معمولا هر خانه برای دریافت اطلاعات صدا و سیما نیاز به یک گیرنده دارد. در صورتی که هر واحد از آپارتمان جداگانه یک آنتن برای دریافت این اطلاعات داشته باشد، این امر منجر به ایجاد هرج و مرج می‌شود. برای رفع این مشکل از آنتن مرکزی استفاده می‌شود. به یک سیستم مجتمع متشکل از تجهیزات دریافت، تقویت، تقسیم و انتقال سیگنال‌های تلویزیونی آنتن مرکزی گفته می‌شود. آنتن مرکزی یک وسیله مجزا نیست و از مولفه‌های متفاوتی تشکیل شده است.
برای دریافت و انتشار انواع امواج الکترومغناطیسی از آنتن استفاده می‌شود. آنتن به دو نوع فرستنده و گیرنده تقسیم می‌شود. آنتن‌های فرستنده امواج الکترومغناطیسی را در فضا منتشر می‌کنند و آنتن‌های گیرنده این امواج الکترومغناطیسی منتشر شده را دریافت می‌کنند. سپس امواج دریافت شده به کمک آنتن‌های گیرنده از طریق رادیو یا تلویزیون پخش می‌شود. در ساختمانهای مسکونی به منظور دریافت امواج الکترونیکی از سیستم آنتن مرکزی استفاده می‌شود. در صورتی که هر واحد مسکونی خود به طور جداگانه یک آنتن برای دریافت امواج نصب کند، منظره بسیار ناخوشایندی در ساختمان ایجاد می‌شود. همچنین امواج دریافت شده توسط آنتن‌های مختلف ممکن است با یکدیگر تداخل داشته باشند. در صورت ایجاد تداخل کیفیت تصویر و صوت دریافت شده کاهش خواهد یافت.
آنتن مرکزی عملکرد بسیار ساده‌ای دارد. در این سیستم به جای استفاده از چندین آنتن مختلف برای دریافت سیگنال از یک آنتن مشترک استفاده می‌شود. در واقع با استفاده از یک تقویت کننده، سیگنال دریافت شده تقویت می‌شود، سپس به چندین سیگنال خروجی تقسیم می‌شود و به واحدهای مختلف فرستاده می‌شود. برای تقویت و سازمان دهی کردن سیگنال‌های خروجی متعدد از یک دستگاه مرکزی تقویت کننده به نام آمپلی‌فایر استفاده می‌شود.
هر سیستم آنتن مرکزی شامل اجزای زیر است: آنتن VHF و UHF، ترکیب کننده، تقویت کننده و تقسیم کننده.
آنتن VHF برای باند کانال‌های 5 تا 12 مناسب است و محدود فرکانس تحت پوشش آن از 174 مگاهرتز تا 230 مگاهرتز است. آنتن‌های UHF نیز برای باند کانال‌های 21 تا 68 مناسب است و محدوده فرکانس آن از 480 تا 860 مگاهرتز است. این دو آیتم نقش دریافت سیگنال‌های تلویزیونی را بر عهده دارد.
ارسال همزمان سیگنال‌های تلویزیونی از آنتن‌های VHF و UHF نیاز به یک مدار ترکیب کننده دارد. سپس سیگنال‌های دریافت شده از طریق آنتن به یک آمپلی‌فایر یا تقویت‌کننده منتقل می‌شود. وظیفه اصلی تقویت کننده در آنتن مرکزی حذف نویزهای سیگنال‌های دریافت شده است. در واقع آمپلی‌فایر به عنوان یک فیلتر برای آنتن عمل می‌کند. در صورتی که فاصله بین آنتن و گیرنده‌ها زیاد باشد، ممکن است لازم باشد از چندین تقویت کننده استفاده شود. تقویت کننده باند وسیعی از فرکانس‌های ورودی را تقویت می‌کند. معمولا تقویت کننده در نزدیکی آنتن مرکزی نصب می‌شود.
از یک مدار مجتمع به منظور تقسیم سیگنال ورودی بین چندین گیرنده استفاده می‌شود که به آن تقسیم کننده یا اسپیلتر گفته می‌شود. به عمل تقسیم سیگنال نیز آمپدانس گفته می‌شود. تقسیم کننده با تقسیم کردن سیگنال‌ها در طی چندین مسیر به هر واحد از مجتمع مسکونی سیگنال می‌رسانند تا بتوانند تصاویر تلویزیونی را دریافت کنند. معمولا برای انتقال سیگنال‌های الکترومغناطیسی به گیرنده‌ها در سیستم آنتن مرکزی از کابل‌های کواکسیال استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از سیستم آنتن مرکزی
استفاده جداگانه از آنتن به ازای هر واحد مسکونی مشکلات متعددی در پی دارد. از جمله این مشکلات می‌توان به دسترسی سخت به پشت بام به خصوص در برج‌ها، فضای محدود پشت‌بام، هزینه بالای نصب آنتن به ازای هر خانه، مشکلات سیم کشی، آسیب رسیدن به نمای کلی ساختمان و تداخل آنتن‌ها بر روی یکدیگر، ایجاد اختلال در دریافت سیگنال و کاهش کیفیت سیگنال‌های دریافت شده اشاره کرد. به همین دلیل بهتر است از یک آنتن مرکزی برای رفع این مشکلات استفاده شود. از جمله مزایای استفاده از آنتن مرکزی می‌توان موارد زیر را نام برد:
- عدم نیاز به نصب آنتن‌های متعدد
- دریافت سیگنال مطلوب
- مقرون به صرفه بودن
- تعمیر و نگهداری آسان
در انتخاب آنتن مرکزی باید به سه عامل مهم توجه کرد. اولین عامل مهم نوع آنتن است، باید قبل از خرید آنتن بدانید که سعی در دریافت چه نوع سیگنال‌هایی دارد. در واقع نوع سیگنال و تعداد کانال‌های مورد نظر شما در تعیین نوع آنتن نقش دارد. عامل بعدی بهره آنتن است. هدف اصلی نصب آنتن مرکزی دریافت سیگنال‌های با کیفیت است. پس لازم است این سیستم بهره وری لازم را داشته باشد. منظور از بهره دریافت سیگنال‌های لازم برای وارد کردن به تقویت کننده است. در صورتی که در منطقه مورد نظر سیگنال امواج ضعیف باشد باید از آنتن‌های بزرگتر و قوی‌تر استفاده کرد. عامل بعدی تاثیر گذار در انتخاب آنتن جهت آن است. برای دریافت بهتر سیگنال‌های می‌بایست جهت آنتن به سمت فرستنده تنظیم شود. سیگنال‌های UHF ،FM ،VHF ،UHF ،UHF و VHF از جهت‌های مختلف ارسال می‌شوند بهتر است برای دریافت این دسته از سیگنال‌ها از آنتن‌های تک کانال استفاده شود. در ایران سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال بر روی دو باند UHF و VHF ارسال می‌شوند. در انتخاب جهت آنتن باید دقت زیادی به خرج دهید. در صورتی که جهت آنتن به درستی تنظیم شده باشد، سیگنال‌های دریافتی در قسمت جلویی آنتن نسبت به بخش پشتی آن بیشتر خواهد بود.
از سیستم آنتن مرکزی می‌توان در هتل‌ها، برج های مسکونی، بیمارستان‌ها و شهرک‌ها نیز استفاده کرد. مقرون به صرفه بودن نصب آنتن مرکزی برای کلیه واحدها، کیفیت بالای سیگنال‌های دریافتی و تعمیر و نگهداری آسان آن، اجتناب از بی‌نظمی آنتن‌های شخصی و کابل‌کشی آن‌ها باعث شده است که این فناوری به یک گزینه مطلوب در برج‌های مسکونی و اداری تبدیل شود.
آشنایی بیشتر با آنتن‌های مرکزی و مزایای استفاده از آن‌ها
آنتن مرکزی سیستمی برای رفع نیاز به نصب آنتن‌های مجزا برای هر گیرنده، در سازه‌هایی با کاربری متفاوت است که به شکل مجتمع احداث شده‌اند. در غیر این صورت، نصب آنتن‌های متعدد باعث ایجاد اختلال در دریافت فرکانس، اشغال فضا و ایجاد منظره نامناسب شهری می‌شود.
آنتن مرکزی از اجزای متعددی تشکیل شده است. این اجزا شامل بخش‌های دریافت کننده، بخش تقویت کننده، بخش تقسیم کننده و بخش انتقال هستند. که هر کدام تجهیزات خاص خود را دارند.
بخش دریافت کننده سیگنال: داده‌های جمع آوری شده در این قسمت دریافت می‌شوند، به عبارتی این قسمت اولین قسمت برای دیتاهای ورودی می‌باشد. آنتن و تصاویر ویدئویی به این قسمت منتقل می‌شوند. همچنین در صورت وجود دوربینهای مداربسته در ساختمان، تصاویر این دوربین‌ها نیز در این بخش پخش می‌شود. فقط کافیست تا از یک مبدل RF به تصاویر ویدئویی استفاده شود. وظیفه دیگر این بخش انتقال سیگنال‌های دریافت شده به قسمت بعدی که تقویت کننده سیگنال است، می‌باشد.
بخش تقویت کننده سیگنال: به این بخش آمپلی فایر نیز گفته می‌شود. کار اصلی این قسمت این است که سیگنال‌های دریافت شده از بخش اول را تقویت کند. دلیل وجود این بخش، ضرورت تقویت سیگنال‌ها برای استفاده در گیرنده‌های متعدد آنتن مرکزی است. بنابراین عملکرد صحیح این بخش روی کیفیت آنتن تاثیر مستقیم دارد.
بخش تقسیم کننده سیگنال: این بخش یک جز اختصاصی در آنتن مرکزی است. برای عملکرد مطلوب این محصول تنها تقویت سیگنال کافی نیست بلکه لازم است تا این سیگنال‌های تقویت شده به شیوه درستی بین گیرنده‌های مختلف با تعداد بالا تقسیم شوند. این کار توسط تقسیم کننده‌های متعددی شامل انواع تقسیم کننده‌های عبوری، اسپلیتر و سوئیچر انجام می‌شود. در بین این‌‌ها اسپلیتر کار تقسیم سیگنال در چند مسیر را به عهده دارد. به اسپلیتر تقسیم کننده نهایی نیز می‌گویند.
کابل‌های انتقال: از دیگر اجزای موجود در آنتن مرکزی هستند. کار اصلی آن‌ها مرتبط کردن بخش‌ها و اجزای مختلف تشکیل دهنده محصول با یکدیگر است. یکی از شناخته‌ترین این کابل‌ها کابل کواکسیال است. این کابل وظیفه رساندن سیگنال‌های تقویت شده را به گیرنده‌های مختلف بر عهده دارد. این محصولات یک ویژگی منحصر به فرد دارند که سیگنال‌های دریافت شده را بدون اثر منفی نویز و پارازیت روی آن‌ها، با همان کیفیتی که تولید شده‌اند، به گیرنده می‌رسانند.
بخش‌های ذکر شده در تمام انواع آنتن مرکزی مشترک هستند. اما این محصولات دارای انواع متفاوتی هستند. بر حسب نوع آن‌ها تجهیزات اختصاصی در هر کد ام از انواع آن‌ها موجود است. انواع آنتن مرکزی شامل MATV ،SIMTV و CCTV هستند. که در ادامه به اختصار به بررسی هر یک خواهیم پرداخت.
MATV: این حروف مخفف (Master Antenna Television) است. این نوع از محصولات ابتدایی ترین و ساده ترین نوع از آنتن مرکزی هستند. بخش‌های تشکیل دهنده آن‌ها همان قسمت‌هایی است که در بالا معرفی شدند.
SIMTV: این حروف مخفف (satellite master antenna television) عبارت هستند. این محصولات قادرند تا سیگنال‌های مربوط به کانال‌های ماهواره را دریافت کنند. بر این اساس نیازمند وجود تجهیزات متفاوت و کاملا اختصاصی در بخش دریافت کننده سیگنال برای دریافت این نوع از سیگنال‌ها هستند.
CCTV: این حرف مخفف (Closed Circuit Television) هستند. انواعی از آنتن مرکزی هستند که کارکرد اصلیشان دریافت و انتقال سیگنال دوربینهای مدار بسته به گیرنده‌های تلویزیونی است. کابل‌های اتصال، خروجی ویدئو، منبع ذخیره سازی انرژی و دوربین، از اجزای اختصاصی آن‌ها به حساب می‌آیند.
حال این سوال مطرح می‌شود که از بین انواع مختلف، کدام نوع از آنتن مرکزی را انتخاب کنیم. برای دریافت جواب صحیح لازم است بدانیم، سه عامل مهم و اساسی در انتخاب کارآمد موثر است که شامل نوع، بهره و جهت آنتن هستند. عوامل موثر در انتخاب نوع آنتن فرکانس و تعداد کانال‌های دریافتی است. تنظیم جهت آنتن نیز به جهت فرستنده‌های تلویزیونی وابسته است. آنتن می‌تواند پهن باند یا تک کاناله باشد و این به جهت فرستنده‌های تلویزیونی مرتبط است. اگر همه فرستنده‌های تلویزیونی با هم هم جهت باشند از آنتن پهن یا (Broad Band) استفاده می‌شود و چنانچه فرستنده‌ها در جهات متفاوتی از همدیگر قرار داشته باشند از آنتن تک کاناله استفاده می‌شود. بهره آنتن باید به نحوی باشد که سیگنال حداقلی یا صفر دسی بل را برای ورود به آمپلی فایر فراهم کند. کاربرد آنتن با بهره بزرگتر و بیشتر برای مناطقی با سیگنال ضعیف الزامی است. در صورت عدم حصول سیگنال مطلوب، ناگزیریم تا از پری آمپلی فایرها استفاده کنیم. پری آمپلی فایرها ابزارهایی تخصصی برای تقویت سیگنال هستند که در صورت عدم به کارگیری آن‌ها امکان ایجاد نویز در سیستم وجود دارد. به نحوی این محصولات اولین و مقدماتی‌ترین اقدام برای تقویت سیگنال به حساب می‌آیند. تنظیم صحیح جهت آنتن باید طوری باشد که مقدار سیگنال‌های موجود در قسمت جلویی آنتن از قسمت پشت آن بیشتر باشد.
برای پیدا کردن محل استقرار صحیح آنتن مرکزی در سازه مورد نظر به یک آنتن، یک تلویزیون و یک میدان سنج نیاز است. وجود این امکانات به برآورد دقیق و صحیح سطح فرکانس کمک می‌کنند. مساله مهم بعدی در دریافت مقدار لازم فرکانس، نصب آنتن در ارتفاع صحیح است. منظور از ارتفاع مناسب بیشترین ارتفاع نیست بلکه ارتفاعی است که با نصب آنتن این امکان را فراهم کند تا بیشترین فرکانس موجود در فضا توسط آن دریافت شود.
مزایای استفاده از آنتن مرکزی
- یکپارچه سازی تصاویر دریافتی از فرستنده‌های مختلف مانند کانال‌های تلویزیونی، ماهواره‌ای و دوربینهای مداربسته
- کیفیت بالا و استاندارد در تصاویر دریافتی
- نصب سریع و آسان
- عدم نصب آنتن‌ها و کابل‌های متعدد در فضای محدود مجتمع‌ها
