Antennák a digitális földi televíziós műsorsugárzás vételéhez

A digitális földi televíziós műsorsugárzás (DVB-T) vételi láncának első eleme is az antenna, mely sokkal fontosabb szerepet játszik a digitális adások megfelelő minőségű vételében, mint az analóg televíziós adások esetében. Alkalmatlan antennával ugyanis az utóbbiak képe legfeljebb zajosabb lesz esetleg szellemképes, a digitális adás képe viszont élvezhetetlen lesz (blokkosodik, vagy akadozva lefagy a kép), illetve teljesen lehetetlenné is válhat a vétel. A megfelelő antennatípust annak műszaki jellemzői alapján az adott hely vételi körülményeinek megfelelően kell megválasztani.

Az antenna mintegy belemerül a rádióhullámok tengerébe, hogy elektromos feszültséggé alakítsa az adóállomások által a vétel helyén létrehozott elektromágneses teret, melyet a térerősség jellemez. Az antenna elektromos feszültségjele azután képpé és hanggá alakul a vevőkészülékben. A megfelelő vételhez szükséges minimális jelszint (kb. 40-45 dBuV) nagyságát tekintve a vevőkészülékek jelentősen nem térnek el egymástól.

A vételi helyen a térerősség függ az adó kisugárzott teljesítményétől, az adóantenna iránykarakterisztikájától, az adóállomás és a vétel helyének távolságától, a domborzati viszonyoktól (magasabban vagy alacsonyabban van-e a vételi hely), illetve a rádióhullámok különböző tereptárgyakról, épületekről való visszaverődésétől. A vevőkészülékhez eljutó jel nagyságát adott helyen a térerősség mellett, az antenna jóságára jellemző úgynevezett nyeresége, felszerelésének körülményei (például magassága, elhelyezése) és az antennakábel határozzák meg.

Kezdjük ez utóbbival. Mivel az antenna szimmetrizált csatlakozási pontja és a vevőkészülék bemeneti impedanciája 75 Ohm, így a kettőt összekötő kábel hullámimpedanciájának is ennyinek kell lennie. A kereskedelemben kapható antennakábelek 75 Ohmosak, de vigyázat előfordulnak más célra szolgáló nem 75 Ohmos koaxiális kábelek is.

Sajnos minél hosszabb az antenna és a vevőkészülék közötti kábel, az annál jobban csillapítja az értékes jelét. A kábelcsillapítást 100 m-es hosszra szokás megadni, és általában a vastagabb kábelek csillapítása kisebb, mint a vékonyé. Például a 10 mm külsőátmérőjű antennakábel csillapítása 13 dB/100m, a tipikus 7mm átmérőjűé pedig kb.19 dB/100m. A tényleges csillapítás tehát a hosszal arányosan nő, vagyis például egy 15 m hosszú 7mm átmérőjű antennakábel csillapítása közel 3 dB, ami azt jelenti, hogy az antenna által szolgáltatott feszültség nagyjából a 70 %-ára csökken a kábel másik végénél.

Mivel a jelfeszültség viszonylag kicsi a kábelben, ezért fontos az is, hogy megóvjuk azt a különböző zavarójelektől (pl. mobiltelefon, nagyáramú motoros háztartási gépek, stb.). Elektromos eredetű zavarok környezetében célszerű kettős árnyékolású antennakábelt alkalmazni. Érdemes körültekintően kiválasztani az antennacsatlakozót is, mert sajnos a kábelre nagyon rosszul felszerelhető változatok is kaphatóak és ez is oka lehet a jelcsökkenésnek és a bizonytalan vételnek.

Az antennák két nagy csoportba sorolhatóak. Vannak külsőtéri- és beltéri antennák (közkeletűen az előbbit tetőantennának, az utóbbit szobaantennának is nevezik). Az antennatípust a vételi helytől és az ott lévő térerősségtől függően kell kiválasztani. Mivel a hazai DVB-T műsorsugárzás az UHF frekvenciasávban, a 21-69-as csatornákon (470-862 MHz) zajlik, ezért csak az ezek vételére alkalmas antennákkal foglalkozunk.

Panelantennák (balra), Yagi antenna (jobbra)

A külsőtéri antennák két legelterjedtebb családját a panelantennák (másnéven lepkeantennák) és a „Yagi” antennák alkotják. Az antennák jóságát a decibelben (dB) megadott nyereség jellemzi. Ez a szám azt mutatja, hogy az antenna mekkora feszültségjelet állít elő adott térerősség hatására. A nagyobb nyereségű antenna több jelet állít elő azonos térerősség mellett. A panelantennák fenti képen is látható, elterjedt „négydipólos” változatának nyeresége 12 dB. A „Yagi” antennák nyereségét a vízszintes rúdon elhelyezett elemek száma határozza meg. Adott típuson belül a különböző elemszámú változatok nyereség 12 dB és 14 dB közötti lehet. A nagyon sokelemes „Yagi” antennák nyeresége eléri a 18 dB-t is, de ezek felszerelése tetemes hosszuk miatt már nem egyszerű, ráadásul a rászálló nagytestű madarak könnyen kárt tehetnek bennük. A levezető antennakábel vízmentesen záródó dobozba szerelt szimmetrizálóhoz csatlakozik.


Míg az analóg adások szobaantennával történő vételét sokszor megkeseríti a reflexiók okozta szellemkép, addig a digitális adásoknál ez nem jelent gondot, mert a DVB-T modulációs és hibajavító rendszerét a visszaverődések hatását figyelembe véve tervezték meg. A DVB-T műsorsugárzást már évek óta folytató országokban a rendszer olyan térerő ellátást biztosít, hogy a lefedett háztartások mintegy egyharmadában lehetséges a szobaantennás vétel.

A szobaantenna lehet passzív vagy aktív, az utóbbiba antennaerősítőt is építenek. Többnyire mindkettő alapja a szobai alkalmazásra tervezett, a VHF és az UHF frekvenciasávok vételére alkalmas kisméretű antenna. A kis méret miatt magának az antennának a nyeresége kicsi, az UHF sávban általában 2 dB körüli, így az általa szolgáltatott jel csak elegendően nagy térerő esetén elégséges. A legkisebb nyereségek a botantennák nyújtják.


Az aktív szobaantennákba beépítik az antennaerősítőt, de a tetőantennák esetében is alkalmazható ez az eszköz a jelszint fokozására. Fontos azonban tudni, hogy antennaerősítővel nem mindig váltható ki a megfelelő nyereségű antenna. Például Egy 15 dB nyereségű kültéri antenna és egy 2 dB-es szobaantenna 13 dB-re beállított antennaerősítővel ugyan azonos jelszintet szolgáltat a vevőkészüléknek, de az utóbbi esetben a kimeneten az erősítő saját zaja is megjelenik a hasznos jel mellett. A hibamentes vételnek pedig feltétele, nemcsak az elegendő jelszint, de a hasznos jel és a zaj megfelelő aránya is. Lényeges tehát, hogy az antennaerősítőnek kicsi legyen a saját zajtényezője (7 dB-nél nem több), erősítése 23 dB-ig szabályozható legyen és kimenetének kivezérelhetősége lehetőleg nagy legyen (115 dBuV vagy nagyobb), hogy az analóg adások sokkal nagyobb szintű jelei se vezérelhessék túl. Természetesen az antennaerősítőnek is a 470-862 MHz-es frekvenciasávban kell működnie.

A tervek szerint a hazai DVB-T adóhálózat majdani teljes kiépítését követően, és az adók maximális teljesítményű működése mellett úgynevezett „kültéri hordozható vételt” biztosít majd a lefedett területeken. Ez azt jelenti, hogy akkorra a térerősség szinte mindenhol elegendően nagy lesz ahhoz, hogy arra alkalmas hordozható vevőkészülékkel, nem nyereséges antennával 1,5 méter magasságban épületen kívül is élvezhetőek legyenek a digitális televíziós műsorok. Ez a térerő várhatóan elégséges lesz ahhoz is, hogy a legtöbb helyen szobaantennával bent az épületekben is megfelelő lesz a vétel.

A 2008. december 1-én elindult MinDig TV DVB-T szolgáltatás esetében azonban még nem ez a helyzet. A három működő gerincadó közül kettő még nem a tervben rögzített 50 kW effektív kisugárzott teljesítménnyel (ERP) sugároz, hanem annál jóval kevesebbel. A Nemzeti Hírközlési Hatóságtól származó, rádióengedélyekre vonatkozó információk szerint az alábbi ERP teljesítményekkel működnek az adók:

Budapest, OMK (Széchenyi-hegy) 55-ös csatorna 6,3 kW, 62-es csatorna 10kW;
Budapest, Száva utca 55-ös és 62-es csatornák egyaránt 0,6-0,6 kW;
Kab-hegy 61-es és 64-es csatornák egyaránt 20-20 kW;
Szentes 60-as és 65-ös csatornák egyaránt 50-50 kW.

Tetőantennás vételi lehetőség az első három gerincadó körzetében

Az alacsonyabb kisugárzott teljesítmények miatt a közzétett közel 60%-os lakossági lefedettség ezért csak tetőantennás vétellel érhető el. Feltételezhető, hogy például a Széchenyi-hegyi adóantenna sugárzási karakterisztikája is úgy van beállítva, hogy az a horizonthoz képest igen kis szögben, a lehető legtávolabbra is el tudjon sugározni, így viszont még az adóhoz viszonylag közel sem túl nagy a térerősség.

A cikk megírásának időpontjában tehát a hazai DVB-T műsorsugárzás vételéhez egy a teljes UHF frekvenciasávban, a 21-69-es csatornákon (470-862 MHz) legalább 10-12 dB nyereséget biztosító tetőantennára van szükség. Vannak régebbi UHF sávú Yagi antennák, melyek némelyike 790 MHz felett nem biztosít elegendő nyereséget illetve jelet, ezért nem biztos, hogy megfelelnek a DVB-T adások vételéhez. A sugárzás vízszintes polarizációjú, így az antennákat ennek megfelelően kell használni.

Köszönet a cikk megírásában nyújtott segítségért Dr. Falus László villamosmérnök, műszaki szakértőnek.

Kapcsolódó link:

A digitális TV adások vételéről