FB
MÓJ KOSZYK
Mój koszyk jest pusty

TV, TV-SAT

Projektowanie

Projektowanie zbiorczych instalacji RTV/SAT w programie SatNet firmy TERRA
Program SatNet można pobrać z ftp firmy DIPOL
Jest nam niezmieniernie miło poinformować, że program SatNet 3.0 otrzymał Nagrodę Ministerstwa Gospodarki za najbardziej innowacyjny produkt lub technologię prezentowaną na Targach Elektrotechnika 2014.
Niskoprądowe instalacje TV/SAT oraz CCTV - materiały dla oświaty
Niskoprądowe instalacje TV/SAT oraz CCTV - materiały dla oświaty
Wykonanie instalacji dużej sieci RTV/SAT winno być poprzedzone projektem uwzględniającym takie informacje jak poziom sygnału na wejściu sieci, poziomy sygnału na wyjściach elementów aktywnych, tłumienia przewodów oraz elementów pasywnych, takich jak rozgałęźniki, odgałęźniki i gniazda abonenckie.
Jak zaprojektować instalację antenową TV SAT?
Film przedstawiający proces projektowania instalacji multiswitchowej przy użyciu oprogramowania Satnet Firmy Terra.
Projektowanie sieci przy pomocy kartki papieru i ołówka jest pracochłonne i niesie za sobą ryzyko pomyłki. Darmowe oprogramowanie firma TERRA - SatNet 3.0 - pozwala na zaprojektowanie instalacji wykorzystującej produkty tej marki. Program umożliwia: wykonanie projektu w formie graficznej, ustalenie poziomów sygnałów na wszystkich gniazdach i weryfikację, co do zgodności z normami, oraz określenie, czy konieczne będzie wykorzystanie funkcji prekorekcji charakterystyki kabla we wzmacniaczach. Program umożliwia archiwizację sporządzonych projektów.

Wykorzystując dostępne urządzania firmy TERRA można budować bardzo duże (nawet 1000 gniazd) i najbardziej skomplikowane instalacje, zarówno z centralnym, jak i rozproszonym systemem zasilania.
Przystępując do tworzenia projektu, warto mieć wiedzę dotyczącą klasyfikacji multiswitchy firmy Terra oraz urządzeń im towarzyszących. Niniejszym przedstawiamy krótkie kompendium podsumowujące bogatą ofertę multiswitchy firmy TERRA.
Multiswitche
Sieci kaskadowe (przelotowe) pozwalają na proste łączenie kolejnych multiswitchy wykorzystując wejścia i wyjścia. Podział na piony uzyskuje się wykorzystując rozgałęźniki bądź odgałęźniki.Przykładowa sieć tego typu przedstawiona została na Rys. 8 niniejszego opracowania. Multiswitche kaskadowe zasilane ze wzmacniacza lub z zasilacza 18V podłączonego do multiswitcha końcowego. Pasywny tor TV naziemnej, brak regulacji wzmocnienia torów SAT.
Sieci oparte na multiswitchach radialnych, to najprostszy typ instalacji liczący z reguły do 32 gniazd. Z reguły sieć oparta na jednym multiswitchu typu MSR nie wymaga projektu, chyba że w instalacji występować mają długie odcinki kablowe. Projektować można również sieci radialne, w skład której wchodzi więcej niż jedno urządzenie. W sieci takiej buduje się tory główne z kaskadą odgałęźników do których podpięte są multiswitche radialne.
Aktywny tor TV naziemnej. Możliwość regulacji wzmocnienia toru TV naziemnej oraz toru SAT dla jednej pozycji satelitarnej (multiswitche 9-cio wejściowe).
Sztandarowy produkt firmy TERRA. Ogromne możliwości, jeśli chodzi o skalowalność sieci. Instalacja na kilkaset gniazd wymagać może jednego gniazda wysokiego napięcia. Główna idea sieci, to budowa magistrali sygnałowej i wydzielanie części sygnału do poszczególnych podsieci obsługiwanych przez multiswitche MV/MSV (przykład – Rys. 10).
Aktywny tor TV naziemnej. Możliwość regulacji wzmocnienia toru TV naziemnej oraz toru SAT dla jednej lub dwóch pozycji satelitarnych (osobno pasmo Lo, osobno pasmo Hi).

Seriadystrybucja sygnału z jednego satelitydystrybucja sygnału z dwóch satelitów
MS553przelotowy,
4 wyjścia
951przelotowy,
4 wyjścia
554końcowy,
4 wyjścia
952końcowy,
4 wyjścia
MR/MSR
&
MV/MSV
5044 wyjścia--
5088 wyjść9088 wyjść
51212 wyjść91212 wyjść
51616 wyjść91616 wyjść
52424 wyjścia92424 wyjścia
53232 wyjścia93232 wyjścia
Multiswitche serii MR/MSR oraz MV/MSV posiadają wbudowaną prekorekcję charakterystyki kabla (większe wzmocnienie dla wyższych częstotliwości) oraz zgrupowane pary wyjść, co pozwala na wyrównanie poziomów sygnału na gniazdach różnie oddalonych od multiswitcha.

Szerzej o doborze rodzaju instalacji multiswitchowej można przeczytać w artykule Multiswitche TERRA - nowa jakość w SMATV
Wzmacniacze
dystrybucja sygnału
z jednego satelity
dystrybucja sygnału
z dwóch satelitów
SA-51

wbudowany zasilacz, 5 wejść oraz 5 wyjść, możliwość zasilania innych urządzeń po wyjściowych liniach H

SA-901

wbudowany zasilacz, 9 wejść oraz 9 wyjść, możliwość zasilania innych urządzeń po wyjściowych liniach H

SA-51D

Zasilany po wejściowych liniach H, 5 wejść oraz 5 wyjść, możliwość zasilania innych urządzeń po wyjściowych liniach H

SA-911

Zasilany po wejściowych liniach H, 9 wejść oraz 9 wyjść, możliwość zasilania innych urządzeń po wyjściowych liniach H

 

Wzmacniacze pozwalają na osobną regulację wszystkich torów satelitarnych (wzmocnienie do 22dB) oraz toru telewizji naziemnej (wzmocnienie do 17 dB). Dodatkowo każdy wzmacniacz wyposażony jest w pokrętło „slope” (lub w przypadku wzmacniaczy 5-wejściowych przełączniki), przy pomocy którego skompensować można tłumienie przewodu. Maksymalny poziom wyjściowy wzmacniaczy wynosi 114dBµV (IMD3).
Ze względu na innowacyjność rozwiązań technologicznych firmy Terra, jakim np. jest scentralizowane zasilanie sieci ze wzmacniaczy, ważna jest wydajność prądowa tych urządzeń. Wzmacniacze serii SA na wyjściowych liniach H są w stanie „wystawić” natężenie prądu równe 2A, przy czym jeden multiswitch serii MV/MSV pobiera nie więcej niż 90mA.
Rozgałęźniki
dystrybucja sygnału
z jednego satelity
dystrybucja sygnału
z dwóch satelitów
SD-504podział sygnału na 2 podsieci, tłumienie przyłączenia 4dBSS-904podział sygnału na 2 podsieci, tłumienie przyłączenia 4dB
SDQ-508podział sygnału na 4 podsieci, tłumienie przyłączenia 8 dBSSQ-908podział sygnału na 4 podsieci, tłumienie przyłączenia 8 dB
Rozgałęźniki posiadają przełącznik przejścia stało-prądowego ON/OFF. Rozgałęźniki SDQ wyposażone są w dwa przełączniki.
Odgałęźniki
dysrtybucja sygnału z jednego satelity dystrybucja sygnału z dwóch satelitów
SD-510tłumienie odgałęzienia 10 dBSS-910tłumienie odgałęzienia 10 dB
SD-515tłumienie odgałęzienia 15 dBSS-915tłumienie odgałęzienia 15 dB
SD-520tłumienie odgałęzienia 20 dBSS-920tłumienie odgałęzienia 20 dB
Odgałęźniki również wyposażone są w przełączniki przejścia stałoprądowego. Ustawione na ON przepuszczają napięcie do wszystkich odgałęzień, w pozycji OFF napięcie przekazywane jest tylko w torze głównym sygnału.
Uzbrojeni w podstawową wiedzę dotyczącą urządzeń firmy Terra stosowanych w instalacjach SMATV możemy przejść do analizy możliwości programu SatNet.
SatNet3.0 - informacje podstawowe
  • program na licencji freeware można pobrać z ftp firmy DIPOL,
  • pod tym samym adresem dostępna jest prezentacja możliwości programu (tutorial.exe),
  • planowane są kolejne wersje zwiększające funkcjonalność programu,
  • program nie wymaga instalacji,
  • system operacyjny: Windows 98, XP, Vista,
  • wymagania sprzętowe: procesor 1GHz, rozdzielczość VGA 768x1024.
Co potrafi program?
Aplikacja pozwala na zaprojektowanie zbiorczej instalacji satelitarnej wraz z obliczeniem przewidywanych poziomów sygnału TV naziemnej oraz satelitarnej dla każdego gniazda w sieci. Dzięki temu projektant/instalator, siedząc przed monitorem jest w stanie przewidzieć, jakie urządzenia będą konieczne do dystrybucji sygnału oraz jakie nastawy parametrów takich, jak wzmocnienie, czy prekorekcja charakterystyki kabla będą odpowiednie. W 99% nastawy te sprawdzą się przy realnym uruchamianiu sieci.
Opis ikon programu
Rys. 1 Ikony wykorzystywanych urządzeń (kliknij by powiększyć)
Rys. 2 LNB, Antena TV naziemnej, okablowanie, gniazdo abonenckie
Uruchomienie symulacji następuje po wciśnięciu skrajnie prawej ikony.
Oprogramowanie SatNet w wersji 3.2 umożliwia wstawianie w projektach wzmacniaczy kanałowych at420 R82510 oraz at440 R82511.
W przypadku zastosowania wzmacniacza w projekcie, charakterystyka częstotliwościowa dla toru TV naziemnej zawęża się do pasma, od najniższego wybranego kanału, do najwyższego. Wykres jest ciągły, ale program sprawdza poziomy sygnału tylko dla ustawionych na wzmacniaczu kanałach.
Przegląd dostępnych opcji konfiguracyjnych
Uwaga: Aplikacja w wersji 3.0 umożliwia tworzenie sieci w skład, których wejść mogą nowe urządzenia, jak również te w wersjach wycofanych lub wycofywanych. Dzięki temu możliwa jest na przykład symulacja instalacji, która ma zostać uzupełniona o dodatkowy sprzęt. Ponieważ układ wejść urządzeń może się między sobą różnić, autorzy programu przewidzieli możliwość prowadzenia dwóch typów magistral multiswitchowych różniących się kolejnością przewodów. Zmiany kolejności przewodów w magistrali dokonuje się poprzez jednokrotne wciśnięcie przycisku Shift. Kolejność przewodów wychodzących z konwertera wybierana jest w opcjach sygnału wejściowego (więcej na ten temat niżej).
Wybór rodzaju magistrali na wejściu sieci
Przykład połączenia urządzeń starego (multiswitch) oraz nowego (wzmacniacz) typu.
  • zdefiniowanie dopuszczalnych poziomów sygnału na gnieździe abonenckim
  • definiowanie tłumienności przewodów wykorzystanych w instalacji
Rys. 3 Zakładka "Options"
Po wybraniu zakładki „Options” użytkownik może zdefiniować, jakie poziomy sygnałów TV oraz SAT są akceptowalne w gniazdach końcowych w przygotowywanym projekcie. Z reguły wartości te należy ustawić na 50 do 75 dla SAT oraz 60 do 85 dla TV naziemnej.
Możliwe jest zdefiniowanie tłumienia gniazda końcowego dla toru telewizji naziemnej oraz satelitarnej. Wartości te należy znaleźć w karcie katalogowej danego produktu. Wartości wpisane domyślnie z reguły nie odbiegają znacząco od rzeczywistych.
Program SatNet pozwala na wybór okablowania stosowanego w sieci. Domyślnie dostępne są 4 typy przewodów: RG-59, RG-6, RG-7 oraz RG-11. Klikając w pole „Custom” zdefiniować możemy nazwę oraz tłumienność dowolnego przewodu, np. przewodu TRISET-113. Tłumienie przewodu dla częstotliwości 1GHz odnaleźć należy w karcie katalogowej produktu. Poniżej przedstawione zostały wartości tłumienia dla przewodu TRISET-113 oraz dla przewodu RG-6. Warto zauważyć, że podawana jest jedynie jedna wartość. Wartości tłumień dla pozostałych częstotliwości wyliczane są na podstawie algorytmu stworzonego przez twórców oprogramowania. Podczas symulacji zauważyć można, że przewody tłumią bardziej wyższe częstotliwości, co ma oczywiście odzwierciedlenie w rzeczywistości.
Częstotliwość
[MHz]
Tłumienie [dB/100m]
TRISET-113RG-6
474,24,3
885,46,4
1746,89,0
2308,510,3
47012,715,0
86217,321,3
95018,322,3
215028,635,1
240030,537,2
  • szacowanie poziomu sygnału satelitarnego na wejściu sieci
W przypadku, gdy nie jesteśmy w stanie zmierzyć poziomu sygnału satelitarnego w miejscu, gdzie powstać ma sieć, możemy skorzystać w kalkulatora wbudowanego w program SatNet wybierając Run → Path Loss Calculator.
Rys. 4 Path Loss Calculator
Zdefiniować należy pozycję satelity (Hotbird 13°E, Astra 19,2°E), moc EIRP (mapy zasięgu znaleźć można na stronach operatorów SES Astra i Eutelsat), współrzędne geograficzne miejsca odbioru, zysk anteny (ewentualnie jej średnicę oraz sprawność) oraz wzmocnienie konwertera. Po uzupełnieniu wszystkich danych i kliknięciu przycisku „Calculate Signal Power” otrzymamy szacowany poziom sygnału w miejscu odbioru.
Przykład dla lokacji Kraków, Ciepłownicza 40
EIRP satelity Hotbird na Polskę – ok 50 dBW
siedziba firmy Dipol – Kraków, ul. Ciepłownicza 40
współrzędne geograficzne: N 50° 03' 03" E 20° 00' 13"
Czasza satelitarna stalowa Corab 90cm A9607 – zysk 39,1 dBi
Konwerter single Golden Interstar A9827 – wzmocnienie 60dB
Szacowany poziom odebranego sygnału: 81dBμV
  • zdefiniowanie poziomów sygnału na wejściu sieci
    • sygnał satelitarny
Rys. 5 Mapa poziomu sygnału kanałów SAT
Po umieszczeniu konwertera w polu roboczym i dwukrotnym kliknięciu, zdefiniować możemy poziom zmierzonego na wejściu sieci sygnału. Ponieważ w instalacjach multiswitchowych do czynienia mamy z konwerterami typu quatro, uzupełniać możemy poziomy dla 4 par polaryzacja-pasmo. Uzupełniając poziom mocy dla każdego z transponderów zwiększa się dokładność symulacji. Z reguły jednak wystarczy zaznaczyć opcję „Use average values”, dzięki czemu ustalimy jeden poziom dla wszystkich transponderów w obrębie jednej pary polaryzacja-pasmo. Można tu wpisać poziom wyliczony wcześniej przy pomocy wbudowanego kalkulatora.
W oknie tym definiujemy również wartość natężenia prądu pobieranego przez konwerter. Ustawione parametry można zapisać do zewnętrznego pliku w celu wykorzystania ich w przyszłości.
    • sygnał telewizji naziemnej
Rys. 6 Mapa poziomu sygnału kanałów TV naziemnej
Podobnie jak w przypadku sygnałów satelitarnych zdefiniować możemy poziom mocy sygnałów TV naziemnej. Liczba transponderów oznacza w tym przypadku liczbę odbieranych kanałów. O ile w przypadku sygnałów satelitarnych definiowanie poziomu mocy dla wszystkich transponderów nie jest aż tak istotne, o tyle warto zrobić to w przypadku TV naziemnej, gdyż nierzadko zdarza się, że poziom mocy jednego z odbieranych sygnałów jest wyraźnie niższy od pozostałych.
Przykład dla lokacji Kraków, ul. Ciepłownicza 40
Poziom sygnału zmierzono przy pomocy miernika TM-3000 R10502
nr kanałuczęstotliwość [MHz]zmierzony poziom sygnału [dBuV]
10207,2572,5
27519,2564,0
30543,2564,5
33567,2577,5
35583,2565,5
50703,2573,5
53727,2570,0
  • zdefiniowanie typu oraz długości przewodu
Rys. 7 Typ i długość przewodu
Analiza przypadku
Przykład 1
Rys. 8 Symulacja sieci kaskadowej
Opis instalacji: sieć kaskadowa na 16 gniazd oparta na 3 przelotowych multiswitchach MS-553 oraz jednym końcowym MS-554. Dystrybucja sygnału z jednej pozycji satelitarnej w jednej czteropiętrowej klatce, na każdej elewacji 4 gniazda.
Po zaprojektowaniu sieci i uruchomieniu symulacji na gniazdach końcowych pojawiają się kolory mówiące o tym, czy sygnał wyjściowy mieści się w zdefiniowanych przez użytkownika granicach. W przypadku, gdy wszystko jest w porządku wyjście gniazdo oznaczone jest na zielono, kolor czerwony oznacza przesterowanie (zbyt wysoki sygnał), kolor niebieski – za niski poziom sygnału.
Na rys. 8 widać rezultat symulacji. Na wszystkich gniazdach sygnał satelitarny mieści się w dopuszczalnych granicach. Kliknięcie na wyjście gniazda umożliwia dokładny podgląd sygnałów w całym paśmie częstotliwości.
Multiswitche TERRA serii MS posiadają pasywny tor sygnału TV naziemnej. Tłumienie odgałęzienia dla TV naziemnej wynosi 18dB. W związku z tym w sieci przedstawionej powyżej, na gniazdach końcowych otrzymaliśmy zbyt niski poziom sygnału. Po kliknięciu na niebieskie pole zobaczyć możemy, o ile poziom sygnału jest za niski oraz ewentualnie z którymi kanałami może być problem. Rys. 9 przedstawia charakterystykę częstotliwościową dla toru TV na jednym z gniazd sieci.
Rys. 9 Poziom sygnału TV naziemnej
Na rysunku widać, że poziom otrzymanego sygnału wynosi ok 45dB w związku z czym jest niższy od zakładanego minimalnego poziomu od 15 dB (linia niebieska).
Z sytuacji tej wyjść możemy na dwa sposoby. Pierwszy uwzględnia odpowiedni dobór wzmacniaczy SA-501/SA-51 lub SA-511/SA-51D. Nie jest to jednak wyjście optymalne, gdyż wzmocnienie sygnałów satelitarnych może zaowocować przesterowaniem na gniazdach położonych na wyższych piętrach. Bardziej odpowiednim rozwiązaniem dla tego typu instalacji jest zastosowanie osobnego wzmacniacza budynkowego dla toru TV naziemnej na jej wejściu. Przykładem takiego wzmacniacza jest TERRA HA-126 R82303. Ponieważ program SatNet nie uwzględnia stosowania tego rodzaju urządzeń, problem ten należy rozwiązać w sposób pośredni – definiując poziom sygnału TV naziemnej na wejściu sieci na np. 102 dBµV. W przypadku tej sieci problem niskiego poziomu sygnału TV naziemnej zostanie rozwiązany.
Przykład 2
Opis instalacji: sieć na 72 gniazda, dystrybucja sygnału z 2 satelitów, sieć podzielona na 3 podsieci (3 klatki) przy pomocy odgałęźników o różnych tłumieniach odgałęzień, dzięki zastosowaniu multiswitchy serii MSV cała sieć zasilana jest ze wzmacniacz SA-901.
Rys. 10 Sieć na 72 gniazda – multiswitche MSV-924
Przy projektowaniu sieci wykorzystano możliwość regulacji wzmocnienia torów satelitarnych na multiswitchach MSV-924.
Istotnym parametrem, o którym należy pamiętać przy projektowaniu sieci, w których występują dłuższe odcinki kabli jest prekorekcja charakterystyki przewodu we wzmacniaczach SA. Rys. 11 przedstawia sytuację na najdalszym z gniazd w drugiej klatce bez wykorzystania prekorekcji oraz po jej wykorzystaniu (ustawienie -6dB pokrętłem Slope na wzmacniaczu SA-901).
Rys. 11 Prekorekcja charakterystyki kabla we wzmacniaczu SA-901
Widać jak wykorzystanie tej funkcji pozwala wyrównać poziom interesujących nas kanałów na gnieździe. Przypomnijmy, że zgodnie z obowiązującymi normami dopuszczalna różnica poziomów w całym paśmie wynosi 12dB. W pierwszym przypadku różnica ta wynosi ok 10 dB, natomiast wykorzystanie prekorekcji charakterystyki kabla we wzmacniaczu pozwala zredukować na redukcję tej wartości do ok 5 dB.
Przykład 3
Opis instalacji: 8 klatek, 15 mieszkań w klatce, parter i 4 piętra, 3 mieszkania na piętrze.
Rys. 12 Schemat ideowy sieci na 120 gniazd
Poniżej przedstawiony został fragment projektu z programu SatNet2.0.Cała sieć podzielona została na 2 duże podsieci przy pomocy rozgałęźnika SS-904. Wszystkie urządzenia w podsieciach zasilane są ze wzmacniacza SA-901 po liniach H. Każda klatka posiada swój multiswitch MSV-916 poprzedzony odgałęźnikiem. Zastosowano odgałęźniki o różnym stopniu tłumienia dla częściowego wyrównania poziomów sygnału w poszczególnych klatkach. Ze względu na występowanie długich odcinków kablowych konieczne jest wykorzystanie funkcji korekcji charakterystyki kabla we wzmacniaczach SA-901.
Rys. 13 Fragment projektu sieci na 120 gniazd
Aplikacja SatNet2.2 pozwala projektować sieci praktycznie bez żadnych ograniczeń. Doświadczenie mówi, że sugerowane przez aplikację wskazania sprawdzają się w 99% rzeczywistych przypadków. Firma Dipol szczerze zachęca do jej wykorzystywania przez projektantów oraz instalatorów.