آنتن های تلویزیون و نحوه عملکرد آن
نحوه عملکرد آنتن‌های تلویزیون
تعریف آنتن
آنتن وسیله‌ای که انرژی الکترومغناطیسی (امواج رادیویی و میکروویو) را از فضا دریافت یا به فضا ارسال می‌کند. همان طور که می‌دانید، آنتن‌ها برای دریافت سیگنال‌های صوتی و تصویری بکار می‌روند
آنتن تلویزیون
این وسیله معمولاً از میله‌ها، عناصر فلزی یا صفحات تشکیل شده که امواج را جذب کرده، به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند و سپس این سیگنال‌ها را به دستگاه گیرنده (تلویزیون، گیرنده دیجیتال یا مبدل) منتقل می‌کند. اگر به دنبال خرید آنتن تلویزیون هستید کلیک کنید
انواع آنتن‌ها
آنتن‌ها را می‌توان از جنبه‌های مختلف دسته‌بندی کرد. در ادامه انواع متداول و خصوصیات هر کدام را توضیح می‌دهیم:
آنتن هوایی تلویزیون
۱. بر اساس محل استفاده :
- آنتن سقفی یا بام (Outdoor rooftop antenna): روی پشت‌بام یا بالاترین نقطه ساختمان نصب می‌شود. برد و پایداری بیشتری دارد و معمولاً برای مناطقی با سیگنال ضعیف مناسب است.
- آنتن داخلی (Indoor antenna): کوچک‌تر و مناسب برای داخل خانه یا آپارتمان. نصب ساده دارد اما حساسیت و برد کمتری نسبت به آنتن بیرونی دارد.
- آنتن خودرو (Mobile antenna): برای دریافت سیگنال در حرکت، طراحی خاص دارد؛ معمولاً برای رادیو یا تلویزیون خودرو
۲. بر اساس محدوده فرکانسی
- VHF فرکانس پایین : مناسب کانال‌های با فرکانس کمتر؛ معمولاً المان‌های بلندتر نیاز دارد.
- UHF فرکانس بالا : مناسب کانال‌های دیجیتال و تلویزیون‌های مدرن؛ المان‌ها کوتاه‌تر ولی جهت‌پذیری بیشتر دارند.
- پوشش پهن‌باند (Broadband): آنتن‌هایی که هم VHF و هم UHF را پوشش می‌دهند.
۳. بر اساس جهت گیری و الگوی پوشش
- جهت‌دار (Directional) مانند : Yagi انرژی را از یک جهت مشخص دریافت می‌کند؛ دارای گین (تقویت) بالا و مطلوب برای دریافت از فرستنده‌ای دور یا در یک جهت مشخص.
- غیرجهت‌دار یا همه‌جهت : (Omnidirectional) از همه جهات سیگنال می‌گیرد ولی برد و تقویت کمتری دارد؛ مناسب مناطقی که فرستنده‌ها در جهات مختلف قرار دارند.
- کاسه‌ای/دیش : (Parabolic dish) بیشتر برای فرکانس‌های مایکروویو و لینک‌های نقطه‌به‌نقطه استفاده می‌شود؛ دارای گین خیلی بالا و جهت‌پذیری بسیار تیز.
۴. بر اساس شکل و ساختار
- دیپول (Dipole): ساده و پایه‌ای؛ اغلب به‌عنوان المان پایه در آنتن‌های دیگر استفاده می‌شود.
- : Yagi مجموعه‌ای از المان‌های خطی با یک المان فعال؛ جهت‌دار و با گین خوب.
- لوگ‌پریودیک :(Log-periodic) پهن‌باند و مناسب برای پوشش گستره وسیعی از فرکانس‌ها.
- پانل/فلت : (Flat/panel) ظاهری تخت و مناسب فضاهای شهری یا داخل ساختمان.
آنتن‌ها چگونه کار می‌کنند؟
برای درک بهتر، فرایند دریافت سیگنال از فرستنده تا تلویزیون را مرحله به مرحله مرور می‌کنیم.
گام اول : انتشار امواج از ایستگاه پخش
ایستگاه‌های تلویزیونی امواج حامل اطلاعات صوتی و تصویری (مدوله شده) را در فرکانس‌های مشخص (VHF/UHF) پخش می‌کنند. امواج طبق فرکانس، توان فرستنده و شرایط محیطی فاصله‌ای را پوشش می‌دهند.
گام دوم : دریافت امواج توسط آنتن
آنتن المان‌های فلزی خود را در راستای میدان الکتریکی امواج قرار داده و انرژی الکترومغناطیسی را جذب می‌کند. میدان الکتریکی باعث حرکت بارهای الکترون در المان‌های فلزی شده و جریان الکتریکی کوچک تولید می‌شود — این جریان همان سیگنال الکتریکی است.
نکات فنی کوتاه:
- پلاریزاسیون: امواج ممکن است افقی یا عمودی پولاریزه باشند؛ آنتن باید در جهت مناسب قرار گیرد تا بیشترین دریافت را داشته باشد.
- گین :(dBi) نشان‌دهنده توان تمرکز آنتن در یک جهت مشخص؛ گین بالاتر یعنی دریافت بهتر در جهت موردنظر.
- پهناي باند و تطبیق امپدانس: آنتن و کابل باید امپدانس یکسان (معمولاً ۷۵ اهم برای تلویزیون) داشته باشند تا بازتاب و تلفات کاهش یابد.
گام سوم — تقویت و پردازش اولیه در آنتن (در صورت وجود)
بسیاری از آنتن‌های مدرن دارای پری‌آمپلی‌فایر (Masthead amplifier) یا تقویت‌کننده در نزدیکی آنتن هستند تا سیگنال ضعیف دریافتی را قبل از انتقال طولانی تقویت کنند. این کار باعث می‌شود تضعیف کابل و نویز مسیر کمتر نسبت به سیگنال ایجاد شود.
گام چهارم — انتقال سیگنال به تلویزیون
سیگنال تقویت‌شده از طریق کابل (معمولاً کابل کواکسیال RG6 با کانکتور F) به داخل خانه و به دستگاه گیرنده (TV یا ستاپ‌باکس) منتقل می‌شود. در مسیر ممکن است از اسپلیتر (تقسیم‌کننده) یا مولتی‌سویچ برای توزیع سیگنال به چند دستگاه استفاده شود.
گام پنجم — تبدیل و نمایش
گیرنده تلویزیون سیگنال را دمدولاسیون ( Demodulation ) می‌کند، سپس اطلاعات صوت و تصویر را از آن استخراج و پس از پردازش دیجیتال/آنالوگ، تصویر و صدا را برای نمایش روی صفحه تلویزیون آماده می‌کند.
بخش‌های مختلف آنتن و نقش هر بخش
در آنتن‌های خانگی و سیستم توزیع سیگنال، بخش‌های زیر معمولاً وجود دارند:
۱. گیرنده (آنتن خودِ فیزیکی)
آنتن تلویزیون
المان‌ها (میله‌ها یا صفحات) که امواج را می‌گیرند. نصب در جای بلند و با دید باز به سمت فرستنده بیشترین کارایی را دارد.
۲. بخش تقویت‌کننده (آمپلی‌فایر)
امپلی فایر تلویزیون
- پری‌آمپ : (Masthead amp) نزدیک آنتن نصب می‌شود تا نویز مسافت کابل کمتر شود.
- تقویت‌کننده توزیع (Distribution amp) در داخل ساختمان قرار می‌گیرد و سیگنال را برای چند خروجی قوی می‌کند.نکته: تقویت بیش از حد یا تقویت سیگنال‌های خیلی قوی می‌تواند باعث اشباع و افت کیفیت شود؛ بنابراین تقویت باید با توجه به سطح سیگنال تنظیم شود.
۳. مولتی‌سویچ
در سیستم‌های ماهواره‌ای/کابلی چندمنظوره، مولتی‌سویچ سیگنال‌ها را بین منابع مختلف و خروجی‌های متعدد مدیریت می‌کند.
مولتی سویچ تلویزیون
۴. تقسیم‌کننده سیگنال اسپلیتر (Splitter)
برای ارسال سیگنال به چند تلویزیون استفاده می‌شود. هر تقسیم معمولاً چند دسی‌بل (dB) افت ایجاد می‌کند؛ مثلاً یک اسپلیتر دوشاخه حدود ۳–۴ dB افت دارد. بنابراین برای شبکه خانگی بزرگ ممکن است از آمپ‌های توزیع استفاده شود تا افت رفع شود.
تقسیم کننده سیگنال
۵. بخش HDMI
آنتن‌ها به خودی خود بخش HDMI ندارند، اما در سیستم‌های مدرن ممکن است از مبدل‌های دیجیتال یا گیرنده‌هایی استفاده شود که خروجی HDMI برای تلویزیون فراهم می‌کنند تا کیفیت تصویر و صدا حفظ شود.
بخش HDMI تلویزیون
اشکالات رایج در مسیر سیگنال و دلیل آنها
- تضعیف :(Attenuation) طول کابل زیاد و کیفیت پایین کابل باعث افت سیگنال می‌شود.
- تداخل: (Interference) نویز الکترومغناطیسی، سازه‌ها، درختان یا فرستنده‌های دیگر می‌توانند با سیگنال تداخل کنند.
- پوشش‌ناپذیری منطقه‌ای: فاصله زیاد تا فرستنده یا موانع فیزیکی (تپه، برج) باعث ضعیف شدن سیگنال می‌شود.
- عدم تطابق امپدانس: کانکتورها یا کابل نامناسب می‌تواند بازتاب ایجاد کند.
- آب و هوا و خوردگی: رطوبت و زنگ‌زدگی در اتصالات موجب افت کیفیت می‌شود.
نکات فنی و عملی برای نصب و نگهداری
- ارتفاع و موقعیت نصب: آنتن را تا جای ممکن بالاتر و رو به سمت فرستنده نصب کنید.
- جهت‌دهی دقیق: استفاده از اپلیکیشن‌های نقشه یا طراحی جهت فرستنده محلی کمک می‌کند تا آنتن دقیقاً رو به منبع باشد.
- استفاده از کابل با کیفیت: RG6 با شیلد مناسب و کانکتور F استاندارد بهترین انتخاب است.
- زمین‌کردن و حفاظت در برابر صاعقه: آنتن و پایه را به‌درستی زمین کنید تا در برابر صاعقه و ولتاژ القایی محافظت شود.
- کنترل اتصالات: اتصالات فشرده و بدون رطوبت داشته باشید؛ از چسب یا درپوش‌های ضدآب استفاده کنید.
- توزیع سیگنال: اگر چندین تلویزیون دارید، از آمپ‌های توزیع استفاده کنید نه تنها اسپلیترها، تا افت‌ها جبران شود.
- تنظیم تقویت‌کننده: در مناطقی که سیگنال بسیار قوی است، از تقویت‌کننده استفاده نکنید یا آن را خاموش کنید.
نکات ویژه برای دریافت HDTV و گیرنده‌های دیجیتال
- تلویزیون‌های دیجیتال به سیگنال‌هایی با نسبت خطا (BER) پایین نیاز دارند؛ در نتیجه وجود سیگنال “نسبتاً قوی و پاک” مهم‌تر از فقط «قدرت بالا» است.
- تغییر از آنالوگ به دیجیتال باعث می‌شود که سیگنال ضعیف یا نویزی باعث «قطع کامل» تصویر یا جلوه‌ی بلوکی شود؛ بنابراین کاهش نویز و تنظیم دقیق جهت آنتن اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
جمع‌بندی و توصیه‌های نهایی
آنتن‌های تلویزیونی ابزار ساده اما فنی‌ای هستند که ترکیبی از مکان‌یابی مناسب، تطبیق فنی (امپدانس و کانکتورها)، انتخاب نوع آنتن (جهت‌دار یا همه‌جهت) و در صورت نیاز استفاده از تقویت‌کننده را می‌طلبند. برای دریافت بهترین کیفیت:
- ابتدا موقعیت و جهت فرستنده را مشخص کنید.
- نوع آنتن مناسب (بام یا داخلی، جهت‌دار یا همه‌جهت) را انتخاب کنید.
- از کابل و کانکتور استاندارد (RG6، F-type، ۷۵Ω) استفاده کنید.
- اگر سیگنال ضعیف است، از پری‌آمپ و آمپ توزیع استفاده کنید، اما دقت کنید که تقویت بیش از حد نیز مشکل‌ساز می‌شود.
- اتصالات را ضدآب و زمین‌کردن را فراموش نکنید.
مطالعه مقالات بیشتر
