Standart Olmayan Kulelerdeki Anten Sistemleri

Standart olmayan TV e FM kulelerinde mümkün olan en iyi yayın ışıması nasıl yapılabilecegini kısaca açıklamaya çalışalım. Öcelikle standart bir kule ve bu kuleden yapılacak ideal ışıma için kulenin teknik özellikleri incelemekte fayda vardur. Bundan sonra ise standart olmayan anten sistemleri üzerinde durmakta fayda vardır.

1. Standart Kule v Anten Sistemleri

Standart bir TV&FM kulesi UHF bölümü, VHF bölümü ve FM bölümülerinden oluşmaktadır.

Şekil 1.

UHF bölümü 50x50 cm kesitlerinde olup yüksekliği konulacak anten sayısına göre tasarlanır. Farklı firmaların farklı tipte antenleri olmasına rağmen genellikle bir UHF antenin yüksekliği 1 metre civarınındadır. 

VHF bölümünün kesiti ise antenin tipine göre seçilecek olup genellikle 1-1.5 metre civarındadır. Türkiye'de TRT dışında genellikle VHF bandı yayınları çok kullanılmamaktadır.

FM bölümünün kesiti ise 1.5-2.5 metre arasında olup önemli etken FM antenin tipidir. Eğer reflektörlü br FM anteni istenirse reflektörün boyutları kulenin kesitine yakın olmalıdır. İki FM antenin arasında mesafe aşağıdaki kritere göre hesaplanır.

Şekil 2.a.b

Burada l dalgaboyu olup l = 300 / f (MHz) formülü ile bulunur.

O halde bu mesafe reflektörsüz FM antenlerinde 2.2-2.7 metre, reflektörlüde ise 3-3.5 metre civarında seçilmelidir. Şekil 3.a ve 3.b'de reflektörsüz FM antenleri arasındaki mesafe 2.5 metre seçilen anten sisteminin vertical paterni ve kartezyen gösterimi Şekil 4.a ve 4.b'de ise mesafe 3 metreye çıkarılınca oluşan paternler verilmiştir. Şekillerden de anlaşılacağı üzere FM antenlerinin arasındaki mesafe açılırsa yayın daha dar bir açıyla iletilmekte ve ölü noktalar (null) oluşmaktadır. Eğer null filling optimizasyonu yapılmazsa kuleye yakın bazı bölgelerde ciddi yayın problemleri oluşacaktır.

Şekil 3.a

Şekil 3.b

Şekil 4.a

Şekil 4.b

2. Standart Olmayan Kulelerdeki Anten Sistemleri

Burada iki farklı anten sistemi uygulaması incelenecek ve kulelerdeki anten sistemi tercihleri anlatılacaktır.

UHF bölümü dolu bir kulenin kesiti 2x2 metre olan FM bölümünü TV yayıncılığı için kullanmak istersek antenlerimi nasıl monte etmeliyiz ki; yayınımızı en az bozulma ile iletelim. Aşagıdaki şekillerde farklı montajların horizantal yayına etkileri verilmiştir.

Şekil 5.a.b

Şekil 6.a.b

Şekil 7.a.b

Şekillerden de görüleceği üzre 5. ve 6. şekillerde yayında ciddi problemler oluşmakta fakat Şekil 7'de bu problemler ortadan kalkmakta iyi bir ışıma diyagramı elde edilmektedir. Şekil 7'deki gibi uygulamada dikkat edilmesi gereken önemli bir husus antenlerin birbirlerine olan uzaklıklarıdır. Bu uzaklığın dalga boyunun tam katı olması ve mutlaka patern programlarında test edilmesi gerekmektedir. Şekil 8'de antenler arası uzaklığın paterne etkisi verilmiştir.

Şekil 8.

Şekil 7'deki anten sisteminin alternatiflerine göre diğer bir avantajıda aynı bölgede FM antenleri ile birlikte kullanımına olanak vermesidir. Şekil )'da böyle bir uygulama verilmiştir.

Şimdi FM antenleri için faklı bir uygulama anlatılacaktır. Tüm anten dizileri ( özel uygulamalar dışında ) yere gik göre dik ve aynı düzlem üzerinde monte edilirler. Bundan dolayı kulelerin ilgili ksıımları düz seçilir. Fakat FM kısmı düz olmayıp eğimli olursa ne yapmamız gerekir? Bu durumda Şekil 10.a ve 10.b'deki gibi iki alternatimiz mevcuttur.

Şekil 9.

Şekil 10.a.b.

Kalın bir boru Şekil 10.a'daki gibi kuleye monte edilir. Böyle bir anten sistemin vertical ışıması Şekil 11.a'da verilmiştir. Fakat kulenin egimi ve anten sayımızla orantılı olarak bu borunun üst tarafı kuleden çok uzakta olabilecektir.Bu da kulenin statiği açısıında problem yaratabilir. Bunun yerine Şekil 10.b'deki alternatif tercih edilir. Burada anten sistemi iki parça halinde monte edilir. Böylelikle anten sisteminin ve kulenin statiği daha güvenilir bir hale getirilir. Fakat burada dikkat edilmesi gereken önemli bir husus vardır. Anten dizilerinin farklı konumlarda olmasından dolayı her bir antenden ışınım farklı gecikmelerle ( dolayısı ile farklı fazlarda ) olur.

Şekil 11.a

Şekil 11.b

Eğer antenlere yayını ileten kablolar (branş feeder) bu farklılığı giderecek şekilde kesilmezse Şekil 11.b'deki gibi yayınımın gökyüzüne yönlendirilmesi söz konusu olabilir. Bunu engellemek için mutlaka beam tilt (eğim) ve null filling ( boşlukları doldurma) optimizasyonu yapılmalıdır. Şekil 11.b'deki sistemin tek dezavantajı antenlerin arka kısmında kalan bölgöye yayının biraz zayıf gitmesidir

Yukarıda anlatılan uygulamalar pratikte denemeri yapılmış uygulamalardır. Samanyolu TV'nin Büyük Çamlıca'daki kulesinde benzer anten sistemleri çalışmaktadır.

Sonuç

Süphesiz ki en iyi yayınım standartlara uygun kulelerden yapılandır. Fakat eldeki kulelerde iyi bir fizibiliteyle mümkün olan en iyi ışma elde edilebilir.