys. 5. Profil terenu dla nadajnika Czarna Góra oraz obliczenia propagacyjne dla kolejno: TVP1, TVP2,
POLSAT.
Rys. 6. Profil terenu dla nadajnika Śnieżne Kotły oraz obliczenia propagacyjne dla TVP2.
Rys. 7. Profil terenu dla nadajnika Pradziad (Czechy) oraz obliczenia propagacyjne dla CT2.
Rys. 8. Profil terenu dla nadajnika Cerna Hora (Czechy) oraz obliczenia propagacyjne dla CT2.
5. Porównanie wyników obliczeo dla wartości wynikających pomiarów i symulacji.
Następujące wzory posłużyły nam do obliczenia natężenia pola EM na podstawie
napięcia zmierzonego podczas zajęd.
"
"
gdzie: U  napiÄ™cie na zaciskach anteny *µV],
E  natężenia pola w miejscu odbioru *µV/m],
G0  zysk anteny względem anteny izotropowej *W/W+,
  długośd fali *m+,
Z  impedancja anteny, toru transmisyjnego i wejścia odbiornika *&!+, (50 &!),
 tłumienie toru transmisyjnego. Przyjęto wartośd 0,12, wtedy tłumienie wynosi
1dB.
5.1. Obliczenia natężenia pola na podstawie przeprowadzonych pomiarów.
Tabela 4. Zestawienie wyników dwóch metod, pomiarowej i symulacyjnej
(metoda F370, 1% czasu obserwacji).
Natężenie pola Minimalny
Natężenie pola Minimalny
wynikajÄ…ce z zysk dla
Nadajnik Nazwa stacji wg MapkiTV zysk dla nat. z
pomiarów zmierzonego
[dBźV/m] MapkiTV [dBi]
[dBźV/m] nat. [dBi]
80,049 87,6 -0,85 -7,401
Ślęża TVP1
94,784 96,4 -8,525 -9,141
Ślęża TVP2
93,663 95,4 -5,326 -6,063
Ślęża TVP3
97,284 94,9 -7,272 -3,888
Ślęża POLSAT
88,652 78,1 1,087 12,639
Żórawina TVN
81,243 70 5,421 17,664
Żórawina TV Puls
97,127 104,5 -10,077 -16,450
DS Kredka Odra TV
67,619 52 21,742 38,361
Czarna Góra TVP1
69,791 65,3 18,1 23,591
Czarna Góra TVP2
95,791 57,8 -10,103 28,888
Czarna Góra POLSAT
59,206 62,4 28,334 26,140
Śnieżne Kotły TVP1
55,797 65,3 33,368 -7,401
Pradziad CT2
64,281 65,7 23,836 -9,141
Cerna Hora CT2
6. Wnioski.
W Tabeli 4. wyszczególniono znaczne rozbieżności wyników pomiarów i obliczeo propagacyjnych
w programie Mapki TV. Przyczyn może byd wiele, odbicia sygnału, błędne pomiary, tłumienie
ścian, warunki atmosferyczne, a także warunki propagacyjne związane z troposferą. W przypadku
TV Odra tak duża rozbieżnośd związana jest prawdopodobnie z występowaniem grubych ścian
budynku oraz szybów wind znajdujących się na linii odbioru blisko anteny odbiorczej. Z powodu
bliskości częstotliwości nośnych stacji oraz niedokładnego wskaz
nika częstotliwości na mierniku
RFT łatwo było o pomyłkę i pomiar niepożądanego sygnału. Prawdopodobnie z tego powodu
wystąpiły różnice dla stacji z Czarnej Góry. W przypadku pomiarów stacji czeskich sygnał z
Pradziada może byd nadawany z mniejszą mocą w kierunku Polski i powodowad 10dB
rozbieżnośd.
Dwiczenie pozwoliło nam poznad sposoby pomiaru natężenia pola, zagadnienia związane z
zyskiem anteny oraz obliczeniami propagacyjnymi.
7. Literatura:
[1] D.J. Bem, Anteny i rozchodzenie sie fal radiowych, WNT, Warszawa, 1973.
[2] 2011-11-21-Wykaz-pozwolen-telewizyjnych.xls, www.uke.gov.pl
[3] http://www.dipol.com.pl/podstawy_projektowania_instalacji_zbiorczych_tv_bib05.htm