Impianti TV e SAT, teniamoli in perfetta forma

Catalogo Emmeesse impianto DTTUna guida al check-up degli impianti TV e Sat e alle loro eventuali modifiche di estensione e miglioramento. Vediamo da dove partire e quali iniziative intraprendere, nel rispetto delle indicazioni fornite dalle norme tecniche CEI.

 

Il buon funzionamento di un impianto centralizzato TV-SAT dipende sicuramente dalla qualità dei materiali impiegati e dalle scelte fatte in fase d’installazione per prevenire il lento degrado a cui i materiali attivi e passivi sono soggetti nel passare del tempo. Un buon impianto non deve introdurre fenomeni che peggiorino la qualità dei segnali distribuiti, tuttavia nel tempo si possono verificare “cambiamenti” sia nello scenario dei canali ricevibili, con differenti intensità e possibili interferenze nell’arco della giornata sia nella qualità dei materiali dell’impianto che lo pone ai limiti.

Facciamo alcuni esempi: se saltuariamente osservate che alcuni canali sono soggetti a fenomeni di “squadrettamento” o “congelamento” o addirittura “oscuramento” con la comparsa del messaggio “Nessun Segnale”, significa la presenza di condizioni di guasto o di funzionamento “al limite”, tali da diventare saltuariamente più influenti, soprattutto al variare delle condizioni climatiche o nelle diverse ore della giornata. Il fenomeno è talmente saltuario da generarsi poi nei momenti meno adeguati ossia quando ci accingiamo a seguire il nostro programma preferito. Da un punto di vista visivo queste sono le uniche condizioni in cui possiamo accorgerci di qualcosa che non va. Le indagini sui motivi di questo malfunzionamento si possono adottare in prima battuta con alcune prove espletabili da soli: se il disservizio persiste, si potrà indagare in modo più approfondito ricorrendo a uno strumento di analisi dei segnali.

 

Controlli “fatti in casa”

Inizialmente possiamo compiere alcune prove per determinare se l’inconveniente sia dovuto alla rete di distribuzione, ad esempio se il nostro decoder si congela nella presa Sat del soggiorno possiamo provare a collegarlo a un'altra presa Sat per verificare la comparsa dello stesso inconveniente. Possiamo anche chiedere a un nostro vicino il manifestarsi dello stesso malfunzionamento e in caso negativo chiedere la cortesia di collegare il nostro decoder alla sua presa Sat e stabilire così se si tratta di un problema d’impianto o di decoder.

Durante queste prove “fai da te” si possono appurare le condizioni di funzionamento instabili, dovute ad esempio a un momentaneo calo di segnale mal sopportato dal nostro ricevitore oppure al comportamento dell’impianto al livello minimo di efficienza e qualità. Le due condizioni, in realtà, sono tra loro interdipendenti: possiamo, infatti, avere decoder di diversa qualità ma anche segnali scarsi nell’impianto.

Per ovviare al gioco delle “colpe” le norme tecniche del settore prescrivono le condizioni minime nelle quali l’impianto deve funzionare. Pertanto, se il nostro decoder va in “tilt” con segnali al di sopra del minimo consentito sarà da sostituire o da far riparare, ma può essere utile anche verificare la bontà del cavo di collegamento, delle spine e prese montate ai capi del cavo coassiale e della qualità di contatto offerta dalla nostra presa Sat.

Falsi contatti, contatti instabili, parti ossidate, morsetti non ben serrati, la calza schermante del cavo non ben avvolta dalla ghiera dei connettori, parti meccaniche della presa TV danneggiate o lasche o deformate da cattivo uso, sono tutte fonti di malfunzionamento possibili che peggiorano alcuni segnali mentre sono ininfluenti su altri. Fatti questi controlli e accertato che il decoder sia funzionante, il cavo di collegamento ben realizzato e la presa Sat del nostro appartamento non danneggiata, possiamo procedere con le verifiche più approfondite sulla qualità dei segnali forniti dall’impianto.

 

Particolari da conoscere

Un impianto centralizzato TV-Sat per funzionare correttamente deve disporre di segnali adeguati in antenna. Segnali divenuti nel tempo troppo scarsi o troppo forti, come pure la comparsa di nuove fonti di interferenza possono cambiare le condizioni iniziali dell’impianto, pertanto i criteri originari di progetto e dell’installazione andranno rivisti in virtù delle nuove condizioni.

Per questo motivo alcuni amministratori condominiali hanno inteso stipulare contratti di manutenzione annuale, al contrario di moltissimi altri invece basati su condizioni d’intervenire soltanto nei casi di “necessità”.

Se i segnali in antenna non sono cambiati e non si sono generate nuove fonti di interferenza, si ha a che fare con un cambio di prestazioni dell’impianto dovuto probabilmente al naturale degrado dei cavi coassiali oppure a fenomeni di stress termico e funzionale subiti dal centralino e/o dalle apparecchiature attive installate nell’impianto come pure a fenomeni di ossidazione dei contatti nelle scatole di ripartizione dei segnali.

Gli amplificatori possono essi stessi dare origine a fenomeni di degrado dei segnali se costretti a lavorare sempre ai limiti massimi della distorsione, non potendo più garantire l’adeguata “dinamica” di funzionamento, considerando altresì che tutti i segnali possono avere variazioni d’intensità nell’arco della giornata sia quelli utili sia quelli interferenti. Se gli amplificatori sono posizionati nel sottotetto si dovrà considerare che nel periodo estivo possano subire stress dall’elevato calore. Se invece si trovano in un ambiente umido, potranno essere i connettori a subire fenomeni di ossidazione. Gli stessi partitori e derivatori o multiswitch collegati nella linea di discesa possono patire degli stessi inconvenienti, dovuti anche ad effetti di condensa o a scarsa ventilazione nelle scatole incassate.

 

Perché i segnali variano?

Potremmo chiederci perché i segnali debbano variare nel tempo. Ammesso che ogni trasmettitore terrestre e satellitare usi una potenza di trasmissione stabile, tutti i segnali trasmessi via etere o comunque a distanza per effetto elettromagnetico, possono subire nell’arco della giornata o dei mesi variazioni dovute alle diverse condizioni di propagazione. La distanza che intercorre tra il trasmettitore e la nostra antenna ricevente è uno spazio afflitto da variazioni di temperatura, di umidità, di predisposizione alla rifrazione e riflessione di segnali elettromagnetici da parte dal suolo, del mare (se presente), dell’ambiente circostante. Nel caso dei segnali SAT tali fenomeni possono anche dipendere dalle diverse condizioni di propagazione nell’atmosfera terrestre, della concentrazione di nuvole, del calore del suolo, della grandezza delle gocce di pioggia durante le precipitazioni. Tutte queste variazioni possono essere previste in fase di progetto dell’impianto: alcuni tecnici adottano, infatti, il criterio di fissare una gamma di variazione di almeno 6 dB (± 3dB) intorno al valore nominale.

La norma tecnica di riferimento (CEI 100-7) prescrive: …. occorre evitare che un piccolo aumento del rumore, del livello di interferenza oppure la presenza di attenuazione aggiuntiva sul collegamento dovuta ad eventi meteorologici o di qualsiasi altro degradamento anche lieve, determini l’interruzione del servizio. È pertanto necessario realizzare l’intero sistema ricevente, individuale o centralizzato, rispettando le specifiche … che assicurano un adeguato margine di ricezione alle prese d’utente.

 

Controlli profondi

Quando sono necessari controlli più approfonditi è opportuno ricorrere a uno strumento per l’analisi dei segnali digitali che oltre a misurare semplicemente la qualità dei segnali possa dare indicazioni sulle possibili cause di disservizio. La misura in sé non è significativa se non si conosce cosa accade ai segnali che transitano in un impianto centralizzato, in modo da individuare in quale punto sia possibile che si generi il guasto.

I segnali captati dall’antenna condominiale, prima di raggiungere le prese dei singoli appartamenti e i televisori o i decoder Sat dei singoli utenti, passano attraverso un centralino di distribuzione chiamato in gergo tecnico “terminale di testa” dove sono trattati e amplificati, per proseguire poi nella rete condominiale e raggiungere così tutte le prese TV-Sat della casa.

Si possono, quindi individuare tre punti dell’impianto dove può essere importante compiere le verifiche sulla qualità dei segnali: all’uscita dell’antenna, all’uscita del terminale di testa (centralino), alle prese TV-Sat.

Le prove da eseguire sono essenzialmente sul livello dei segnali e sulle loro caratteristiche di qualità seguendo le indicazioni delle norme tecniche.

 

Livelli adeguati

Il buon funzionamento di un impianto d’antenna, singolo o centralizzato, dipende essenzialmente dal rispetto di una condizione di base fondamentale, ovvero che l’intensità dei segnali che raggiungono le antenne sia adeguata alla ricezione (ricevibilità) e che i segnali giunti al televisore o al decoder Sat siano di un livello adeguato (livelli alle prese di utente).

 

Segnali in antenna

L’intensità dei segnali a garanzia di una corretta ricezione è fissata in base a criteri tecnici necessari al buon funzionamento dell’apparecchio ricevente, qualunque sia il costruttore. Il principio è quello della “ricevibilità” che dipende sia dalla “sensibilità” del ricevitore ossia dalla soglia oltre la quale esso dispone di tutta la sua capacità di trattare il segnale ricevuto ed “estrarre” i programmi televisivi richiesti. Il segnale in antenna diventa “utile” se provvisto di un’intensità tale da essere considerato “ricevibile”. Nella pratica è necessario distinguere tra livelli “minimi” e livelli “necessari”: quelli minimi sono tali e da considerare davvero al limite e ci si aspetta che già in antenna i livelli “disponibili” siano più alti possibile, in modo da amplificare di meno (concetto di buona tecnica). Si può adottare un criterio di buona prassi cercando di avere in antenna segnali già considerabili come adeguati per una presa tv, ad esempio 45 (50) dBµV per i segnali tv terrestri, mentre dobbiamo considerare che valori ottenibili da un’antenna parabolica di 80 cm di diametro puntata a 13° Est, con un attuale LNB dopo 10 metri di cavo, siano compresi tra 70 e 80 dBµV.

 

Segnali in testa

Il “centralino TV-SAT” definito dalle norme come “terminale di testa” ha il compito di amplificare i segnali, ma l’obiettivo principale è di portarli a un livello utile alla distribuzione. Il guadagno del centralino deve essere tale da compensare totalmente le perdite di distribuzione considerando la presa più lontana. Facciamo un esempio: con un centralino provvisto di un guadagno di 22 dB possiamo compensare fino a 30 metri di cavo (perdita massima di 6 dB) sul quale sono inseriti ben 4 derivatori che introducono 1,5 dB di passaggio e 10 dB di derivazione all’ultima presa.

In entrata al centralino, ovvero in antenna servono perciò segnali di almeno 50 dBµV, ai quali sommando 22 dB di guadagno si otterranno 72 dBµV all’uscita, cioè in testa alla rete, e 50 dBµV alla presa più lontana. Condomini più grandi o impianti più complessi richiedono cavi e derivatori con perdita minore per garantire una maggiore estensione. Si tratta di un equilibrio delicato che richiede attente valutazioni e calcolatrice alla mano. La formula di base della buona prassi è di fare in modo che la parte passiva dell’impianto (la rete di distribuzione) perda il meno possibile, mantenendo la separazione adeguata, ad esempio con derivatori con un’attenuazione di derivazione non inferiore a 10 dB, che il centralino presenti un guadagno non superiore a 30 dB e che i segnali in antenna non debbano subire amplificazioni supplementari.

 

Segnali alle prese

Le norme prescrivono che un impianto è in regola quando il livello dei segnali prelevabili dall’utente alle prese TV-Sat della sua unità immobiliare sia compreso entro i seguenti limiti:

Satellite - DVB-S (QPSK) - 47 dBµV (min) 77 dBµV (max)

Terrestre - DVB-T (COFDM 64 QAM 2/3) - 45 dB µV(min) 74 dBµV(max). Nella fase di progettazione si evita di stare sui valori minimi ma su quelli intermedi tra quelli indicati. Ad esempio possono andare bene segnali tv terrestri superiori a 50 dBµV e Sat di almeno 60 dBµV.

 

Quale funzionalità?

La condizione ideale identificata dalle norme è definita “funzionalità dell’impianto” ottenuta nella condizione QEF “Quasi Error Free” ovvero quando si ha un bit errato per ogni ora di trasmissione.

Per ottenere questa condizione le norme richiedono il rispetto di altri due requisiti: la compatibilità elettromagnetica, cioè che l’impianto non sia fonte di disturbo per altri sistemi e sia provvisto di adeguate protezioni dai disturbi provenienti da altri sistemi, come pure sia garantito il giusto grado di qualità dei segnali distribuiti.

La compatibilità elettromagnetica è oggi messa alla prova, ad esempio, dalla presenza dei segnali nella banda LTE, un tempo occupata dalla banda UHF della TV terrestre e che nei vecchi impianti può creare problemi se non s’installano adeguati filtri. Altre possibili fonti d’interferenza sono oggi evitate grazie alla buona schermatura dei cavi coassiali e dei componenti di ripartizione dei segnali utilizzati nella rete di distribuzione: pertanto, se i cavi dell’impianto sono troppo vecchi, sarebbe opportuno sostituirli.

Il giusto grado di qualità dei segnali distribuiti è determinato con due parametri essenziali, il livello dei segnali e il possibile degrado valutabile come “errori sui dati” ottenuto per effetto di rumore, disadattamenti e interferenze generatesi localmente.

La qualità dei segnali distribuiti nell'impianto dipende sia dalle caratteristiche elettriche dei segnali ricevuti dalle antenne sia dalla tecnica di elaborazione dei segnali (amplificazione,

conversione, filtraggio, ecc.) adottata.

 

Complessità digitale

La qualità minima di un segnale digitale terrestre o satellitare dipende dal tipo di processo con cui è generato e trasmesso, definito con il termine “modulazione” (QPSK, 16QAM, 64QAM) e dal “code rate” utilizzato (1/2 , 2/3, 3/4, 5/6, 7/8).

Per ogni possibile combinazione di “modulazione” e “code rate” si ottiene un livello minimo di segnale definito come ricevibile, ammettendo un tasso di errori massimo di BER di 2·10-4.

Nelle trasmissioni digitali terrestri la modulazione utilizzata è la 64QAM con alcune differenze sul “code rate”, scelte dai diversi broadcaster, ad esempio RAI.

RAI ricorre a un “code rate” di 3/4 (segnale minimo 33,2 dBuV) mentre Mediaset usa un code rate di 5/6 (segnale minimo 34,9 dBuV). Nelle trasmissioni digitali via satellite si impiega la modulazione QPSK. Vediamo di seguito alcuni tra i problemi più frequenti:

- Segnale scarso in antenna. Se i segnali DTT terrestri, per effetto di cambiamenti dovuti ai trasmettitori della zona, avessero subito un calo intensità di campo, si potrà ottimizzare la ricezione utilizzando antenne più direttive dotate di un guadagno maggiore oppure, in casi estremi, ricorrere a preamplificatori d’antenna a basso rumore che tuttavia incrementano il tasso di rumore complessivo. I segnali digitali terrestri DTT possono essere ricevuti correttamente anche con un rumore (C/N 27 dB).

Se i segnali SAT, all’uscita dell’LNB presentano un livello più basso di 70 dBµV, ciò può derivare da un disorientamento leggero dell’antenna causato dal vento o da un fissaggio non curato. In alcuni casi il basso livello può essere determinato da difetti di montaggio dell’LNB o da sostituzioni dell’LNB con modelli non idonei. In commercio sono disponibili LNB con un guadagno più basso di quelli universali perché riservati alle antenne di grande diametro: utilizzando questi LNB nelle normali antenne paraboliche otterremmo un segnale in uscita con un livello inferiore a 70 dBµV.

- Interferenze in antenna. Se i segnali TV terrestri sono affetti da interferenze di varia natura nel tempo aumentate, come linea di condotta possiamo indicare l’impiego di antenne più direttive o con più ordini di direttori, suddividere le bande di ricezione con più antenne di banda, adottare strategie di de-puntamento (spostare leggermente l’antenna dalla sua direzione di puntamento) per minimizzare l’entità del disturbo, come pure utilizzare filtri di canale o di banda, verificare se l’antenna dispone di filtro LTE ed eventualmente aggiungerlo.

I segnali Sat, sono soggetti a interferenze da satelliti adiacenti qualora un forte vento abbia deformato il riflettore parabolico. Diversamente potrebbero esserci interferenze in antenna dovute a ponti radio a microonde eventualmente presenti nella zona dove è installata l’antenna parabolica. Può capitare che i segnali interferenti pur essendo, come frequenza, ai limiti della banda di ricezione o appena fuori, siano talmente intensi da saturare l’LNB e di riflesso il ricevitore, provocando l’oscuramento dei segnali. In questo caso è opportuno individuare un altro luogo d’installazione dove l’interferenza sia più bassa d’intensità. In alternativa si può provare con un LNB provvisto di un guadagno inferiore o con un’antenna di diametro maggiore.

- Segnale scarso alle prese di utente. Se i segnali misurati in antenna evidenziano un livello e una qualità adeguati ma assumono un livello scarso alle prese di utente, ciò è provocato da un’eccessiva perdita introdotta dalla rete di distribuzione. Può esserci un difetto di montaggio dei componenti della rete (divisori, derivatori, prese) che si è manifestato dopo la loro installazione, oppure gli stessi componenti potrebbero non essere più idonei qualora la rete fosse oggetto di troppo degrado naturale o avesse subito modifiche (i derivatori possono presentare un’attenuazione di prelievo eccessiva là dove invece ne servirebbe una inferiore, come pure le prese tv sono di tipo attenuato là dove sarebbero utili prese TV normali, ed ancora i cavi coassiali di scarsa qualità si fossero degradati anche per effetto di schiacciamenti e curve troppo strette). In ultima analisi il guadagno del terminale di testa è troppo basso o mal regolato e non corrisponde più alla presente situazione.

Se il segnale è scarso solo su alcuni canali, vi possono essere fenomeni causati da un difetto di montaggio dei connettori o dei cavi. Se il segnale è scarso solo sui canali con frequenze più elevate, potrebbe esserci una perdita eccessiva dei cavi non compensata dall’equalizzazione dell’amplificatore di testa. In questo caso sarà opportuno regolare l’equalizzazione oppure sostituire l’amplificatore finale con un modello dotato di equalizzazione. In alternativa si possono sostituire i cavi.

- Ricezione via satellite instabile. Ammesso che il problema non sia dovuto ai livelli di segnale, se l’antenna è puntata stabilmente e non si muove anche durante le giornate ventose, si tratta di un fattore che spesso trae in inganno l’installatore e non dipendente dall’impianto di distribuzione ma dall’LNB. Il motivo dell’instabilità può essere causato da un difetto di frequenza dell’oscillatore locale dell’LNB con un “offset” o scostamento tale da mettere in difficoltà alcuni decoder Sat. In questo caso l’unica soluzione praticabile è la sostituzione dell’LNB.

 

 

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