Högskoleexamen i textil produktutveckling med entreprenörs- och affärsinriktning Textilhögskolan 2013-06-13 Rapportnr: 2013.10.8 TexTV Tim Wiklund, Olof Norrman & Philip Sunnerholm I SAMMARBETE MED TERACOM GROUP AB!!
Förord Arbetet togs an med nyfikenhet och viljan att fördjupas inom ett kunskapsområde som är nytt för samtliga författare. Möjligheten att ta fram en produkt genom att kombinera nya kunskaper för oss om antenner med våra tidigare kunskaper inom det textila området kändes väldigt spännande. Med Teracom Group i ryggen och chansen att få visa upp produkten för en eventuell kund, Boxer Danmark, var valet av arbete givet och motivationen höjdes ytterligare. Författarna vill tacka Per Wiklund på Teracom Group för att ha delgett projektet och för det stöd som har givits under arbetsgången. Författarna vill även tacka Lotta och Tomas Norrman för stort stöd och god hjälp under konstruktionen av de olika prototyperna. Sven-Erik Hänel har bidragit med ovärderlig kunskap inom det tekniska området, tack. Ytterligare ett tack riktas mot Siw Eriksson för stödet som handledare under skrivprocessen. Göteborg, juni, 2013 Tim Wiklund, Olof Norrman & Philip Sunnerholm! 2!
Abstract The purpose of this report is to examine whether it is possible to integrate an indoor antenna with a textile material. The report is based on a design brief from the company Teracom Group, which is part of the campaign, "The Optimal Indoor Antenna". The problem encountered is that Boxer Denmark considers that the Danish population does not believe that the existing indoor antennas are sufficiently aesthetically pleasing. This problem has been researched around through literature studies, observational studies, materials- and design studies and product development. This has resulted in an indoor antenna which in most tests have shown satisfactory results. The antenna is inspired by the scandinavian design heritage. The product is designed like a sphere and made of felted wool with a base of oak. The materials are strongly connected to the source of inspiration and the design as well. The report notes that it is possible to develop a well-functioning indoor antenna with a textile material as a basis. Keywords Indoor antenna, Textile, Digital TV reception, Teracom Group! 3!
Sammanfattning Syftet med denna rapport är att undersöka om det går att integrera en inomhusantenn i ett textilt material. Rapporten utgår från en design breif från företaget Teracom Group som är en del av kampanjen The Optimal Indoor Antenna. Problemet som uppstått är att Boxer Danmark anser att den danska populationen inte tycker att de befintliga inomhusantennerna är tillräckligt estetiskt tilltalande. Detta problem har det forskats kring genom litteraturstudier, empiriska studier, material- och designstudier samt produktutveckling. Detta har resulterat i en inomhusantenn som under flertalet tester har påvisat tillfredställande resultat. Antennen är inspirerad av det skandinaviska designarvet. Produkten är utformad likt ett klot och tillverkat av tovad ull med en bas av ekträ. Materialen är starkt kopplade till inspirationskällan och formspråket likaså. Rapporten konstaterar att det är möjligt att utveckla en väl fungerande inomhusantenn med ett textilt material som grund. Nyckelord Inomhusantenn, Textil, Digital-TV mottagning, Teracom Group! 4!
Innehållsförteckning 1. Inledning 7 2. Bakgrund 8 2.1 Problemformulering 9 2.2 Syfte 9 2.3 Frågeställning 9 2.4 Avgränsning 9 2.5 Mål för kampanjen The Optimal Indoor Antenna 9 2.6 Design breif 10 3. Metod 11 4. Teoretisk referensram 12 4.1 Del 1 - Teknik 12 4.1.1Digital-tv 12 4.1.2 Multiplexer 13 4.1.3 Antennlära 14 4.1.4 Elektromagnetiska vågor 15 4.1.5 Våglängd 15 4.1.6 Signalbrus/störning 16 4.2 Del 2 - Design 16 4.2.1 Skandinavisk design 16 5. Resultat 17 5.1 Marknadsgenomsökning 17 5.2 Val av design 18 5.2.1 Mål för designen: 18 5.3 Material 19 5.3.1 Krav på material 19 5.3.1.1 Metall 19 5.3.1.2 Textilt material 19 5.3.2 Tillverkningsmetod 20 5.3.3 Valda material 20 5.3.3.1 Metaller 20 5.3.3.2 Textila material 20 5.3.4 Tillverkningsmetod 20 5.4 Tekniskt underlag 21 5.5 Prototyp 1. 21 5.6 Antenntest 1 23 5.7 Prototyp 2 och 3 24 5.8 Antenntest 2 25 5.9 Slutprototyp 25 5.10 Sluttest 27 6. Slutsatser 28 7. Resultatdiskussion 29 8. Källförteckning 32 8.1 Avhandlingar 32! 5!
8.2 Litteratur 32 8.3 Uppslagsverk 33 8.4 Webbsidor 33 9. Bilagor 35 9.1 Bilaga 1 Optimal Indoor Antenna 35 9.2 Bilaga 2 Frekvenstabell 37 9.3 Bilaga 3 Formelsamling 42 9.4 Bilaga 4 Antenntest 1 och 2 43 9.5 Bilaga 5 Loggbok 45! 6!
1. Inledning Elektronisk utrustning är idag ofta sammankopplat med en hård metall eller plastiga produkter, utan struktur och känsla för många konsumenter. Samtidigt blir den elektroniska utrustningen mer och mer en förlängning av oss själva och en naturlig komponent i vardagen. De textila materialens egenskaper används mer och mer inom allt fler områden. Att kombinera det textila med den hårda elektroniska världen är en intressant tanke. Både elektronikbranschen och textilbranschen kan genom denna innovativa kombination erbjuda konsumenten något nytt och spännande. En inomhusantenn är en produkt som placeras i en lägenhet eller ett hus och fångar upp de signaler som sänds ut från närliggande TV-master. Den signalen skickas sedan vidare till en mottagare som är kopplad till eller sitter i Tv:n. Mottagaren omvandlar signalen till bild och ljud av hög kvalitet (Severson, 2004). Denna rapport beskriver arbetet att produktutveckla en textil inomhusantenn med en nyskapande design, att kombinera den hårda elektroniska världen med den mjukare textila. En ny typ av antenn som inte tidigare skådats på marknaden, både i material och i designspråk, med samma egenskaper av de antenner som idag finns på marknaden.! 7!
2. Bakgrund Boxer Danmark ägs av det svenska statliga företaget Teracom Group och levererar marksänd digital -TV till den danska marknaden sedan år 2006 och täcker in mellan 99,2-99,5 procent av landet (Boxer Danmark, 2013). Teracom Group har nyligen investerat 5 miljoner kronor i ett eget projekt som innefattar flera nya slavsändare. Dessa är utplacerade på olika strategiska platser i centrala Köpenhamn. En slavsändare är en stor mast som sätts upp på ett tak, husvägg eller huvudmast. Den förstärker signalen så den att kan nå ner till markplan i lägenhetshus. Boxer garanterar bild i lägenhetshus tio meter upp från markplan, i och med den nya slavsändaren ska det även bli möjligt att fler som bor längre ner i husen också får bild 1 Sändarna är avsedda för att tillhandahålla Boxers kanalsortiment åt deras kunder med ökad kvalitet genom en förbättrad signalstyrka. Marksänd digital-tv fungerar som så att antingen så får man bild eller så får man det inte (Severson, 2004). Kan signalen tas emot håller bilden och ljudet mycket hög kvalitet. Till följd av den ökade signalstyrkan vill Boxer vinna nya kunder. Genom den nya slavsändaren förväntar de sig att uppskattningsvis nå totalt cirka 266 000 hushåll. Tack vare detta blir antalet nya potentiella kunder cirka 7 000-10 000 personer (se bilaga 1). Boxer levererar marksänd digital-tv vilket innebär att kunden måste ha en antenn för att kunna ta emot signalen som krävs för att få bild. I förlängningen innebär detta även att framför allt de kunder som bor i lägenhet måste ha en inomhusantenn. Boxer Danmark vill genom den nya investeringen vinna kunder som i dagsläget väljer en annan TV-lösning än deras. Många utav de hushållen som bor i lägenhet använder sig av kabel-tv. Även att få sina Tv-kanaler levererade genom bredband börjar bli allt vanligare. En kampanj är planerad (se bilaga 1) till invigningen av den nya slavsändaren, det är tänkt att både ett kanalutbud och inomhusantenn ska ingå. Problemet som uppstod var det att enligt den danska populationen så kunde inte marknaden erbjuda tillräckligt!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1!Per Wiklund, Senior director, Teracom Group. Personligt samtal 26 februari 2013!! 8!
estetiskt tilltalande inomhusantenner. För att göra erbjudandet komplett vill Boxer även kunna erbjuda kunderna en antenn som är mer estetiskt tilltalande än de alternativ som finns på marknaden idag, därmed behövs det tas fram ett nytt alternativ. 2.1 Problemformulering: Problemet som uppstått är att Boxer Danmark anser att den danska populationen inte tycker att de befintliga inomhusantennerna är tillräckligt estetiskt tilltalande. 2.2 Syfte: Syftet med arbetet är att undersöka ifall det går att utveckla en Tvmottagarantenn integrerat med ett textilmaterial för inomhusbruk. 2.3 Frågeställning: Hur går man tillväga för att kunna integrera en inomhusantenn i ett textilt material? Hur fungerar en inomhusantenn? 2.4 Avgränsning: Arbetet kommer fokusera på hårdvaran i första hand och utelämna mjukvaran. En djupare materialstudie kommer inte genomföras. Produkt och produktionskalkyler och dess beräkningar kommer ej tas upp i rapporten. 2.5 Mål för kampanjen The Optimal Indoor Antenna De konkreta målen med kampanjen The Optimal Indoor Antenna på direktiv från Boxer Danmark är följande(se bilaga 1). 1. Förbättra kundens användarupplevelse när det kommer till inköp, installation och användning av antennen, i förhållande till att om kunden hänvisades att köpa en generisk tredjeparts antenn från detaljhandeln 2. Minska supportsamtal till kundservice till följd av färre bild och ljud fel. Återigen i förhållande till användningen av en generisk tredjeparts antenn från detaljhandeln Båda målen ska ses i perspektivet av att jämföra en genomsnittlig antenn köpt i detaljhandeln jämfört med antennen som produceras till detta initiativ.! 9!
2.6 Design breif Design breifen är framtagen tillsammans med ansvarig på Teracom Group Joakim Öhrstig 2. Fullständig design breif ligger som bilaga 1. The Optimal Indoor Antennas initiativ syftar till att leverera en antenn i Boxers/PlusTVs varumärke, med en attraktiv design och konstruktionskvalitet samt mottagningsegenskaper som är optimerade för Teracom Group DTT distribution. Initiativet ska leda till en produkt med en komplett förpackning, även utformad present-box, snabbinstallationsguide och bruksanvisning. Om avvägningar måste göras från ett mottagningsperspektiv (t.ex. olika karaktäristiska frekvenser) ska de i första hand optimeras för Köpenhamnsområdet. Den primära strategin ska vara att hitta en befintlig inomhusantenn med de önskade egenskaperna (attraktiv design, god konstruktion och bra mottagning), och det sekundära alternativet ska vara att utforma och tillverka en antenn från grunden. De tre övergripande kriterier som måste uppfyllas för en lyckad leverans till antennleverantören är: 1. En design som undertecknat godtas av Boxer DKs marknadsavdelning 2. En enhetskostnad som ligger inom de gränser som har inrättats av danska Senior PMM 3. Tekniska specifikationer som uppfyller de krav som ställs av Teracom SE/DK Enligt punkt 1 är det Boxer DK som avgör vad som är tillräckligt estetiskt tilltalande. Konceptstudien ska vara färdigutvecklad i juni 2013(se bilaga 1).!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2!Joakim Öhrström, Product Manager B2C, Teracom Group, personligt möte 26 februari 20013.!! 10!
3. Metod Arbetet inleds med en marknadsgenomsökning av befintliga antenner genom att studera tillverkare och återförsäljares hemsidor. Arbetet kommer även kräva en litteraturstudie av tryckta källor om antenner från böcker och internetkällor. Insamling av empiriskt material om antenner genom personintervjuer med personal från Teracom Group och lärare på Textilhögskolan för att få en djupare insikt. Intervjuerna sker genom personliga möten. Informationen analyseras och sammanställs fakta om frekvenser och våglängder i en tabell. Litteraturstudier om skandinavisk design genom trycka källor. Utföra en mindre textil materialstudie över lämpliga material som polyester, nylon och ull. Materialstudierna kommer även innebära en studie om tillverkningsmetoder, vävning, trikå, varptrikå och tovning. Konstruera fysiska prototyper för test av signalmottagning. Metoden för konstruerandet och testerna beskrivs nedan. Metod för framtagandet av Prototyper Prototyperna baseras på kretskort plockade ur från befintliga produkter. Prototyp 1 På det befintliga kretskortet löds en solid cirkulär koppartråd som ansluts till kontakterna på kretskortet. Bredvid limmas det på två ytterligare koppartrådar som inte ansluts till några kontakter. Prototyp 2 Genom att använda en distanstrikå så handsys en tennisbollsliknande prototyp som sedan det träs i tvinnad koppartråd. Placeringen och storleken är det samma som Prototyp 1. Därefter klipps det ett hål i bollen och den vrängs för att sedan anslutas till kretskortet.! 11!
Prototyp 3 Ull läggs i ett kar med varmt vatten och diskmedel och tovas sedan till ett klot. Vid lämplig storlek placeras den tvinnade koppartråden på samma vis som tidigare. Ytterligare ull tovas på och gör bollen något större. Koppartråden ansluts till kretskortet. Slutprototyp En låda anpassad för att innehålla kretskortet och fungera som stöd för Prototyp 3 konstrueras i ek som sedan oljas. Hål borras för antennkabel och strömkälla. Lådan limmas ihop och bollen fästs på lådan samtidigt som den kopplas till kretskortet. Metod för tester av Prototyper och befintliga produkter Antennen kopplas till en mottagarmodul som i sin tur är kopplad till en tv, beroende av antennmodell kopplas även en strömkälla till antennen. Antennen placeras i fönstret på en bestämd höjd. En automatisk kanalgenomsökning genomförs och resultatet nedtecknas. Noteringar förs även över väder och väderstreck på fönstret. 4. Teoretisk referensram 4.1 Del 1 - Teknik 4.1.1Digital-tv Sedan november 2007 är marksänd tv-sändning (Teracom Group, 2013) i Sverige digital och för det ansvar det statliga bolaget Teracom AB. Sista kvartalet 2009 släcktes det analoga nätet i Danmark ned. Produktionen sker igenom flertalet master utplacerade över hela Sverige och Danmark med sitt centra i Kaknästornet. Figur 1. Likt radiosändning sker TV-sändingen med så kallad broadcast-teknik vilket innebär ett ständigt och konstant utskick av elektromagnetiska vågor (Severson, 2004). För att kunna ta emot signalen behöver man en digital-tv-mottagare och en antenn.! 12!
Mottagaren kan vara inbyggd i tv-skärmen eller vara fristående (Teracom Group, 2013) 4.1.2 Multiplexer Istället för att sända ut en kanal per frekvens har man paketerat dem i multiplexer, MUXar. På så sätt går det att sända ut 53 styckena kanaler på sju olika frekvenser istället för att bara sända ut en kanal per frekvens. De frekvenser som används för varje MUX är: (Kjell, 2012) MUX 1 MUX 2 MUX 3 MUX 4 MUX 5 MUX 6 MUX 7 Frekvens 570 MHz 650 MHz 634 MHz 506 MHz 482 MHz 522 MHz (Bara Sverige) 212,5 MHz (Bara Sverige) Figur 2. När det gäller TV-sänding i Sverige och Danmark sker det huvudsakligen mellan frekvenser 470 och 786 MHz, varje kanal har en bandbredd på 8 MHz vilket ger 39 Figur 3.! 13!
olika kanaler (Gustavsson, 2004) Det är antennens uppgift att ta emot de elektromagnetiska vågorna och omvandla det till TV-kanaler. Men allt eftersom dagens TV-utbud ökar finns det ett behov att kunna sända fler kanaler. Det man då har gjort är att paketera de olika kanalerna i så kallade mutliplexer (Severson, 2004). I figur 3 ser ni kanalpaketeringen för Boxer Danmark. 4.1.3 Antennlära Det är antennens uppgift att ta emot de elektromagnetiska vågorna och omvandla det till ström, som sedan skickas vidare till digital-tvmottagare. Grunden i en antenn är dess dipol (Öjefors, 2006). Det är två metall antennben om ¼ våglängd som är riktade åt var sitt håll. Längden bestäms med hjälp av frekvensen som man vill ta emot. (A.Milligan, T, 2005) Figur 4. Det finns flera sätt att göra antennen bättre. Inomhusantenner är oftast förhållande vis små jämfört med Figur 5. utomhusantenner. För att kompensera det tillför man strömmatning för att stärka upp mottagningen (Gustavsson, 2004). Det går att addera en reflektor för att koncentrera signalen mer mot antennen. Som bilden visar är reflektorn alltid lite längre och placeras parallellt med dipolen. (Kjell, 2012) Figur 6.! 14!
! Besöksadress: Bryggaregatan 17!!Postadress: 501 90 Borås!!Hemsida: www.textilhogskolan.se
Direktorer används för att rikta mottagningen. Fler direktorer leder till längre räckvidd och gör antennen mer rikt känslig. Det vill säga att det är viktigt för användaren att kunna rikta antennen åt det hållet signalen kommer för att få bättre mottagning (Karlsson & Kristensson, 2000). Till dessa antennben är det viktigt att en koaxialkabel ansluts. Det är en kabel som har en flätad kopparmantel runt sig som skyddar antennen mot brus och störning. Kabeln kopplas till digital-tv-mottagaren där strömmen görs om till bild och ljud. (ESR, 2013) 4.1.4 Elektromagnetiska vågor Elektromagnetiska vågor eller elektromagnetisk strålning är den energi som överförs i en vågrörelse (Grönlund, 2007). Vågrörelsen består av både magnetiska och elektriska fält och kan ske i många olika frekvenser. Det är frekvensen som avgör vilken form den elektromagnetiska strålningen tar, ljus är ett exempel och röntgenstrålning ett annat. Radiovågor kallas den frekvens/våglängd som TV-sändningen sker på. Som tidigare skrevs sker TVsändning med broadcast teknik, så att dessa vågor skickas ut konstant (Alphonce, Bergström, Gunnvald, Kristiansen, Johansson & Nilsson 2011). Elektromagnetiska vågor består av två vågor, en med ett energifält och en med ett magnetfält. Tillsammans sätter de elektronerna i till exempel en metall i rörelse vilket alstrar en ström som sedan kan användas till överföring av information som till exempel bild och ljud. (NE, 2013) 4.1.5 Våglängd Det som skiljer ljus och röntgenstrålning är frekvensen och våglängden. Det som är gemensamt är konstanten C, ljusets hastighet 2,99*10^8. Frekvens benäms med enheten v och våglängden med Landa.(NE, 2013) Frekvensen beskriver hur fort vågorna pendlar och våglängden hur lång den vågen är. En låg frekvens ger en lång våg eftersom att hastigheten är konstant.(staffan Wohrne, 2002, Karlsson & Kristensson, 2000)! 15!
4.1.6 Signalbrus/störning All elektronik ger ifrån sig en viss störning som består av elektromagnetiska fält. De består av elektroner som setts i rörelse av att till exempel en ström som går igenom en kabel. I luften sänds det konstant ut elektromagnetiska vågor även på andra frekvenser än de som sänder TV. Exempel på detta är FM-radio och mobiltelefoner. GSM/3G/4G. Övrigt som kan blockera TVsignalen är tjocka väggar, blåst och regn 3. 4.2 Del 2 - Design 4.2.1 Skandinavisk design Danmark har under 1900-talet och framåt varit världskänt för sina möbelformgivare och arkitekter (Wildhide, 2009). Med den danska marknaden i åtanke har observationer gjorts genom att studera de modernistiska danska möbelklassikerna för att undersöka om det finns ett genomgående formspråk och materialval. Formgivare som Hans Wegner, Börge Mogensen och Finn Juhl är några av namnen som är aktuella än idag. Det som den danska modernismen grundade sig i var att skala bort allt onödigt och försöka hitta unika konstruktioner för att sedan fokusera på och arbeta med detaljerna på de återstående elementen (Österlin, 2007). 5Att förena form och funktion på bästa sätt var ledstjärnan i deras skapande. Gemensamma nämnare i materialval hos många möbler från de tidigare nämnda formgivarna är bred användning av trä, framför allt ek, samt ulltyger. Tanken är att ge vår produkt ett minimalistiskt utseende likt de danska möbelklassikerna och att förena form och funktion för att göra den så användarvänlig som möjligt. Skandinavisk design är välkänd runt om i hela världen och har inspirerat och lett vägen för många av dagens formgivare och arkitekter. Flera av möbelklassikerna som ritades på 1900- talets mitt finns representerade på internationella design- och konstmuseum, bland annat på Museum of Modern Art i New York (Museum of Modern Art New York, 2013).!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 3!Magnus Ahxner Affärsutvecklare, Teracom Group. Personligt möte 26 februari 2013!! 16!
5. Resultat 5.1 Marknadsgenomsökning En omfattande marknadsgenomsökning har utförts av befintliga inomhusantenner som idag finns på marknaden. De 156 olika antennerna som hittades har delats in i sex olika grupper efter utseende och konstruktion. Grupp 1 består generellt av två metallspröt, en antenn och en reflektor som är omhägnat av ett plasthölje. Har både antenn och strömuttag på baksidan. Grupp 2 har en rundformad metall reflektor samt två antennspröt. Denna har antenn- och strömmatning. Grupp 3 har ett antennspröt som står vertikalt på en platta. Har strömmatning och antennuttag men kan också drivas med batteri. Grupp 4 en utomhusantenn i miniformat. Flera metallstänger som är riktade åt olika håll. Har ström och antennuttag. Grupp 5 är de antenner som inte passar in i någon av de andra fem grupperna. Dessa har en annan design än övriga eller tillsatt funktion, exempelvis som fotoram. Grupp 6 är de antenner som är extremt smala. Tanken är att man skall kunna sätta dem på ett fönster eller gömma bakom TVn. Har bara antennuttag. Figur 7. Tabellen visar antalet antenner i varje grupp.! 17!
Tabellen ovan visar hur uppdelningen ser ut bland de olika modelltyperna. På x-axeln har vi de olika modellerna och på y-axeln antalet av varje modell.! 5.2 Val av design Produkten kommer att ha starka kopplingar till det skandinaviska designarvet genom ett rent formspråk och minimalistiskt utseende samt vara funktionell sett till ändamålet. I design breifen som kommer från Teracom Group går det att läsa att antennen ska ha en attraktiv design med konstruktionskvalitet samt att mottagningsegenskaperna som är optimerade för Teracom Group. Den tekniska information som ligger till grund för arbetet (se bilaga 1) gör det lämpligt att integrera de tekniska aspekterna i designen. Genom att se med nya ögon hur en antenn är konstruerad kan en så funktionsduglig produkt som möjligt tillverkas och samtidigt attrahera konsumenten. Antennen ska snarare vara en inredningsdetalj, precis som platt-tvn, och inte inget som göms undan. 5.2.1 Mål för designen:! Antennen är konstruerad i ett textilt material Syftet är att integrera antennspröten i textilen. Genom att integrera antennen i ett textilt material ges produkten ett mjukt och behagligt utseende. Produkten får en yttre struktur som skiljer sig mycket från strukturen av plast eller metall. Produkten skall även ha möjlighet att tillverkas i många olika färger. Antennen ska vara klotformat och innehålla antennsprötet Idén uppkom som det nämns i inledningen efter samtal med Staffan Bergsmark. Genom att kröka antennen kan storleken reduceras samtidigt som längden på antennsprötet är detsamma. En rund form är mjuk och samtidigt strikt och ger ett minimalistiskt intryck. Produktens uttryck blir då något som går i linje med det skandinaviska formspråket.! 18!
Klotet ska stå på en bas som gör det möjligt att rikta in antennen En rund antenn är inte lika riktkänslig som en rak (Sigfússon Nikka, K E, 2012). Dock för att få maximal signalstyrka krävs det att antennen är riktad mot de hållet som signalen kommer. En förutsättning när man riktar in antennen är att ström- och antennkabelns riktning är konstant och inte vrider sig. För att täcka in dessa två funktioner så behöver klotet en bas att stå på, som dels innehåller en ingång för kabeln och som tillåter klotet att stå stabilt. Även basen ska gå i linje med skandinavisk design. Basen innehåller kretskortet samt ingång för kabeln Det krävs ett kretskort som formaterar om de elektromagnetiska vågorna till information som TV-boxen sedan kan läsa. Detta kort göms inuti basen eller inuti produkten. Ström- och antenntillförsel ska vara förenad i en och samma kabel Strömförsörjning krävs för att förstärka upp signalen som antennen tar emot och antennkabeln behövs för att få signalen till mottagaren. Dessa kablar går att förena i en kabel vilket ger fördelen att det bara krävs en ingång till antennen. Vilket resulterar i att antalet sladdar i konsumentens hem blir färre och produkten blir enklare att installera och mer flexibel att placera i hemmet. 5.3 Material 5.3.1 Krav på material 5.3.1.1 Metall Det viktigaste för en metall i en elektronisk produkt är dess konduktivitet, ledningsförmåga av ström, för att energin skall försvinna på vägen. Övriga krav är att metallen är smidig att arbeta med och bör gå att använda i textila tillverkningsprocesser som vävmaskiner, trikåmaskiner, varptrikåmaskiner och handsömnad. 5.3.1.2 Textilt material Material som ej stör signalen och tål en viss elektrisk spänning är mycket viktigt då en antenns främsta funktion är att fånga upp en signal. En svag ström leds igenom! 19!
antennsprötet för att förstärka signalen och det är då viktigt att materialet klarar av det. För konsumenten är det viktigt med god UV resistens då antennen lämpligast placeras i fönstret för bästa mottagning. Det är även viktigt med hög tålighet mot värme och estetisk tilltalande utseende. Materialet ska även kunna tillämpas i vald tillverkningsmetod. 5.3.2 Tillverkningsmetod Då en stabil produkt önskas så krävs det att den textila produkten är tillverkad på ett sådant vis att den behåller formen. Det är viktigt att det är en textil produkt som av sig själv, utan inre uppehållande struktur, kan stå upp. Detta för att en textil inomhusantenn inte är något som kan ses som en strumpa över en antenn, utan en produkt bestående av textil. Övriga krav är att tillverkningsmetoden möter de krav som ställs på det textila materialet. 5.3.3 Valda material 5.3.3.1 Metaller Koppar är ett grundämne som har mycket god elektrisk ledningsförmåga. Det är den metall efter silver som leder ström mest effektivt samt att koppar har ett mycket längre pris. Koppar är lätt att böja men är stark och är enkel att arbeta med (About.com, Chemistry, 2013). 5.3.3.2 Textila material Flertalet textila material och fibrer möter de krav som ställs från avsnittet Krav på material 5.3.1, polyester, ull, akryl, bambu och bomull. (Fabric Reference, 2009). 5.3.4 Tillverkningsmetod Vävning, trikå och varptrikå är alla olika tillverkningsmetoder som ger möjligheten att integrera en koppartråd i det textila materialet. Processerna är komplicerad och kräver avancerade maskiner. Det är även svårt att göra en stabil konstruktion då varan som kommer ur dessa maskiner är fin och tunn i kvalitén (Wulfhorst, Greis & Veit 2006).! 20!
Tovning är en teknik som använder ullens epidermisfjäll för att skapa ett kompakt material. Ullens fibrer har en yta bestående av små epidermisfjäll som under yttre påverkan kan kroka ihop med varandra. Den tovade ullen kan formas och har en fast form men behåller en mjuk struktur och yta. Det kan ske genom olika tovningstekninker, bland annat genom gnuggning då ull doppas i varmt vatten och såpa och sedan gnuggas mot varandra för att epidermisfjällen ska fastna i varandra. Såpa används för att avlägsna ullfiberns naturliga ytfett vilket underlättar i tovningsprocessen(paetau-sjöberg, 1994). 5.4 Tekniskt underlag Genom att studera hur man sänder ut och tar emot digital marksänd tv har en frekvenstabell skapats (se bilaga 2). Denna ligger som grund för all teknisk data som används i detta arbete. Två faktorer ligger som grund för tabellen, ljusets hastighet och varje kanals specifika frekvens. Med hjälp av dessa två faktorer har våglängden räknats ut (se bilaga 3). Våglängden bestämmer hur lång antennspröten skall vara 4. Genom empiriska studier och personintervjuer så blev resultatet att ta fram en första klotformad produkt 5. Genom att kröka antennsprötet kan den halva våglängden behållas utan att produkten blir större än önskat enligt design målen. 6 Tabellen (se bilaga 2) visar även hur stor volym och diameter vårt klot skulle ha vid en specifik våglängd. Diametern räknas ut med hjälp av formeln d=o/π där omkretsen (O) i denna formel är längden på antennen (våglängd). Volymen använder vi för att få ett perspektiv på hur stor antennen blir, använder formeln V=1/6πd^3 7 5.5 Prototyp 1. Vid prototypframtagning 1 räknades ett snittvärde ut för alla 1/2 λ värden UHF plus VHF. Värdet blev som nedan ses är 0,501 meter. Detta leder till att diametern på vår tilltänkta design blir 14,9cm, och en volym om 4 liter (se bilaga 2).!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 4!Magnus Ahxner Affärsutvecklare, Teracom Group. Personligt samtal 26 februari 2013! 5!Staffan Bergsmark Teknikspecialist, Teracom Group. Personligt samtal 26 februari 2013.! 6!Staffan Bergsmark Teknikspecialist, Teracom Group. Personligt samtal 26 februari 2013.! 7!Magnus Ahxner Affärsutvecklare, Teracom Group. Personligt samtal 26 februari 2013!! 21!
Snitt UHF VHF Tot. Våglängd 1/2 m 0,245 0,757 0,501 min m 0,193 0,652 0,422 max m 0,316 0,861 0,589 Figur 8. Enligt design breifen (Se bilaga 1) är det en alldeles för stor volym då den huvudsakligen kommer att placeras i ett fönster. Istället blev snittet av alla värden vid 1/2 λ UHF och 1/8 λ VHF underlag för första prototypen. Det resulterade i en inomhusantenn med antennlängden 24 cm som leder till en diameter på 7,7 cm (se bilaga 2) på klotet. Genom att använda snittvärdet för våglängden gör vi avståndet till minimi- och maximivärdet så kort som möjligt. Prototypen är konstruerad med hjälp av: Ett befintligt kretskort 2 st koppartrådar a 12 cm 1 st koppartråd a 24 cm En lödpenna Figur 9. Prototyp 1 Figur 10. Som figur 9 och 10 visar har antennen två cirkulera reflektorer som är 12 cm långa och dessa lutar 45 grader utåt från antennens botten. Dessa har adderats till för att! 22!
förstärka upp signalen. 45 grader är enligt civilingenjören Sven-Erik Hänel 8 den optimala lutning för att få signalen så koncentrerad som möjligt. 5.6 Antenntest 1 Vid antenntest 1 jämfördes prototyp 1 med två befintliga inomhusantenner som återfinns på marknaden idag. Digital TV Antenna, modelltyp 6. Televes Mira, modelltyp 1. Som det beskrivits i bakgrundskapitlet har det investerats i nya slavsändare för att få ned marksänd digital-tvsignal till markplan i centrala Köpenhamn. Med detta i åtanke har en så lik adress valts i centrala Göteborg för att matcha de kriterierna(se bilaga 1). Den valda adressen är Kungshöjdsgatan 11b som ligger på markplan, precis som de adresser man vill nå ner till i Köpenhamn. En Samsung tv med inbyggd Ca-modul har används vid testet. En Ca-modul är en digitalmottagare som är inbyggd i TV-skärmen. Alla tre antennerna var placerade i ett fönster med söderläge och emellan de olika testerna utfördes kanalsökningar. Digital TV Televes Prototyp 1 Prototyp 1 Antenna Mira Test 1 Test 2 MUX 1 570 MHz MUX 2 650 MHz MUX 3 634 MHz x MUX 4 506 MHz MUX 5 482 MHz x MUX 6 522 MHz (Bara Sverige) MUX 7 212,5 MHz (Bara Sverige) x x x x Figur 11- Tabell på resultaten från antenntest 1. I figur 11 återfinns resultatet från antenntest 1, gemensamt för alla antenner är att de inte får in MUX 7 som ligger på en lägre frekvens än andra MUXar. Detta har att göra!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 8 Sven-Erik Hänel Civilingenjör inr. Elektro, personlig intervju den 5 april 2013! 23!