Antenne amplificate DTT, l’alternativa più semplice

Consentono di ottenere ottimi risultati sia in interni, in assenza dell’antenna centralizzata o quando questa non è ben orientata, sia in esterni su mezzi in mobilità, come camper e barche. Vediamo in quali situazioni è opportuno adottare un’antenna TV amplificata e le migliori proposte del mercato.

 

Con l’avvento della TV digitale terrestre l’impiego delle antenne amplificate in interni o in mobilità consente di ottenere risultati molto migliori rispetto alla TV analogica per l’intrinseca robustezza del segnale digitale rispetto a quello analogico. Inoltre, la disponibilità di antenne amplificate in grado di funzionare anche all’esterno riduce notevolmente i casi nei quali i modelli da interno non garantiscono soddisfacenti prestazioni negli appartamenti, in particolare in quelli ai piani bassi.
Esaminiamo in dettaglio le situazioni ambientali in cui è possibile utilizzare efficacemente un’antenna amplificata e valutare le caratteristiche per una scelta ottimale.

Segnale digitale particolarmente robusto
L’impiego nel Digitale terrestre del sistema di trasmissione digitale COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) consente una corretta ricezione della TV con un rapporto segnale/disturbo inferiore di ben 20 dB rispetto a quello richiesto per la televisione analogica. In tal modo è possibile operare meglio della TV analogica con antenne all’interno di edifici dove il segnale viene attenuato dalle pareti dell’edificio. Inoltre, la modulazione COFDM è in grado di recuperare variazioni di oltre 10 dB nella banda del segnale TV prodotte da riflessioni multiple, tipicamente riscontrabili all’interno di una stanza, dovute sia alle pareti sia alle persone nelle vicinanze e che con la televisione analogica producono perdita del segnale e fastidiose immagini sdoppiate. Vengono anche eliminate instabilità dell’immagine dovute al movimento di persone in vicinanza dell’antenna interna.

Caratteristiche dell’antenna amplificata
Esaminiamo le principali caratteristiche di un’antenna amplificata da valutare per una scelta e per un impiego corretti.

Lo schema a blocchi
Lo schema a blocchi dell’antenna comprende:
–    il sistema di antenne indoor FM+VHF+UHF collegata al connettore di ingresso tipo F 75 ohm femmina;
–    un filtro passa basso fra antenna e amplificatore che attenua le emissioni della telefonia cellulare e delle WLAN a frequenze superiori alla banda UHF a 700 MHz utilizzata per la TV;
–    un amplificatore a bassa cifra di rumore con regolazione di guadagno;
–    l’alimentazione 5,2 Volt, utile per alimentare l’antenna direttamente da decoder o televisore, con collegamento ad alimentatore esterno 12 VCC, utilizzabile per auto e camper, o 220 VCA per alimentazione da rete;
–    il commutatore fra antenna amplificata e antenna centralizzata.

Struttura dell’antenna. In VHF vengono utilizzati uno o due stili di lunghezza regolabile, mentre in UHF viene generalmente usato un doppio dipolo con un guadano di circa 6 dBi (in cui il pedice “i” sta a indicare che si fa riferimento a una antenna isotropica omnidirezionale con guadagno unitario). Vi sono antenne provviste anche di riflettore per aumentare la direzionalità e il guadagno.
Altre antenne hanno una struttura piatta e sottile che meglio si mimetizza nell’arredamento dell’ambiente offrendo anche una discreta direttività.

Banda coperta dall’antenna. In Tabella 1 sono riportate le bande di frequenza solitamente coperte dalle antenne amplificate in commercio. Alcuni prodotti coprono tutte e tre le bande FM, VHF e UHF da 40 a 860 MHz, mentre altri operano solo nelle bande III (170-230 MHz) e UHF (470-860 MHz) o addirittura solo in banda UHF.

Attenzione alle interferenze LTE a 800 MHz!
Le frequenze della banda 800 MHz della Tabella 1 nel 2013 sono state assegnate alla trasmissioni di telefonia mobile. Nel caso l’antenna amplificata, come avviene nella maggior parte dei prodotti, copra anche la banda 800 MHz occorre predisporre un filtro coassiale esterno che blocchi le eventuali interferenze da segnali LTE che produrrebbero la saturazione dell’amplificatore dell’antenna. In alcuni prodotti tale filtro è già previsto integrato nell’antenna come viene specificato nelle sue caratteristiche.

Antenne amplificate da interni
Per le antenne amplificate per utilizzo da interni le caratteristiche che occorre verificare sullo specifiche del prodotto si possono così riassumere:
–    Guadagno massimo, comprensivo di antenna e di amplificatore, di almeno 35 dB. Le antenne amplificate con guadagni inferiori a tale valore sono più adatte per installazioni all’esterno o agli ultimi piani degli edifici dove il segnale è più forte essendo inferiore l’attenuazione di pareti e palazzi circostanti. Il guadagno è generalmente regolabile per evitare la saturazione dell’amplificatore nel caso di forte affollamento di segnali locali.
–    Cifra di rumore (NF, Noise Figure), caratterizza il rumore intrinseco dell’amplificatore stesso. Nel caso di una antenna amplificata, per il basso livello dei segnali in gioco, dovrà essere inferiore a 6 dB mentre per i decoder/televisori con antenna centralizzata possono bastare valori di NF di 8-10 dB.
–    Direzionalità, differenza fra guadagno nel lobo principale e quello laterale o posteriore. Con un semplice dipolo si hanno valori di solo 6 dB verso il lato, mentre nelle antenne provviste di riflettore si hanno guadagni/direttività di 20 dB.

Antenne amplificate da esterni
Le antenne amplificate da esterni sono caratterizzate da:
–    Resistenza ad agenti atmosferici esterni, come umidità/pioggia battente/temperature estreme, grazie un’appropriata finitura della parte meccanica e alla tenuta della parte elettronica e dei relativi connettori.
–    Guadagno fisso, per non avere problemi di regolazione in esterni.
–    Guadagno limitato a soli 20-25 dB poiché l’antenna è omnidirezionale e non offre guadagno direzionale che si aggiunge a quello dell’amplificatore stesso.

Impiego dell’antenna amplificata
Vi sono diverse situazioni in cui è opportuno ricorrere all’antenna amplificata.
–    All’interno di appartamenti in cui non sia presente l’antenna centralizzata oppure manchi una presa a muro dell’antenna centralizzata.
–    Quando l’impianto condominiale esclude la ricezione di alcuni canali che invece si desidererebbe ricevere. Ciò accade perchè l’impianto non è a banda larga, ma utilizza filtraggi solo per alcuni canali o perché l’antenna esterna non è orientata verso l’emittente desiderata. In tali casi può essere utile un’antenna amplificata provvista di commutazione d’antenna interna/esterna.
–    Per ricevitori TV portatili che si utilizzano in mobilità e per decoder per PC a penna USB che prevedono il connettore d’ingresso d’antenna.
–    In ogni altra situazione in mobilità in auto, camper e imbarcazione.

Nella scelta dell’antenna amplificata si deve molto spesso effettuare un compromesso fra la funzionalità dell’antenna e la sua estetica per il suo inserimento nell’ambiente.
Le antenne con riflettore a griglia offrono le migliori prestazioni di guadagno e direttività, ma possono risultare esteticamente poco adatte all’ambiente. Per questo sono state realizzate antenne planari con caratteristiche paragonabili e capaci di mimetizzarsi nell’ambiente.

Come l’edificio influisce sulla ricezione TV
L’uso dell’antenna interna rappresenta il più severo banco di prova per la ricezione del segnale televisivo per la combinazione di alcuni fattori: l’attenuazione dell’edificio che diminuisce il campo ricevuto, la presenza di echi molto corti che producono buchi profondi in banda, la variabilità degli echi prodotti da persone che si muovono nelle vicinanze. E’ in tali pessime condizioni che la TV digitale terrestre dimostra tutta la sua superiorità rispetto a quella analogica.
Diverse misure hanno permesso di rilevare le variazioni del campo con l’altezza rispetto al suolo e all’interno degli edifici. I campi elettromagnetici misurati nelle aree servite dalla DVB-T in esterni a 10 mt dal suolo hanno valori di 75-80 dBmV/m che consentono margini di 35-38 dB rispetto alla soglia di corretta ricezione del segnale (denominata QEF= Quasi Error Free).
All’interno dell’edificio sul lato rivolto verso il trasmettitore sono state rilevate attenuazioni medie (rispetto al livello di campo, misurato in esterno a 10 metri dal suolo dal lato dell’edificio trasmettitore) di 5-8 dB all’interno del terzo piano, 20 dB all’interno del secondo piano, 25 dB al primo piano, fino a superare 30dB all’interno del piano terra. Per le stanze situate sul lato dell’edificio opposto al trasmettitore si ha un contributo ulteriore di attenuazione di 7 dB.
Pertanto, al secondo piano e a quelli superiori sul lato dell’edificio rivolto al trasmettitore rimane un margine rispetto alla soglia di almeno 13 dB, adeguato per una ricezione della DTT senza criticità particolari.
Invece ai piani bassi o nel lato dell’edificio opposto al trasmettitore il margine rispetto alla soglia risulta basso, in tali casi la ricezione della DTT con antenna interna risulta piuttosto critica ed è allora consigliabile utilizzare un’antenna amplificata da esterni montata sul balcone o sulla parete esterna dell’edificio stesso.

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