Każda instalacja odbiorcza musi być przed uruchomieniem starannie zaplanowana.
Należy określić odbierane nadajniki oraz przewidywany rozmiar instalacji. Stąd
wynikają koszty instalacji. W przypadku najprostszej AII nie ma konieczności stosowania
elementów aktywnych, chyba że występuje trudna sytuacja odbiorcza. Celowe jest
wykonanie schematu zawierającego wszystkie niezbędne elementy i połączenia oraz
poziomy poszczególnych sygnałów.

1. Odbierane nadajniki naziemne i sygnały

Na początku szczegółowego planowania instalacji wskazane jest wykonanie zestawienia
odbieranych sygnałów zawierającego oznaczenia nadajników, miejsca posadowienia i
programy. Dalej niezbędny jest kierunek odbioru, odbierane kanały oraz odległość
nadajnika. Doświadczony praktyk antenowy może najczęściej określić te dane na
podstawie własnych doświadczeń. Należy jednak pamiętać, że nawet przy małych
różnicach miejsc posadowienia może wystąpić zupełnie inna sytuacja odbiorcza.
Dlatego też fachowe planowanie instalacji antenowej opiera się zawsze na pomiarze
poziomu za pomocą określonych anten. Równolegle należy przeprowadzić test jakości
dźwięku i obrazu oraz funkcjonowanie odbioru stereofonicznego i teletekstu, ponieważ w
większości przypadków samo określenie poziomu nie wystarcza. Przy odbiorze kontrolnym
widać np. zakłócenia odbiciowe. Cyfrowo przesyłane sygnały dodatkowe (identyfikacje,
teletekst) mogą podlegać niekorzystnym wpływom zbyt małego odstępu sygnału od szumu
i odbić (zafałszowania impulsów), co może prowadzić nawet do całkowitego zaniku
(obok błędów warunkowanych instalacją, jak błędna charakterystyka amplitudowa i złe
dopasowanie). Przy odbiorze stereo zakłócenia odbiciowe prowadzą do świergotu, w
przypadku silnych zakłóceń do zniekształceń i przesłuchów między kanałami. Obszar
zasilania nadajnika UKF przy odbiorze stereo jest zasadniczo ograniczony w stosunku do
odbioru mono. Przy odbiorze stereofonicznym radia UKF występuje bowiem systemowe
pogorszenie odstępu sygnał / szum o 20dB w stosunku do odbioru monofonicznego. Należy
również pamiętać, że odbiorniki przełączają się automatycznie na pracę stereo
dopiero od określonego minimalnego napięcia antenowego. Jakość stereo można
sprawdzić przez włączenie tłumika 20dB przed monofonicznym odbiornikiem kontrolnym.
Przy odbiorze telewizyjnym w systemie PAL nie ma różnicy między odbiorem czarno-białym
i kolorowym, przy odbiorze SECAM wpływ szumów jest zauważany silniej.

W tabeli 1 podano poziomy minimalne na określonych antenach odniesienia dla różnych
zakresów częstotliwości odbioru. W praktyce do pomiarów są stosowane zwykłe anteny,
które mają zysk bliski antenom odniesienia. Każdorazowo należy przy tym uwzględniać
tłumienie kabla odprowadzającego od anteny i korygować poziom. Poziomy minimalne
zgodnie z tabelą 1 są ustalone dla minimalnego odstępu szumów wynoszącego 37dB we
wszystkich zakresach TV. Odpowiednio do wymagań jakości te poziomy minimalne powinny
być odpowiednio zwiększane (przez większy zysk anten odbiorczych).

Tabela 1. Poziomy minimalne w obszarach odbiorczych
traktowanych jako "zasilane" dla minimalnego odstępu szumów 37dB w zakresach
telewizyjnych
Zakres częstotliwości Poziom minimalny na antenie odniesienia [dB
wgl. mikrowolta]
Rodzaj anteny odniesienia
UKF 41 dipol półfalowy, 0dB zysku
straty doprowadzenia -1,5dB
TV III 48 5dB zysku
straty doprowadzenia -2dB
TV IV/V 54 10dB zysku
straty doprowadzenia -4dB

Dzięki odpowiednio małemu współczynnikowi szumów niskoszumnego wzmacniacza
wstępnego i odpowiednio dużemu zyskowi anteny odbiorczej (zestawu anten) jakość
odbioru może być polepszona odpowiednio do tabeli 2. Odpowiednie określenie poziomów
jest więc podstawą niezbędnych przedsięwzięć.

Tabela 2. Ocena jakości dla różnych zakresów wartości
odstępu sygnał-szum (S/N)
Odstęp szumów Wrażenie szumowe Jakość obrazu Jakość dźwięku
ponad 46dB bez szumów bardzo dobra bardzo dobra
41-46dB widoczne, nie zakłócają dobra bardzo dobra
36-41dB lekki szum dostateczna dobra
30-36dB wyraźnie widoczne wadliwa zadowalająca
20-30dB zakłócające zła dostateczna
10-20dB przeważające nieużyteczna dolna granica zrozumiałości
0-10dB całkowite zakłócenia nieużyteczna dolna granica odbieralności

Przy instalacji odbiorczej należy zwrócić uwagę na to, że różne odbiorniki
pracują optymalnie tylko w określonym zakresie poziomów wejściowych. Również te
poziomy graniczne odbiorników muszą być podstawą planowania każdej antenowej
instalacji odbiorczej (tabela 3).

Tabela 3. Poziomy graniczne na wejściu odbiornika [dB
względem mikrowolta]
Zakres Poziom graniczny Zalecany poziom graniczny
odniesiony do wahań pola
Wytyczne planowania
  min max min max min max
UKF 40dB mono
50dB stereo
80dB 50dB mono
50dB stereo
80dB 50dB 80dB
TV III 54dB 84dB 57dB 81dB 60dB 80dB
TV IV/V 57dB 84dB 60dB 81dB 60dB 80dB

Zaleca się, aby urządzenia telewizyjne powinny być wysterowywane w zakresie
poziomów od 60 do 80dB względem mikrowolta (z wyjątkiem nadajników dalekich).
Nadajniki silne (nadajniki miejscowe pracujące w zakresach fal długich, średnich i UKF)
mogą być wytłumiane selektywnie (filtry zaporowe). Dzięki temu unika się
przesterowań. Do planowania poziomu istotny jest zatem łączny zestaw:
- tab. 1 jako wielkości wyjściowe,
- tab. 2 jako skala jakości,
- tab. 3 dla poziomów granicznych na złączach odbiornika.
Poziomy poszczególnych sygnałów powinny być możliwie równe sobie. Przy zastosowaniu
wzmacniaczy wielozakresowych jest korzystne, jeżeli poziom maksymalny nadajników UKF
jest obniżony o 10dB w stosunku do nadajników TV.

Przy pomiarach poziomu antenowego wykorzystuje się w praktyce anteny, które wydają się
być korzystne do ostatecznego zastosowania. Wynika to stąd, że przeliczanie poziomu
odpowiednio do różnych wartości zysku anteny bywa problematyczne, ponieważ w miejscu
odbioru z reguły nie występuje jednorodny rozkład pola.

1.1. Odbiór radia DSK

Zakresy fal długich, średnich i krótkich (DSK) są często pomijane zarówno ze
względu na jakość odbioru, jak i możliwość odbioru za pomocą anten zintegrowanych z
odbiornikiem. Taki odbiór może nie zadowalać w silnie zanieczyszczonym zakłóceniami
otoczeniu oraz np. przy ekranowaniu w budynkach żelbetowych. Polepszenie odbioru jest
możliwe tylko za pomocą anten zewnętrznych. Ogólnie do odbioru DSK stosuje się
obecnie antenę prętową w połączeniu z tzw. głowicą antenową montowaną na czubku
masztu antenowego. Napięcie antenowe DSK jest proporcjonalne do długości pręta anteny.

1.2. Odbiór radia UKF

Odbiór programów UKF jest bardzo różny z powodu wielu nadajników. Poziom odbiorczy
powinien dążyć do wartości 50dB względem mikrowolta. Przy mniejszych poziomach można
zauważyć uwarunkowaną systemowo różnicę w odstępie szumów między odbiorem mono i
stereo. W zależności od konkretnej sytuacji odbiorczej należy decydować się na
odbiór dookólny lub kierunkowy. Odbiór dookólny wymaga dużych natężeń pól i jest
najczęściej możliwy tylko na dobrze zasilanych obszarach odbiorczych. Odbiór
kierunkowy jest zawsze wart polecenia do odbioru stereo. Odbiór kierunkowy jest korzystny
dla nadajników znajdujących się w kierunku odbioru. Poszkodowane są jednak nadajniki
ze wszystkich innych kierunków. Przy instalacjach indywidualnych w najprostszym przypadku
należy wybrać jedną na stałe mocowaną antenę UKF w stosunku do całego szeregu
nadajników godnych odbioru. Prawie idealnym rozwiązaniem byłaby kierunkowa antena UKF
wielkiej mocy obracana za pomocą zdalnego sterowania.

Inną możliwością przy AII jest montaż wielu anten kierunkowych dla różnych
nadajników w połączeniu ze wzmacniaczami wstępnymi, które najczęściej łączone są
przez małostratne rozgałęźniki transformatorowe i mogą być pojedynczo dołączane
lub odłączane za pomocą poszczególnych napięć zasilających. (Przy równoczesnej
pracy wielu takich anten ze wzmacniaczami wstępnymi zwiększa się moc szumów w punkcie
połączenia!)

1.3. Odbiór TV

W przypadku poziomów kanałów telewizyjnych należałoby dążyć do minimalnego poziomu
antenowego 60dB względem mikrowolta. Dla interesującego odbioru dalekiego oczywiście
musimy zadowolić się mniejszym poziomem. Do odbioru TV stosuje się zasadniczo anteny
kierunkowe.

Stosunkowo duże różnice występują w przypadku antenach odbiorczych przeznaczonych dla
różnych kanałów, w szczególności w pasmach częstotliwości TV I do TV V pod
względem wielkości anteny, zysku i kierunkowości. Tłumienność przenoszenia
względnie skuteczna powierzchnia anteny półfalowego elementu dipolowego jest zależna
bezpośrednio od długości fali roboczej. W praktyce oznacza to np., że przy jednakowych
warunkach odbioru (miejsce posadowienia nadajnika, moc nadawcza, miejsce odbioru) antena
odbiorcza w pasmie TV III w stosunku do anteny odbiorczej w pasmie TV I (prawie trzykrotne
zwiększenie częstotliwości) musi mieć zysk o około 10dB większy, aby osiągnąć
jakościowo porównywalny wynik odbioru. Dla relacji między zakresem UHF i TV III (około
600MHz w stosunku do 200MHz) potrzebne jest zwiększenie zysku o około 10dB w celu
osiągnięcia porównywalnego wyniku odbioru. Można przy tym zwrócić uwagę, że moc
nadawcza nadajników UHF w stosunku do nadajników TV III jest z reguły większa. Poza
powyższą zależnością również straty w instalacji odbiorczej rosną dodatkowo wraz z
częstotliwością. Antena wielozakresowa do odbioru wielu kanałów w zakresie UHF w
jednakowych warunkach musi mieć zatem rosnącą charakterystykę częstotliwościową. W
praktyce anten szerokopasmowych o dużym zysku jest to przypadek wymuszony. Poza zyskiem
dominujące znaczenie przy antenach odbiorczych ma kierunkowość.

1.4. Pożądane napięcie antenowe (odstęp szumów)

Pożądane napięcie antenowe jest określane za pomocą następującej metody:
odstęp sygnał/szum                  
  …       (46dB przy TV, 36dB przy radiu)
+ szum systemowy 75om            2    
   (przy radiu 0)
+ współczynnik szumów odbiornika
względnie wzmacniacza              …
+ wahania natężenia pola          3
+ straty do anteny                   
  …
= minimalny poziom na antenie … w decybelach

Przy stratach do anteny należy uwzględnić wszystkie wartości tłumień elementów i
kabla przy wszystkich częstotliwościach między wejściem odbiornika względnie
wzmacniacza i anteną. W skrajnym przypadku przy niskim poziomie antenowym wzmacniacz
wstępny powinien być umieszczony bezpośrednio przy antenie. Poziom antenowy zależy od
zysku anteny odbiorczej oraz miejsca jej posadowienia.

Przy planowaniu antenowych instalacji do odbioru indywidualnego muszą być uwzględnione
odpowiednie rezerwy dla możliwych w czasie wahań poziomu sygnału. Najczęściej
spotykany zasięg odbioru zawiera się w zależności od konkretnych warunków w zakresie
od 40 do 60km. Tutaj wahania poziomu nie przekraczają zwykle 3dB. Przy korzystnych
warunkach odbiór dobry jakościowo jest również możliwy do około 100km, jednak
wahania poziomu mogą wynosić 10dB i więcej. Te dane mogą jednak być traktowane tylko
jako zgrubne.

Aleksy Kordiukiewicz