Misuratori di segnale: analisi completa in palmo di mano

misuratore di campo D-Progress LEODai pratici e super economici sat finder ai più performanti misuratori di campo per la TV satellitare e terrestre con display a colori e analizzatore di spettro, vediamo i criteri per scegliere lo strumento “giusto” per le personali esigenze.

 

Gli analizzatori TV palmari sono indispensabili non solo per gli installatori, ma anche per gli appassionati interessati ad esplorare il mondo della TV satellitare e terrestre. Da qualche decina di euro per i modelli più semplici, a qualche centinaia di euro per quelli dotati di display per la visione dei segnali TV, fino agli strumenti più completi con prezzi superiori a 1000 euro, sono molte le possibilità d’acquisto disponibili sul mercato e davvero non c’è che l’imbarazzo della scelta. Spesso dotati di caratteristiche paragonabili ai più quotati analizzatori professionali, questi piccoli ma utilissimi apparecchi si impugnano con una sola mano e sono caratterizzati da un peso compreso da qualche centinaio di grammi per i modelli più semplici fino a 800 grammi per quelli più completi.

La maggior parte dei misuratori palmari consentono di effettuare misure fondamentali anche a chi non può permettersi un misuratore di campo “professionale”, dal costo di migliaia di euro: pensiamo soprattutto ai piccoli artigiani o ai semplici appassionati desiderosi di tenere sotto controllo il proprio impianto satellitare senza dover ricorrere ogni volta all'installatore e trovano impiego in numerose e diverse situazioni:

  • Allineare la parabola TV con rapidità ed affidabilità, soprattutto utilizzando i modelli più completi, che prevedono l’analisi e la memorizzazione dei segnali.
  • Orientare e verificare rapidamente le antenne dell’impianto per la TV terrestre.
  • quando si impiegano ricevitori satellitari mobili (in auto e in camper) per i quali occorre procedere ogni volta all’allineamento della parabola; in tal caso sono sufficienti i modelli più economici per verificare il picco del segnale.
  • Indicati per tutti gli appassionati intenzionati a ricercare e scoprire nuovi transponder TV in orbita senza impegnare budget consistenti,
  • I modelli che consentono la visione dei programmi TV sul display a colori ad alta risoluzione si rivelano particolarmente utili anche come ricevitori TV sat e terrestri portatili, ad esempio per la ricezione della TV in camper o in auto.
  • Per una verifica preliminare sul campo prima di intervenire con analizzatori professionali di maggiore costo e ingombro.
  • I dispositivi provvisti degli ingressi AV consentono il controllo di telecamere negli impianti di telesorveglianza.

 

I punti di forza

I punti di forza degli analizzatori palmari risiedono soprattutto nella compattezza e nel peso limitato (alcune centinaia di grammi). In tal modo sono pratici da portare sui tetti e da utilizzare in qualsiasi punto dell’impianto dove sia necessario eseguire una misura del segnale. La batteria ad alta efficienza di cui sono dotati garantisce mediamente un’autonomia fino a 5 ore. Nei modelli più completi il display TFT a colori da 3,5” consente di visualizzare le immagini dei programmi, lo spettro e i parametri dei segnali, permettendo altresì di memorizzare diverse liste di canali richiamabili in qualsiasi momento. Nel caso del Digitale terrestre la funzione spettro si rivela particolarmente utile quando è necessario verificare i livelli d’interferenza dei segnali LTE e la loro attenuazione dovuta all’inserimento di un filtro, per valutare la situazione con e senza filtro LTE, per trarre le necessarie valutazioni. La lettura dei parametri del segnale è in generale intuitiva e facilmente accessibile in modalità misura grazie a una grafica a simboli. La funzione Scanner Automatico visualizza sul display la panoramica completa dei segnali presenti. Infine consente di visualizzare il diagramma della costellazione in COFDM, con eventuale ingrandimento dei quadranti.

 

I molteplici impieghi dei modelli più completi

Con gli analizzatori palmari gli appassionati e gli installatori possono effettuare numerose operazioni, grazie alle numerose funzionalità ottenibili già con i modelli muniti di display TV e soprattutto con i modelli dotati di analizzatori di spettro. Vediamo le principali presenti nei modelli più completi.

 

Impianti per TV SAT

- Installazione parabole fisse con indicazione del nome del satellite centrato

- Installazione parabole SKY con sistema LNB SCR Unicable

- Installazione parabole motorizzate DiSEqC 1.2 e USALS

- Misuratore di segnali satellitari con valori numerici e grafici di: potenza qualita spettro BER, C/N

- Ricevitore Satellite con memorizzazione canali TV numerazione LNC e immagini a colori.

 

Impianti per la TV terrestre

- Installazione antenne DTT

- Installazione TV con taratura amplificatori da palo con passaggio tele alimentazione 5/ 15/ 24 V

- Misuratore di segnali Digitale Terrestre con valori numerici e grafici di : potenza qualità, spettro, BER, C/N

- Ricevitore TV DTT con memorizzazione canali SAT e Immagini a colori.

 

Impianti per la videosorveglianza

- Installazione Telecamere video sorveglianza con immagine a colori

- Strumento di laboratorio con uscita segnale video per controllo su monitor esterno.

 

I termini di misura da conoscere

AER (Automatic Echo Ranging): algoritmo usato per valutare l’effetto degli echi di propagazione.

ACS (Automatic Channel Select): selezione automatica dei canali.

BER (Bit Error Rate) : numero di bit errati rispetto al numero di bit ricevuti misurati in un intervallo di tempo, costituisce la misura più importante per la qualità del segnale digitale.

BCH (Bose-Chaudhuri-Hochquenghem) codici di correzione con capacità di correzione di più errori, fino al 25% del totale del bit. Hanno il principale vantaggio di una ridotta complessità realizzativa a livello di hardware.

CBER (detto anche bBER=before Viterbi BER): indica il numero di bit errati misurati prima dell’intervento del circuito di correzione degli errori di Viterbi posto nell’interno del decoder del segnale digitale. Il CBER è la misura più significativa per la soluzione di eventuali problemi di distribuzione del segnale.

CSI (Channel Staus Information): condizioni di propagazione del canale dal trasmettitore al ricevitore, a causa di alcuni fenomeni come attenuazione e fading.

C/N (Carrier over Noise): rapporto simile al SNR ma riferito a una sola portante.

EVM (Error Vector Magnitude): rappresenta il vettore differenza tra il punto teorico in cui si sarebbe dovuto trovare il segnale nel piano IQ nel momento della decisione del ricevitore e il punto reale in cui si trova quando viene visto dal ricevitore stesso. Nella misura della costellazione del segnale digitale, EVM rappresenta l’ampiezza della nuvoletta che si osserva attorno a ciascun punto teorico del diagramma IQ della costellazione.

FEC (Forward Error Correction): tecnica utilizzata per la riduzione delle possibilità di errore in una trasmissione digitale. Viene espresso in forma frazionaria, (1/2, 2/3, 3/4 , 5/6, 7/8). 3/4 per esempio significa che ogni 3 bit di informazione viene aggiunto 1 bit di controllo, per cui i bit effettivamente trasmessi diventeranno 4. Un FEC pari a 1/2 proteggerà il segnale in misura molto maggiore rispetto ad un FEC di 7/8.

LDPC (Low Density Parity Check): particolare tecnica di correzione degli errori che consente di operare con un margine di rumore ridotto al minimo sfruttando così al massimo la capacità del canale. Utilizzato dei più recenti standard digitali fra cui per esempio il DVB-T2.

MER (Modulation Error Ratio) rappresenta il rapporto tra la potenza media del segnale e la potenza media del rumore presente nel segnale. Il MER rappresenta il valore di SNR nelle modulazioni digitali ed è un parametro di valutazione immediata sulla qualità del segnale, perché considera tutti i disturbi che affliggono il segnale. Ad esempio nel segnali multicarrier OFDM del DTT il MER è riferito a tutte le circa 8000 portanti contenute all’interno del canale televisivo DTT considerato e prende in esame tutti i disturbi che affliggono il segnale. Invece il C/N considera il rapporto riferito a una sola delle 8000 portanti.

NFL (Noise Floor Level): identifica il livello di rumore generato internamente da uno strumento di misura e il cui valore equivalente viene riportato all’ingresso. Rappresenta il minimo livello di segnale che lo strumento è in grado di misurare distinto dal rumore. Paramentro equivalente alla NF (Noise Figure) cioè alla cifra di rumore dello strumento.

Noise Margin ( Margine di rumore): indica di quanti dB il valore del MER di un segnale può peggiorare prima di portare il valore del VBER alla condizione QEF (Quasi Error Free di 2*10E-4) o in altre parole quanto il segnale è distante dal valore QEF in termini di MER. Con i segnali digitali è importante conoscere il Noise Margin e portarlo al massimo valore possibile al fine di garantire una buona e stabile ricezione nel tempo. Il valore minimo assoluto del margine di rumore è di 2 dB per il SAT e di 6 dB per il terrestre. Con 0 dB di Margine di Rumore, equivalente a una BER di 2 x 10-4, non abbiamo nessun margine di protezione basta un degrado del livello di segnale di 0,5 dB per perdere l’immagine.

SNR (Signal to Noise Ratio): rapporto fra il livello di segnale e livello di rumore.

VBER (detto anche aBER=after Viterbi BER): indica gli eventuali bit errati rimasti dopo l’intervento del circuito di correzione degli errori di Viterbi posto nel decoder digitale.

Il valore corretto di questa misura garantisce la perfetta visione dei programmi.

 

Attenzione agli interferenti

L’analisi spettrale disponibile negli strumenti palmari di fascia alta agevola significativamente la ricerca dei segnali interferenti. Infatti nella verifica e messa a punto dei sistemi di antenne per la TV terrestre e satellitare occorre verificare tutta una serie di interferenti non solo di origine TV ma anche causati da impianti di telecomunicazione che impiegano bande sovrapposte o adiacenti a quelle della TV. Tali segnali interferenti possono disturbare la corretta ricezione del segnale TV fino a provocare la saturazione degli amplificatori e dei centralini TV nei casi più gravi. Si possono avere segnali interferenti sia in banda UHF terrestre sia nella banda microonde satellitare.

 

Interferenti alla ricezione TV in banda UHF (470-790 MHz)

Per la ricezione TV in banda UHF vi sono diverse sorgenti di disturbo provenienti da trasmettitori delle reti cellulari o di TV mobile collocati (o che sono in via di collocazione) entro la banda o ai limiti della banda stessa.

- Trasmettitori GSM e UMTS: sono posti nella gamma 860-1000 MHz adiacente a quella TV. Per rilevare tali segnali alcuni analizzatori dispongono di una banda di misura della TV terrestre estesa fino a 1000 MHz.

- Trasmettitori TETRA: nella banda adiacente inferiore da 410 a 430 MHz operano i sistemi di telefonia TETRA utilizzati per le comunicazioni cellulari delle utility corporate. I segnali dei relativi trasmettitori possono entrare nella banda passante di sistemi di antenna TV in UHF posti a una distanza di 150-200 m, producendo intermodulazione e distorsione degli amplificatori TV. Occorre proteggere l’impianto di antenna con filtri adeguati e cambiare l’orientamento dell’antenna TV.

- Trasmettitori LTE/4G a 800 MHZ: dal 2013 hanno cominciato ad operare i trasmettitori LTE/4G nelle frequenze della banda 800 MHz, ch 61-69, 791-862 MHz, prima assegnate ai canali TV. La presenza dei trasmettitori LTE in down-link, a distanza di solo 1 MHz rispetto dal canale 60 della TV, può produrre interferenze sulla ricezione dei segnale TV nel caso di trasmettitori LTE posti a distanze inferiori a 1 Km dall’antenna TV, caso abbastanza frequente nei centri urbani. Tale interferenza si presenta non solo per i canali TV 56-60 adiacenti a LTE, ma, a causa dell’impiego diffuso di impianti condominiali a banda larga, può produrre disturbi molto severi su tutti i canali TV della banda UHF per intermodulazione dovuta a saturazione degli amplificatori degli impianti stessi. Anche i segnali LTE in up-link emessi dai terminali portatili (smartphone e tablet), pur usando potenze inferiori, possono produrre gli stessi inconvenienti per la loro vicinanza all’impianto e al televisore.

- Trasmettitori LTE/4G a 700 MHz: dal 2020 anche la banda 700 MHz, corrispondente ai canali TV dal 50 al 59 verrà assegnata ai sistemi LTE/4G, ma già prima di quella data alcuni paesi confinanti, fra cui quelli dell’Africa del Nord utilizzeranno la banda 700 MHz per LTE/4G. La conseguenza è che in alcune aree italiane i sistemi TV saranno interferiti dai trasmettitori LTE/4G operanti 700 MHz. In tal caso l’unica soluzione è quella di cambiare l’orientamento dell’antenna TV.

 

Interferenti alla ricezione TV in banda satellitare (10700-12750 MHz)

Nella ricezione in banda satellitare vi può essere disturbo da ponti radio che operano nella banda adiacente inferiore.

- Ponti radio fissi operanti a 10.30-10.70 GHz: si tratta di apparati utilizzati per il collegamento di contributo fra studi TV o fra gli studi e i siti trasmittenti di diffusione. Soprattutto nei casi in cui la parabola satellitare è posta in spazio libero, cioè non circondata da edifici o posta in punti elevati, tali ponti radio possono provocare interferenze nella semigamma inferiore della banda di ricezione satellitare da 10.7 a 11.7 GHz. In tali casi si deve cambiare l’orientamento o la posizione della parabola e/o aggiungere un filtro passa basso al limite inferiore 950 MHz della banda a frequenza intermedia del segnale satellitare.

 

Fondamentali gli aggiornamenti software

Segnaliamo l’estrema importanza di effettuare aggiornamenti software (detto anche firmware) periodici per tutti gli analizzatori TV palmari, che si avvalgono di un potente microprocessore per svolgere le numerose funzionalità che sono in grado di svolgere.

Gli aggiornamenti servono non solo per aggiungere o perfezionare nuove funzionalità, ma servono anche a rimediare ad alcuni malfunzionamenti che si possono verificare, dovuti a un firmware non più valido, con conseguente programmazione bacata, o ad un non corretto caricamento del software.

Infatti, nell’utilizzo di tali strumenti si possono talvolta osservare malfunzionamenti trascurabili, come lievi imprecisioni delle misure, oppure scansione lenta o addirittura anomalie gravi come lo spegnimento dello strumento mentre si esegue una misura.

Tutte queste anomalie si risolvono ricaricando, attraverso un PC e l’apposita presa USB di cui è dotato il palmare, il firmware fornito in dotazione o meglio ancora effettuando un aggiornamento collegandosi all’apposito sito del costruttore. Nella maggioranza degli strumenti, a distanza di un solo anno con nuove versioni di software vengono aggiunte nuove funzionalità o vengono perfezionate quelle esistenti con nuovi standard o vengono risolte anomalie segnalate molte volte dagli stessi utenti. Per tutte queste ragioni consigliamo di verificare, almeno ogni 6 mesi, sul sito del costruttore se vi sono aggiornamenti software, indispensabili per ottenere i migliori risultati dal nostro palmare, o in caso di malfunzionamenti di ricaricare l’ultima versione del software disponibile.

 

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