مقدمه آنتن مرکزی

می دانیم سیگنال های تولید شده توسط فرستنده های رادیویی، متناسب با نوع آنتن، در جهت معینی منتشر می شوند. هر قدر از آنتن فرستنده دور شویم دامنه و توان سیگنال انتشاری کاهش می یابد. در صورت افزایش فاصله از فرستنده، دامنه ی امواج رادیویی به قدری ضعیف می شود که ممکن است اصولا قابل دریافت نباشد یا به شدت به نویز آلوده شود. سیگنال های ضعیف رادیویی را می توان با استفاده از تقویت کننده های رادیویی تقویت کرد و آن ها را در حد سیگنال مطلوب و قابل استفاده دریافت نمود.

در گیرنده های رادیویی با اضافه کردن طبقات تقویت کننده ی RF، قبل از مخلوط کننده، حساسیت گیرنده افزایش می یابد. بدین ترتیب می توان در فاصله ی دورتری از فرستنده، ایستگاه رادیویی را دریافت کرد.

در فرستنده ها و گیرنده های تلویزیونی UHF و VHF به دلیل بالا بودن فرکانس حامل و زیاد بودن پهنای باند، آنتن های فرستنده و گیرنده باید در دید مستقیم قرار داشته باشند.

بدین سبب معمولا تضعیف سیگنال بیش تری به وقوع می پیوندد. در این شرایط از تقویت کننده های باند وسیع که بوستر (Booster) نامیده می شوند، استفاده می کنند. بوستر بین آنتن و گیرنده قرار می گیرد. معمولا با استفاده از بوستر می توان تعداد بیش تری گیرنده ی تلویزیون را راه اندازی کرد.

در ساختمان های بلند مرتبه، که در هر طبقه آن تعدادی آپارتمان (واحد مسکونی) قرار دارد، نمی توان برای هر آپارتمان آنتن مستقلی در نظر گرفت. زیرا اولا به سبب زیاد شدن تعداد آنتن ها فضای کافی برای نصب آنتن روی بام خانه وجود ندارد. ثانیا اگر تعدادی آنتن نزدیک یکدیگر قرار گیرند، بر هم اثر می گذارند. ثالثا منظره بسیار ناخوشایندی را به وجود می آورند. برای غلبه بر این مشکلات از سیستم آنتن مرکزی استفاده می کنند. در این حالت تنها با به کار بردن یک یا حداکثر دو آنتن می توان ایستگاه های زیادی را در محدوده باند UHF و VHF دریافت نمود.

قبل از شروع به تشریح آنتن مرکزی به مشخصات ایستگاه های تلویزیونی می پردازیم.

مشخصات ایستگاه های تلویزیونی:

سیستم های متداول ارسال تصاویر در سطح دنیا معمولا سه سیستم NTSC، پال (PAL) و سکام (Secam) است.

سیستم های مخابراتی در سطح دنیا تحت پوشش دو کمیته ی بین المللی FCC و CCIR هستند. کمیته FCC یک سازمان بین المللی آمریکایی به نام کمیته ی ارتباطات مخابراتی فدرال federal Communication Commition است.

CCIR یک سیستم اروپایی است که از کلمات فرانسوی گرفته شده است و به معنی کمیته ی مشاوره ای بین المللی ارتباطات مخابراتی است. در هر یک از این سیستم ها پهنای باند، تعداد خطوط تصویر، نوع مدولاسیون صوت و تصویر تفاوت می کند.

مشخصات سیستم تلویزیونی ایران:

الف – نوع سیستم برای باند VHF، Secam.B است. در سال های اخیر سیستم ایران به پال (PAL) تبدیل شده است.

ب – نوع سیستم برای باند UHF، Secam – G است.

ج – تعداد خطوط تصویر 625 خط است.

د – پهنای باند کانال برای VHF برابر با 7 مگاهرتز و برای UHF برابر با 7+1 مگاهرتز است.

ه – پهنای باند سیگنال ویدیو 5 مگاهرتز است.

و – فاصله ی حامل صوت و تصویر 5/5 مگاهرتز است.

ز – پهنای باند کناری اضافی VSB، 75/0 مگاهرتز است.

ح – مدولاسیون ویدیو از نظر پلاریته منفی (Neg) است.

ط – مدولاسیون صوت FM است


آنتن یاگی برای باند VHF و UHF

این آنتن اولین بار توسط اشخاصی به نام های یاگی و اودا (Yagi and Uda) ساخته شد و به بازار عرضه گردید. میله ی خم شده را، که روی آنتن قرار دارد، دیپل تا شده (Folded Dipole) نامند و هم چنین به میله هایی که در پشت دیپل قرار دارند و طول آن ها بزرگ تر است رفلکتور یا منعکس کننده (Reflector) گویند و میله هایی که در جلوی دیپل تا شده قرار دارند و طول آن ها از دیپل تا شده کوچک تر است را دایرکتور می نامند.

قرار دادن این اجزا باعث می شود که آنتن جهت دار شود. به عبارت دیگر به یک سو یا جهت هدایت شوند و منطقه ی خاصی را پوشش دهند. از آنتن یاگی برای دریافت امواج VHF و UHF تلویزیونی استفاده می شود.

آنتن مرکزی

آقای یاگی


شرح حال دانشمندان

آقای یاگی هاید تسوگو Yagi Hidetsugu آنتن VHF و UHF را برای دریافت امواج الکترومغناطیسی، که مسیر مستقیم را طی می کنند، اختراع کرد. این آنتن به نام وی یعنی آنتن یاگی به ثبت رسیده است. آقای یاگی در سال 1886 در ژاپن به دنیا آمد و در سال 1909 در رشته ی مهندسی برق از دانشگاه امپریال توکیو دانش آموخته شد. وی برای ادامه ی تحصیل و تحقیق به انگلستان، آمریکا و آلمان رفت و تحصیلات خود را با تاکید روی تولید امواج پیوسته الکترومغناطیس ادامه داد و در سال 1916 به ژاپن بازگشت و پس از دریافت درجه ی دکتری از دانشگاه امپریال توهوکو (Tohoco) در سال 1919 با درجه ی پروفسوری در همان دانشگاه به تدریس پرداخت. وی پیش بینی کرد که ارتباطات VHF و UHF یکی از پدیده هایی است که در آینده ی مخابرات نقش اساسی دارد. لذا تحقیقات خود را در این زمینه ادامه داد تا در سال 1926 با کمک Shintaro uda آنتن عملی VHF و UHF را اختراع کرد. امروز این آنتن را به نام «یاگی» و «اودا» (Yagi and Uda) می شناسند. آقای یاگی در سال 1976 چشم از جهان فرو بست.

یاگی

 

مخلوط کننده (Mixer) برای سیگنال های تلویزیونی

برای ارسال سیگنال های دریافتی توسط آنتن VHF و UHF به تلویزیون لازم است از مدار مخلوط کننده ی سیگنال (میکسر) استفاده کنیم.

ترکیب کننده ی دو سیگنال را دی پلکسر (Diplexer) نیز می نامند. دی پلکسر هنگام عبور یک سیگنال، مثلا از باند VHF، سیگنال باند دیگر مثلا سیگنال باند UHF را تضعیف می کند و برعکس هنگام عبور سیگنال باند UHF، سیگنال باند VHF را تضعیف می نماید.

در ضمن دی پلکسر عمل تطبیق امپدانس بین منبع سیگنال های دریافتی و کابل اتصال دهنده را به عهده دارد. در شکل زیر شکل ظاهری یک ترکیب کننده ی دو سیگنال VHF و UHF را مشاهده می کنید.

تقویت کننده ی سیگنال آنتن (Booster)

اگر بخواهیم چندین گیرنده ی تلویزیونی را توسط یک مجموعه انتن تغذیه کنیم، با توجه به این که سیگنال دریافتی توسط آنتن ضعیف است و نمی تواند سیگنال مناسب را به تمام تلویزیون ها برساند، لازم است سیگنال دریافتی تقویت شود. برای تقویت سیگنال از تقویت کننده ی آنتن یا بوستر استفاده می کنیم. این تقویت کننده باید باند وسیعی از فرکانس ورودی را تقویت کند که به آن ها تقویت کننده های چند بانده (مولتی باند) می گویند. شکل زیر یک نمونه تقویت کننده ی سیگنال آنتن را نشان می دهد.