Aggiungi la DTT al tuo impianto Sat

Luglio 2008. Per aggiornare l'impianto Tv e SAT alla ricezione dei segnali digitali terrestri troviamo in commercio tutti i materiali necessari.
Prima di tutto l'antenna ricevente, l'elemento più importante, grazie al quale il segnale può assumere la qualità idonea alla ricezione.

Spesso è necessario montarne una aggiuntiva perché il segnale DTT non arriva dalla stessa direzione di quelli terrestri analogici, ed è opportuno quindi valutare quale impiegare e come ridurre le possibili interferenze con quelle esistenti.
Dopo l'antenna è importante prestare attenzione alla miscelazione dei canali digitali con quelli analogici e satellitari, per convogliarli a tutte le prese Tv della casa.

Per ricevere i segnali digitali terrestri si ricorre ad una antenna del tutto simile a quelle abitualmente utilizzate per la ricezione della Tv analogica.
L'unica differenza consiste in una maggiore cura da parte dei costruttori nella fabbricazione del traslatore, noto anche come balun, ovvero quel dispositivo fissato sul dipolo dell'antenna a cui viene collegato il cavo coassiale.

I traslatori delle antenne dichiarate come digital ready sono ottimizzati per ottenere un perfetto adattamento d'impedenza, una buona schermatura che permette di evitare interferenze e un connettore schermato a cui collegare il cavo coassiale.

Le antenne log periodiche, che per costituzione sono prive di traslatore, nella versione digital ready non hanno il classico morsetto stringi-cavo ma montano un connettore coassiale.

A scopo preventivo possiamo affermare che con antenne di buona qualità, con cavi coassiali dotati di una efficace schermatura e accessori di distribuzione ben schermati e con un basso rapporto di onde stazionarie ROS, si possono tenere lontane interferenze dannose per i segnali digitali terrestri.

Categorie a confronto
Troviamo in commercio due categorie di antenne riceventi: da un lato quelle accordate su un singolo canale o su un gruppo di più canali chiamate comunemente antenne di canale, dall'altro lato quelle che ricevono tutti i canali trasmessi all'interno di una intera banda, VHF o UHF e chiamate comunemente antenne a larga banda.

Le prime vanno usate quando i canali DTT arrivano da altre direzioni rispetto a quella da cui provengono gli altri canali, così da evitare l'influenza della nuova antenna su quelle esistenti.
Le antenne a larga banda vanno usate quando tutti i canali ricevibili presentano livelli tra loro equivalenti, non si manifestano problemi interferenziali e i nuovi canali DTT si aggiungono a quelli esistenti senza causare inconvenienti.

Quale impianto?
Per aggiungere i canali DTT è importante distinguere a quale tipo di impianto esistente ci si riferisce.
Possiamo distinguere tra due tipologie Tv e Sat: individuale e collettivo.
Là dove esiste già un impianto Sat individuale si possono usare gli stessi cavi per portare all'interno dell'edificio anche i segnali DTT, ricorrendo alla tecnica di miscelazione dei segnali Tv e Sat che possono convivere nello stesso cavo perché caratterizzate da diverse frequenze di operative, 40 - 862 MHz per i segnali TV e 950 - 2150 MHz per quelli Sat.

Nei sistemi collettivi solitamente l'impianto Sat è già miscelato ai segnali Tv che raggiungono ogni presa Tv dell'impianto e da questa separati grazie ad un demiscelatore incorporato. L'aggiunta di canali DTT in questi casi avviene semplicemente aggiornando la “testa” dell'impianto con antenne idonee, aggiungendo eventuali filtri, processori di canale e amplificatori.

L'impianto individuale
Questo tipo d'impianto (figura 1) nella sua versione più semplice è normalmente composto da un'antenna parabolica collegata ad un decoder Sat e poi via Scart al televisore.

Figura 1. L'impianto individuale permette di portare i segnali Tv digitali terrestri insieme a quelli satellitari con un solo cavo di discesa. È necessario un miscelatore Tv-Sat in testa e una presa con demiscelatore integrato in coda.

L'aggiunta di antenne DTT significa poter ricorrere a una o più antenne (secondo le bande o direzioni di provenienza dei segnali) e collegarle ad un miscelatore di bande terrestri VHF-UHF.
L'uscita di questo miscelatore va poi collegata all'altro miscelatore Tv-Sat per sfruttare il cavo di discesa esistente.
Alla fine del cavo si può posizionare una presa Tv con connettori separati per Tv e Sat dotata già di demiscelatore integrato per le due bande di frequenza, terrestri e satellitari.

Possiamo aggiungere un amplificatore oppure un vero e proprio centralino Tv, se i televisori collegati sono più di uno. In questo caso si ha sempre un singolo cavo di discesa ma all'estremità che finisce in casa bisognerà collegare un divisore (splitter) per portare i segnali Tv ad altri decoder DTT e televisori (figura 2).

Figura 2. Quando sono presenti più prese Tv in casa occorre un amplificatore in testa che compensi le perdite introdotte dai cavi e dal divisore (splitter).

Si ricorre all'amplificatore quando l'intensità del segnale disponibile in antenna non è tale da sopportare le perdite di distribuzione introdotte dal cavo coassiale e dagli eventuali divisori o ripartitori di segnale. In alcuni casi l'amplificatore, oltre a compensare le perdite di distribuzione, può amplificare il segnale in arrivo qualora fosse scarso.

Non mancano casi in cui l'impiego dell'amplificatore è deleterio perché oltre a non introdurre effettivi miglioramenti di qualità causa disturbi e interferenze su uno o più canali.
Ecco la regola generale dettata dall'esperienza diretta sul campo: è meglio disporre di una buona antenna che di un buon amplificatore.

In altre parole, è meglio cercare di ottenere un segnale in antenna quanto più elevato piuttosto che usare semplicisticamente amplificatori con un elevato grado di amplificazione più spinto (guadagno).

Se ad esempio utilizziamo un'antenna a larga banda con 9 elementi con la quale si ottiene un segnale abbastanza scarso, è meglio non impiegare un amplificatore per ptenziare tale livello, ma piuttosto sostituire l'antenna con un modello dotato di più elementi così che il maggior guadagno disponibile in antenna permetta di ottenere un segnale più elevato (figura 3).

Figura 3. Un detto condiviso dagli installatori antennisti esperti è “meglio una buona antenna che un buon amplificatore”. Se il segnale è scarso è preferibile ricorrere ad un'antenna più direttiva invece di amplificare il segnale.

L'impianto collettivo Sat e Tv
L'impianto collettivo più diffuso impiega un centralino a larga banda che amplifica contemporaneamente tutti i segnali Tv ricevibili nelle bande VHF e UHF.
L'uscita del centralino viene collegata all'ingresso di miscelazione Tv di un centralino Sat realizzato con un multiswitch (figura 4). Le uscite del multiswitch sono poi connesse con cavi indipendenti ad ogni utente del condominio.

Figura 4. L'impianto collettivo è solitamente formato da un centralino Sat che si occupa della miscelazione dei segnali Tv terrestri.

Il centralino Tv può essere realizzato con modelli a larga banda multi-ingressi oppure con centralini modulari... In entrambi i casi i segnali DTT possono richiedere trattamenti aggiuntivi che impongono l'aggiunta di filtri, processori o amplificatori.

Segnali DTT scarsi
Un problema che in taluni casi può mettere in crisi un impianto con centralino a larga banda è quello in cui i canali digitali ricevuti in antenna (anch'essa a larga banda) si dimostrino più bassi come intensità rispetto a quelli analogici ricevuti dalla stessa direzione.

Di norma i canali digitali DVB-T devono stare ad un livello di 10 dB più basso di quelli analogici AM-TV PAL. Se il canale digitale è molto più basso di 10 dB o tale da richiedere un'amplificazione supplementare mentre gli altri canali non la richiedono, una possibile soluzione consiste nell'installare un processore di canale per controllare il livello dei segnali digitali, senza interferire con i segnali analogici (figura 5).

Figura 5. Se i nuovi segnali DTT provengono dalla stessa direzione ma evidenziano un livello scarso, occorrerà un processore di canale.

In alternativa lo stesso processore di canale può eseguire una “conversione di frequenza” per spostare il canale digitale in una porzione di banda dove non siano presenti canali analogici adiacenti e dove sia più agevole regolare il livello.

Il migliore processore di canale include un convertitore di frequenza a doppia conversione, grazie al quale si può lasciare il canale sulla sua stessa frequenza originaria e intervenire solo sul livello del segnale rigenerato e non su quello ricevuto, ottenendo così la completa indipendenza dai canali adiacenti.

Direzioni diverse
Un caso frequente riguarda l'aggiunta di segnali DTT provenienti da una direzione diversa da quella da cui arrivano gli altri canali terrestri: in questi casi, per ridurre l'influenza delle antenne aggiunte per i canali DTT sui segnali già ricevuti con le antenne esistenti, si ricorre a filtri.
In particolare si installano filtri passa-canale collegati all'antenna dalla quale i canali DTT arrivano e filtri soppressori di canale collegati alle antenne da cui provengono gli altri segnali (figura 6).

Figura 6. Se i segnali DTT provengono da una direzione diversa occorrono filtri soppressori e passa-canale.

Questione di soglia
Con i segnali digitali il funzionamento del ricevitore è di tipo “passa-non passa”. Se il segnale digitale è degradato ma il suo tasso di errori BER è ancora sopra la soglia di ricezione le immagini e i suoni saranno ancora di ottima qualità. In prossimità della soglia si potranno riscontrare instabilità di varia natura: dall'effetto mosaico ai fermi immagine accompagnati da fastidiosi scrosci nell'audio. Sotto la soglia lo schermo sarà nero e non si avrà alcun suono.

Ciò evidenzia un aspetto importante che differenzia l'analisi oggettiva dei segnali passando dall'analogico al digitale.
Per semplificare diciamo che non si può intuire o valutare la qualità di un segnale digitale dalla semplice osservazione delle immagini.
La prima manifestazione di disturbi su immagini digitali evidenzia una situazione già critica e molto più seria di quella ottenibile con i segnali analogici.

Ciò significa che ai primi disturbi l'analogico continua ad essere intelligibile anche se con immagini riflesse, distorte o con effetto neve; i segnali digitali, invece, non sono più decifrabili se solo il segnale in antenna, essendo poco sopra la soglia, dovesse calare di pochi dB.

L'unico modo per valutare l'effettiva qualità di un segnale digitale richiede una analisi strumentale, ossia l'impiego di strumenti di misura adatti allo scopo (analizzatori di segnali Tv detti anche misuratori di campo).
Per aiutare gli installatori nello stabilire se un segnale DTT sia ricevibile o no, la normativa tecnica (norme CEI del comitato 100) e le leggi italiane del settore (DM 11/11/2005) stabiliscono i livelli minimi di segnale utile riportati nella tabella 1.

Quelle brutte riflessioni
Tornando ai canali Tv terrestri analogici, questi sono tipicamente affetti da doppie immagini e immagini fantasma, soprattutto in montagna o in città, dove l'ambiente circostante può trasformarsi in una valle di specchi che riflettono il segnale in svariate direzioni compiendo cammini multipli e raggiungendo la stessa antenna ricevente con diversi ritardi dovuti alle differenze di percorso.

Tutti i ritardi producono uno spostamento laterale dell'immagine verso destra creando quindi una immagine secondaria che può anche essere negativa rispetto a quella principale e che a quest'ultima si sovrappone.
Le riflessioni non sono invece evidenti sulle immagini dei canali digitali, ma producono degrado del segnale e una minore soglia di funzionamento.

Per evitare le riflessioni è necessario ricorrere ad antenne riceventi meno “aperte”, ovvero caratterizzate da un angolo di cattura poco ampio, in modo da discriminare maggiormente i percorsi di segnale utili da quelli riflessi.
L'apertura di un'antenna dipende da alcuni aspetti costruttivi tra cui il numero di elementi è quello fondamentale. In pratica è consigliabile impiegare antenne riceventi con un numero maggiore di elementi, indicativamente superiore a 20.
Questa è la soluzione da manuale, là dove serve una minore apertura ovvero una maggiore predisposizione a ricevere da una sola direzione si dovrà ricorrere ad un'antenna più direttiva.

La soluzione non convenzionale è invece quella di giocare con il “disorientamento” dell'antenna per ridurre gli effetti di quelle riflessioni dovute a colline, montagne, palazzi posti solo da un lato del percorso di arrivo del segnale. Si tratta di disorientare l'antenna ruotandola leggermente di alcuni gradi verso la direzione opposta rispetto a quella da dove arrivano le riflessioni.
Così facendo si ottiene un leggero calo di segnale utile, ma si può arrivare a un drastico calo del segnale riflesso o comunque interferente (figura 7).

Figura 7. Per ridurre le riflessioni si può adottare la soluzione da manuale che prescrive l'impiego di antenne più direttive oppure quella alternativa di “disorientare” leggermente l'antenna.

Una seconda soluzione consiste nel trovare una diversa collocazione per l'antenna in quei casi dove sono principalmente le riflessioni del terreno a causare le doppie immagini (figura 8).

Figura 8. A volte, spostando l'antenna ricevente dalla sua collocazione originaria, si può trovare un luogo dove gli effetti delle riflessioni si riducono notevolmente. Nella figura un esempio di diversa collocazione dell'antenna per eliminare le riflessioni del terreno.

Un sistema ricevente con minori riflessioni porta giovamento anche ai canali digitali DTT, che evidenzieranno così un BER migliore e un margine di funzionamento più ampio, anche in caso di variazioni della propagazione atmosferica.

Canali DTT mancanti
Ci è giunta voce che la nostra zona è coperta dal segnale DTT, acquistiamo il decoder, lo colleghiamo e dopo la scansione iniziale dei canali non si ottiene nessuna ricezione. Eppure è cosa certa che la zona sia coperta, ma manca un elemento importante: il trasmettitore o ripetitore Tv che trasmette il segnale DTT non è quello su cui sono orientate le antenne perché irradia i nuovi canali da un'altra zona di servizio adiacente.

Si rende perciò necessaria un'antenna in aggiunta a quelle esistenti, dedicata appositamente alla ricezione dei canali digitali. In alternativa si dovrà valutare se disorientando leggermente l'antenna i nuovi canali digitali trovino un percorso più facile da renderli sintonizzabili anche se non di livello elevato.
Teniamo presente che tipicamente un decoder DTT può ricevere segnali con un potenza più bassa rispetto ai canali Tv analogici (anche meno di 10 dB).

Se il disorientamento (figura 9), pur essendo una soluzione molto economica, non produce l'effetto desiderato, la causa può essere imputabile a una eccessiva direttività dell'antenna: in questi casi si potrà sperimentare l'impiego di un'altra meno direttiva e con una apertura maggiore.
Se anche in questo caso non si ottiene il risultato sperato sarà necessario ricorrere ad un'antenna aggiuntiva per la nuova direzione, ossia per i nuovi canali digitali.

Figura 9. Se collegando un decoder DTT all'antenna di casa non si ricevono i canali digitali terrestri nonostante la zona venga dichiarata come servita, sarà opportuno verificare se i segnali digitali provengano da una direzione diversa da quella verso cui sono puntate le antenne esistenti. In caso affermativo sarà possibile sfruttare lo stratagemma del leggero disorientamento per catturare i nuovi segnali, se però non dovesse funzionare sarà necessario ricorrere ad una nuova antenna.

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