Ricezione instabile? Ecco le cause

Ottobre 2008. Tra i parametri più importanti che determinano il buon funzionamento di un impianto via satellite il primo da considerare è sicuramente il livello, ossia l'intensità del segnale ricevuto.
In tutti i tipi di collegamento via radio e perciò anche in quelli via satellite l'intensità del segnale disponibile in antenna è l'elemento di partenza di ogni progetto di impianto ricevente e possiamo dire che tutto il “sistema satellite” è concepito al fine di fornire, mediante un'antenna parabolica, un livello di segnale adeguato al buon funzionamento del decoder.

Nella parte di territorio illuminata dal satellite (area di servizio) l'intensità prevedibile del segnale è, infatti, sufficiente a pilotare correttamente qualsiasi tipo d'impianto ricevente sia individuale sia condominiale che utilizzi un'antenna di adeguate dimensioni.

Per stabilire i limiti dell'area di servizio e l'intensità di segnale prevedibile in una precisa località terrestre le società che gestiscono i satelliti forniscono normalmente informazioni e dati numerici per permettere agli installatori di stabilire quale possa essere l'antenna più idonea per i propri clienti.

Specifiche mappe chiamate “footprint” forniscono i valori necessari e spesso nelle stesse mappe è indicato il diametro minimo della parabola.
Vi sono, inoltre, tabelle (come quella qui riportata) che forniscono il diametro d'antenna necessario in funzione della potenza del satellite.

Le indicazioni fornite dai footprint e dalle tabelle sono ovviamente semplificate ma derivano da complessi calcoli che tengono conto di tutti i parametri elettrici dell'antenna e dell'LNB montato su di essa.

Per semplificare gli aspetti elettrici e meccanici delle installazioni sono state elaborate alcune norme tecniche che stabiliscono i limiti di livello entro i quali si può ottenere una buona ricezione.
Ciò permette di considerare il livello adeguato di un segnale satellitare di intensità compresa tra 47 e 77 dBµV (norma EN 50083-7 art.5.2.1). Questi valori non dicono sicuramente molto ai normali utenti ma sono riferimenti importanti per chi si occupa della distribuzione dei sedi sistemi collettivi.

Occhio al rumore
Un fenomeno che da sempre influenza le trasmissioni via radio e quindi anche quelle via satellite è il rumore.
Le origini termiche del rumore sono note e i costruttori di antenne, LNB e ricevitori nonché gli installatori professionisti ben conoscono il grado di influenza che il rumore può avere sulla qualità della ricezione.
Il rumore arriva alle nostre antenne insieme al segnale via satellite, nasce anche all'interno di ogni circuito elettronico, pertanto l'LNB è anche responsabile di un eventuale degrado.

Vi sono comunque altre fonti di rumore legate ad aspetti ambientali che possono contribuire ad un ulteriore degrado dei segnali da ricevere.
Un segnale ricevuto via satellite affinché possa essere ricevuto correttamente può contenere una certa quantità di rumore a patto che essa sia, in termini di livello, più bassa del segnale utile.

Tecnicamente si descrive il rapporto tra segnale utile e rumore con il parametro C/N (si pronuncia: ci su enne) derivato dai termini inglesi carrier (segnale) e noise (rumore). Più è elevato tale rapporto minore sarà il rumore e quindi migliore risulterà la ricezione.
In un impianto individuale si può ottenere facilmente un buon rapporto C/N ma si deve tenere conto che tale parametro è facilmente influenzabile dalle condizioni atmosferiche.

Pertanto, quando piove, nevica o il cielo è coperto di nubi, il segnale utile “C” cala e nelle calde giornate estive il rumore termico “N” aumenta.
Riuscendo a prevedere numericamente il possibile peggioramento del C/N durante l'anno è necessario adottare un certo margine entro il quale la ricezione è ancora possibile senza vistose manifestazioni di degrado.

Le norme tecniche specifiche prescrivono che alla presa di collegamento del ricevitore satellitare il rapporto C/N debba essere uguale o superiore a 15 dB (norma EN 50083-7 art. 5.6).
Un altro parametro utile per la verifica della qualità del segnale digitale ricevuto via satellite è il noise margin che rappresenta il margine entro cui la ricezione può rimanere ancora di sufficiente qualità in caso di perdita di segnale dovuto, ad esempio, ad eventi atmosferici. Tipicamente si deve avere un noise margin superiore a 6 dB.

A caccia di errori
Un altro aspetto che caratterizza sostanzialmente la ricezione di segnali digitali riguarda la quantità di errori ammissibile nella ricezione delle singole informazioni binarie di cui sono costituite le immagini dei programmi televisivi e i suoni.
Ciò si concretizza in un parametro definito come il tasso di errore BER (Bit Error Rate).

Ogni segnale digitale che arriva al ricevitore satellitare non è esente da errori ma in fase di trasmissione vengono prese precauzioni affinché il ricevitore satellite possa entro ampi limiti ricostruire le informazioni perdute.

Quando la quantità di informazioni perse è contenuta entro i limiti, il processo di ricostruzione è assolutamente invisibile e non dà alcun riscontro sulle immagini durante la normale ricezione di un programma televisivo digitale.
Solo se la quantità di errori ricevuti è eccessiva, la ricostruzione diventa impossibile determinando le prime avvisaglie sulle immagini ricevute con il classico effetto “mosaico” e sui suoni con “scrosci” e “sibili”.

Se gli errori aumentano ulteriormente il ricevitore satellite entra in uno stato di “oscuramento” di immagini e “silenziamento” dei suoni.
Le norme individuano il punto di passaggio tra un segnale adeguato e un segnale che comincia ad avere troppi errori definendo un tasso di BER definito come QEF “Quasi Error Free”, ovvero un tasso di errore considerabile quasi senza errori pari a 2E-4 che in altri termini si esprime come due informazioni errate su 10.000 ossia 2 bit su 10.000.

Vi sono specifici strumenti di misura in grado di compiere il conteggio statistico dei bit errati con i quali si può facilmente determinare il BER di un segnale presente all'ingresso di un ricevitore o alla presa di un impianto collettivo.
Nella pratica si può, comunque, constatare che la maggioranza dei ricevitori satellitari digitali permette una ricezione ancora discreta con BER appena peggiori di 2E-4 anche se è meglio non scendere sotto 1E-3, ossia 1 bit errato su 1000.

Un altro modo di valutare la qualità della ricezione è dato dal parametro MER (Modulation Error Ratio). Tale parametro esprime gli errori causati da variazioni angolari dei 4 vettori QPSK che trasportano le informazioni subite in ricezione dalla modulazione digitale. Per ricevere un segnale Tv digitale via satellite si deve avere tipicamente un MER migliore di 9 dB.

Altri fattori degradanti
Oltre ai parametri indicati: livello, rapporto C/N, BER e MER, altri fenomeni influenzano la qualità dei segnali.
Si può avere un'alterazione del livello dei segnali dovuta ad eccessive attenuazioni dei cavi coassiali oppure un'eccessiva amplificazione introdotta da eventuali amplificatori di segnale o centralini Sat.

Si può registrare un calo del BER, per effetto del disadattamento di impedenza tra i vari componenti. Si può ancora ottenere una eccessiva sensibilità a interferenze esterne dovuta alla scarsa schermatura dei cavi e dei componenti interposti tra l'antenna e il ricevitore.
Si può avere un peggiore MER per effetto di variazioni di fase che si generano in un LNB difettoso.

Si possono registrare anomalie di sintonia e memorizzazione dei canali dovute ad una eccessiva tolleranza del valore di frequenza dell'oscillatore locale dell'LNB oppure per una non corretta messa a punto della cross-polarizzazione.
Infine si possono lamentare disturbi sulle immagini e sui suoni dovuti ad una scarsa qualità dei cavi Scart utilizzati.
Nella figura 3 sono rappresentati graficamente tutti i possibili punti d'interferenza.

Corriamo ai ripari
Quando si avverte la sensazione che il nostro impianto ricevente da satellite sia affetto da qualche strano “malessere”, la cosa migliore è di interpellare un installatore professionista che, grazie alla lunga esperienza professionale supportata da una idonea strumentazione, possa determinare tutte le cause di eventuali problemi di ricezione.

Non sempre le cause di una cattiva ricezione sono imputabili ad un singolo parametro: a volte è la concomitanza di più valori anomali a determinare il malfunzionamento di un impianto ricevente.
Solo un tecnico esperto può verificare uno per uno gli inconvenienti riscontrati e prontamente risolverli.

Figura 1. Il segnale ricevuto via satellite deve arrivare al nostro ricevitore con un livello compreso tra 47 e 77 dBµV, un rapporto segnale/rumore C/N superiore a 15 dB e un BER 2E-4, un MER superiore a 9 dB e un noise margin superiore a 6 dB. Valori al di fuori di questi limiti possono causare il degrado delle immagini e dei suoni dei programmi ricevuti, problemi nella sintonizzazione e memorizzazione dei programmi, instabilità della ricezione con il cattivo tempo.

Figura 2. In ogni punto dell'impianto ricevente si possono individuare possibili cause di degrado della ricezione dei segnali Tv satellite.

Figura 3. Per valutare la qualità dei segnali sono necessari strumenti idonei. Nella foto vediamo lo schermo di un misuratore della Promax (sopra) e della Rover (sotto).

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