Innhold:

 

Hva er en antenne
Frekvensmodulasjon (FM)
Amplitudemodulasjon (AM)
En antennes oppbygging
Impedans i antenner
Bølgelengde
Valg av antenne
Kabler
Impedans
Elektrisk feltstyrke
Demping
Demping i antennekontakter
Dokumentasjon
Ordforklaringer
Logg
Kilder
Egenvurdering

 

 

* = se Ordforklaringer

 

Hva er en antenne*?

En antenne er noe vi bruker for å sende eller motta radiosignaler*.

Mottakerantennene er de antennene vi monterer på huset vårt. Den mottar radiosignaler som senderantennene sender ut i lufta med lysets hastighet (300 000 km/s).

Radiosignalene har så høy frekvens at menneskeøret ikke hører det.

Radiosignalet ”lages” ved at vekslestrømmer med høy frekvens går frem og tilbake i senderantennen. Den strømmen som går i antennen danner magnetiske felt rundt antennen og sender disse langt ut i lufta. Når de treffer en mottakerantenne blir de høyfrekvente bølgene gjort om til elektriske signaler.

 

For å motta noe må også mottakerantennen være riktig innstilt. For å motta TV og FM-radio vil det si vannrett. Det er fordi senderantennene er montert loddrett og vil derfor sende ut et vannrett magnetfelt.

 

Størrelsen på antennene vil bli forskjellig etter hva vi vil ta inn. Størrelsen bestemmes av frekvensen.

 

Akkurat nå sitte jeg å hører på musikk. Da sender høytalerne ut lyden i det frekvensområdet som menneskeøret kan høre (20 Hz - 20 kHz). Så lave frekvenser vil ikke kunne stråle ut like langt som trengs når vi skal sende ut f.eks. signal for å motta NRK P1 på radioen. Da ville vi trengt en sender i hvert hus! For å få inn NRK P1 må vi derfor forandre de lavfrekvente signalene til høyfrekvente for å få frem lyden til den som skal høre den.

Et slikt høyfrekvent signal kalles bærebølge*.

 

Elektromagnetiske bølger som er uten informasjon kalles bærebølger. Det er fordi at de skal overføre eller bære et lavfrekvent signal. Bærebølger kan lages ved hjelp av en elektronisk frekvensgenerator som er koblet til en antenne. For å kunne overføre de lavfrekvente signalene må vi forme bærebølgen med de lavfrekvente signalene (modulasjon). Dette kan gjøres på to måter:

- amplitudemodulasjon (AM)

- frekvensmodulasjon (FM)

 

 

Frekvensmodulasjon (FM)*

 

Når vi bruker frekvensmodulasjon holdes bærebølgens amplitude (styrke) konstant. I stede endres bærebølgens frekvens i takt med det lavfrekvente signalet (f.eks. musikken på NRK P1). Vi bruker FM mest på radiobølger med høy frekvens VHF (30 - 300 MHz)

og UHF (300 - 3000 MHz).

Denne figuren viser hvordan en FM vil se ut:

 

 

 

Amplitudemodulasjon(AM)*

 

Ved amplitudemodulasjon endrer vi bærebølgens størrelse (amplitude) i takt med lyden vi skal overføre (det lavfrekvente signalet). Amplitudemodulasjon brukes mest for de radiosignalene som har lave frekvenser, men det brukes også ved overføring av TV-signaler.

 

På figuren nedenfor ser du hvordan et signal med lav frekvens former en bærebølge* ved amplitudemodulasjon:

 

 

 

En antennes oppbygging:

Yagiantenne

 

1: Det er det elementet på antennen som kalles dipol. På denne antennen er det en foldet dipol. Det er det elementet som er den egentlig antennen.

 

2: De elementene er det vi kaller direktorer. De virker som en linse for signalet. Desto flere direktorer, desto mer følsom blir antennen.

 

3: Det elementet kalles reflektor. Den reflekterer signalet tilbake til dipolen. På den måten øker det mottatte signalet til nesten det dobbelte. Reflektoren skjermer også for uønskede signaler som kommer inn bakfra..

 

 

Impedans* i antenner:

Vi har forskjellig impedans i de forskjellige antennene. Impedansen kommer an på om vi har en åpen eller foldet dipol(1) og om vi har hel-, halv- eller kvartbølgeantenne.

 

Åpen halvbølge: 75W

Foldet halvbølge: 300W

Åpen helbølge: 400-500W

 

 

Bølgelengde*:

Måles i l(lambda). (l=c/f)

 

(Red. adm. - det greske tegnet lambda er vist under, i denne oppgaven benyttes l siden lambda ikke finnes i tegnsettet)

 

Bølgelengde er ”lengden” på de elektromagnetiske bølgene som en antenne mottar.

 

Eks:

 

 

Valg av antenne:

Størrelsen på en antenne kommer an på hvilken frekvens du vil ta imot. En antenne må være omtrent like stor som bølgelengden på signalet (helbølge antenne), hvis ikke får vi dårlig mottak og forvrenging av signalet. Vi kan også benytte antenner som er halvparten av signalet (halvbølge antenne) eller ¼ av signalet (kvartbølge antenne). Det er grunnen til at vi må ha flere forskjellige antenner hvis vi vil motta forskjellige frekvenser.

 

Eks.

På hytta vil jeg ta inn NRK P1 på 90.9 MHz best mulig.

Siden hytta ligger langt unna senderen må jeg ha en antenne. Jeg vil benytte meg av en helbølge antenne.

 

Størrelsen på antennen regner jeg ut på følgende måte:

l=c/f

l=(300 000 km/s) / (90 900 000 Hz)

l=3,3 m

 

Jeg vil da trenge en antenne på 3,3 meter for å få inn NRK P1 best mulig på hytta mi.

 

 

Kabler:

 

Det finnes hovedsakelig to typer kabel vi bruker på antenne anlegg.

Det er koaksialkabel og båndkabel.

 

Båndkabel(flatkabel):

Fordelen med båndkabel er at den er billig og har enkel oppbygging.

I en båndkabel er lederne like og virker under like forhold og da sies det at den er

”symmetrisk mot jord”. Det vil si at like mye strøm vil gå gjennom begge lederne.

Båndkabelen er heller ikke isolert på samme måte som koaksialkabelen og må derfor isoleres hvis den skal legges på metall eller andre ting som er elektrisk ledende.

Kabelimpedans: 300W

Brukes IKKE i fellesanlegg*

 

Koaksialkabel:

Koaksialkabelen er mindre påvirket av støy (elektriske forstyrrelser og værforhold), men den er også dyrere i innkjøp. Den er godt isolert og kan derfor legges på elektrisk ledende materialer. Den er også ganske uavhengig av værforhold og det er nok derfor de fleste i dag bruker koaksialkabel ved montering av antenner.

Kabelimpedans: 75W

 

 

Impedans*:

 

Impedans er vekselstrømsmotstand. En vekselstrømskrets består av resistanser, induktanser og kapasistanser. Resistansen er konstant, mens induktansen og kapasistansen varierer med frekvensen.

 

For å oppnå best mulig signal er det viktig at alle delene i et antenneanlegg har samme impedans. Hvis delene i antenneanlegget(antennen, kabelen og mottakeren) ikke har samme impedans vil vi oppnå redusert signalstyrke og signalrefleksjoner.

 

Hvis du ser på figuren nedenfor ser du at vi oppnår størst effekt når impedansen i antennen (Ri) og impedansen i mottakeren (Ry) er like store. Hvis impedansen i antennen eller mottakeren ikke er like store får vi ikke ut maksimal effekt.

 

 

 

Det er bestemt, internasjonalt, at impedansen i et antenneanlegg skal være 75W, det vil si at en koaksialkabel er det beste alternativet siden den har en impedans på 75W, mens en flatkabel har en impedans på 300W.

 

Hvis vi har deler av antenneanlegget som ikke har en impedans på 75W må vi bruke en impedanstransformator*, men dette vil da fordyre anlegget litt.

 

Avslutningsmotstand(endemotstand):

Alle inn- og utganger på et antenneanlegg skal ha en endemotstand med samme verdi som impedansen i antenneanlegget (75W).

 

Elektrisk feltstyrke:

Elektrisk feltstyrke er mål på hvor sterke de elektromagnetiske bølgene er. Den måles i v/m (volt/meter). Vi kan måle feltstyrken med en feltstyrkemåler.

 

Demping:

Når vi snakker om demping mener vi hvor svakt signalet har blitt etter at det har gått igjennom hele antenneanlegget. Hvis vi får stor demping kan signalet bli så dårlig at vi får forstyrrelser på TV-en/radioen. For å få mindre demping i anlegget kan vi bruke en antenneforsterker.

Signalnivå måles i dB(desibel). For TV er minste tillatte signalspenning 60 dBmV(desibel mikro volt). Hvis vi har mindre enn det må vi sette inn en forsterker.

 

Formelen for å regne ut hvor stor demping du har er:

Antall bel= log P_ut / P_inn

 

Vi bruker som oftest desibel (dB). Det er en tidels ble. Det gjør vi fordi en bel(B) er ganske stor. Da blir formelen:

 

Antall desibel= 10 log P_ut / P_inn

 

Bel er et tall vi bruker for å vise forholdet mellom to størrelser.

 

 

Demping i antennekontakter:

Det er to hovedtyper av antennekontakter. Det er gjennomgangskontakter og avslutningskontakter.

 

Gjennomgangskontakter brukes i seriekoblede antenneanlegg. De har en egen demping på

1-3 dB. Når vi kobler på en TV eller en radio får vi noe vi kaller tilkoblingsdemping. Det er demping i det appartet vi kobler på. Den ligger vanligvis på 10-20 dB.

 

Avslutningskontakter har en egnen demping på mindre enn 1 dB. De får en demping på

7-10 dB når vi kobler til et apparat (TV/radio).

 

 

 

Dokumentasjon:

 

Utstyrliste:

 

Kabel: Koaksialkabel.

Antenner:

1 stk. FM-antenne

1 stk. TV-antenne

Festemiddel: TC

Antennekontakter:

2 stk. Gjennomgangskontakter

1 stk. Avslutningskontakt

Mastrør, fester for mast-røret.

Forsterker

 

 

Begrunnelse for valg av utstyr:

Kabel: Grunnen til at det ble valgt koaksialkabel er at det ikke skal benyttes flatkabel i et

fellesanlegg og at det er bestemt at impedansen i et antenneanlegg skal være 75W.

(en flatkabel har en impedans på 300W). (Se side ? om kabel)

Antenner: Oppdragsgiver ville ha NRK 1 og FM mottak. (se side ? om ”Valg av antenner”)

Antennekontakter: Oppdragsgiver ville ha 3 seriekoblede uttak.

Forsterker: For å unngå stort signaltap.

 

 

 

Blokkskjema med tekst:

 

 

Blokkskjema med symboler:

 

 

 

Ordforklaring

 

Hva betyr egentlig alle ordene vi bruker når vi snakker om antenneanlegg?

 

Radio: Ordet radio kommer opprinnelig fra det latinske ordet radius som betyr stråling.

 

Antenne: Ordet antenne er faktisk et latinsk ord som ble brukt om navnet på leddyrenes følehorn. I forbindelse med dette prosjektet brukes ordet om en elektrisk leder som kan sende eller stråle ut radiosignaler, eller en elektrisk leder som kan motta radiosignaler.

 

FM: Når vi snakker om FM i forbindelse med radiobølger betyr det frekvensmodulasjon. Men hvis vi snakker om det i forbindelse med radiokanaler mener vi vanligvis frekvensmodulert kringkasting  (frekvensområde 87.5-104).

 

AM: Hvis vi snakker om AM i forbindelse med radiobølger betyr det amplitudemodulasjon.

 

Bølgelengde: l, Lambda.

 

Radiosignaler: Elektromagnetiske bølger som forplanter seg med

lysets hastighet (300 000 km/s).

 

Amplitude: Engelsk; Styrke

 

Bærebølge: Høyfrekventsignal som brukes til å ”bære” lavfrekventesignaler over lengre

områder. Det er elektromagnetiske bølger uten informasjon. En bærebølge kan lages ved hjelp av en elektromagnetisk frekvensgenerator eller oscilliator som er koblet til en antenne.

 

VHF: Fork. Very High Frequencies. Frekvensområde 30-300 MHz. Har en bølgelengde på 10-1 m.

 

UHF: Fork. Ultra High Frequencies. Frekvensområde 300-3000MHz. Har en bølgelengde på 100-10 cm.

 

Fellesanlegg: Anlegg som har to eller flere tilkoblinger for TV eller radio. Tilkoblingene trenger ikke å være i samme hus, bare de er tilkoblet samme antenne.

 

Enkeltanlegg: Anlegg som har kun èn tilkobling for TV og radio.

 

Impedans: Vekslestrømsmotstand. Motstanden strømmen møter i anlegget (kabel, mottaker, antenne, osv).

 

Impedanstransformator: Blir også kalt symmetrileddet. Den ”regulerer” impedansen ned til 75W.

 

Ohm - W: Mål for hvor mye motstand strømmen møter i kretsen.

 

 

 

Logg

 

 

Dag		Tid
Fredag 02.02.2001	Jeg satt å så i KSA boka i KSA-timene. Plukket ut litt av det jeg skulle ha med.	1 1/2	time
Lørdag 03.02.2001	Var på Internett og sjekket bokdatabasene til BibSys (Bibliotek Systemer) og fylkesbiblioteket. Jeg fant 2 bøker.	1	time
Tirsdag 06.02.2001	Var på fylkesbiblioteket og lånte de 2 bøkene og leste litt i dem.	30	min
Fredag 09.02.2001	Kladdet litt av det jeg skulle ha med fra KSA-boka. Så på noe av det utstyret vi skal bruke.	1	time
Lørdag 10.02.2001	Førte inn kladden på data. Var på Internett og fant mer stoff og ordforklaringer.	2	timer
Onsdag 14.02.2001	Skrev litt om kabler og tittet i bøkene jeg har lånt på biblioteket.	1	time
Fredag 16.02.2001	Så på det Daniel hadde skrevet. Skrev litt om hva en antenne er. Scannet inn to bilder.	1 1/2	time
Tirsdag 20.02.01	Skrev om FM og AM. Skrev dokumentasjon på anlegget. Skrev flere ordforklaringer. Begynte å lage forside.	2 1/2	time
Fredag 23.02.01	Leste gjennom kapittel 6 i KSA-boka èn gang til. Noterte ned sidetallene jeg skulle skrive fra.	2	timer
Lørdag 24.02.01	Skrev om impedans i antenneanlegget.	1	time
Mandag 26.02.01	Skrev 2-3 sider om litt av hvert.	2 1/2	time
Tirsdag 27.02.01	Skrev 1 side. Satte sammen prosjektet og gjorde den siste ”finpussen”. Skrev innholdsfortegnelse og egenvurdering.	2	timer
SUM		18 1/2	time

 

 

NB!

Disse timene er ikke nøyaktige!

Jeg satt ikke 2 timer i strekk f.eks, men jeg satt en stund, tok pause og satt en stund igjen.

 

 

Kilder:

 

Bøker:

Kommunikasjons-, signal- og alarmanlegg        (Fosbæk, Vangsnes, Venås)

Radio transmisjon                                                 (Sven O. Andreassen)

 

Internett:

Radio Ordboken

 

 

Egenvurdering

 

Jeg var litt treg til å komme i gang (som vanlig). Når jeg først kom i gang måtte jeg lese det samme om og om igjen for å skjønne noe av det jeg leste!

 

Det var nesten bare nytt stoff og det var litt vanskelig å skjønne noe av det.

Når jeg kom i gang med skrivingen gikk alt for så vidt greit.

Det var også litt vanskelig å skrive ting med egne ord, siden det var så vanskelig å skjønne noe av det som sto.

 

Men, jeg synes prosjektet ble ganske bra til slutt!

 

Hadde kanskje vært bedre å ha prosjekt om noe som ikke er så vanskelig som dette...