Tutte le prese necessarie

Aprile 2010. Per portare i segnali Tv satellitari in un condominio oggi ci si avvale di sistemi consolidati tramite multiswitch strutturati in quattro possibili configurazioni: radiale, in cascata, in derivazione, in derivazione estesa.

Le due ultime configurazioni si prestano a soddisfare l'esigenza di rendere disponibili molte prese per ogni utente e di conseguenza ad ogni piano del condominio. Tali configurazioni sono inoltre quelle più “aperte” a possibili evoluzioni e quindi le più raccomandabili, a patto di stendere un adeguato progetto di distribuzione.

Per allestire un impianto per così dire “aperto”, senza porre limiti a future espansioni soprattutto in termini di prese disponibili, abbiamo a disposizione diverse soluzioni: quella presa in esame è caratterizzata dall'impiego della tecnica di distribuzione dei segnali con più cavi (distribuzione multicavo) sia nella linea principale di discesa sia negli allacciamenti di utente.

Questa caratteristica è fondamentale per mantenere un equilibrio tra i segnali distribuiti e nel contempo permettere aggiunte e modifiche in tempi successivi, senza danneggiare la qualità dell'impianto e dei segnali.

Nella figura 1 è rappresentata in modo semplificato la tecnica di distribuzione attraverso una rete in derivazione “passiva” nella dorsale centrale e “attiva” nelle derivazioni di utente.
La passività della linea di discesa permette di realizzare la distribuzione anche in edifici con un numero elevato di piani (più di 10) mentre la derivazione multicavo di utente offre la massima flessibilità dell'impianto e garantisce la sua espandibilità nel tempo.

Figura 1. L'impianto multicavo aperto è formato da linea di discesa passiva interrotta ai piani da derivatori a una o più vie e derivazioni attive che possono essere “di piano” o “di utente”. Le derivazioni possono essere collegate a multiswitch radiali o multiswitch in cascata per avere un numero considerevole di prese collegate per ogni piano e per ogni utente.

Due distinti tipi di rete
Vi sono due modi per allestire un impianto multicavo “aperto”. Il primo è di realizzare ad ogni piano una rete a stella (radiale) costituita da multiswitch collegati al derivatore passivo di piano (figura 2a).

Figura 2a. Impianto Aperto con derivazioni di piano radiali. Ad ogni derivazione si collega un multiswitch radiale da destinare ad un solo utente (installato addirittura all'interno della sua unità abitativa) oppure servire più utenti (installato in una scatola di piano accessibile).

Il secondo è di realizzare ad ogni piano una derivazione multicavo sulla quale inserire in cascata alcuni multiswitch derivatori di utente (derivata) (figura 2b).

Figura 2b. Impianto Aperto con derivazioni di piano in cascata. Ogni derivazione costituisce una linea di distribuzione orizzontale con multiswitch in cascata installati in scatole di piano accessibili.

Vi sono diverse possibili configurazioni di questi due modi di distribuzione, ognuno dei quali vanta peculiarità tali da risolvere diverse problematiche di distribuzione raggiungendo lo scopo di disporre ad ogni piano e per ogni alloggio un numero elevato di prese Tv. Ad esempio, in un edificio con molti alloggi per piano, tutti da dotare di più prese.

La distribuzione radiale può essere attuata in due modalità differenti:
- con un solo multiswitch radiale connesso a un derivatore passivo con una sola derivazione multicavo (figura 3a);
- con più multiswitch radiali, uno per ogni utente, connessi alle uscite di un derivatore passivo di piano a 2 o 4 vie (figura 3b).

Figura 3. Esempi di distribuzione radiale di piano realizzata con due diverse modalità:
a) con un solo multiswitch radiale dotato di numerose uscite,
b) con più multiswitch radiali (uno per ogni utente) collegati alle uscite di un derivatore
di linea a più vie.

La distribuzione derivata si può attuare allestendo ad ogni piano dell'edificio una o più linee di derivazione multicavo sulle quali sono inseriti in cascata alcuni multiswitch derivatori (figura 4a e 4b).

Figura 4. Esempi di distribuzione derivata di piano allestibile
in due modi:
a) con più linee derivate multicavo;
b) con una sola linea derivata multicavo.

La distribuzione radiale permette una buona espandibilità a livello di singolo utente che potrà disporre di tutte le prese necessarie dal momento che in commercio sono disponibili multiswitch radiali adatti allo scopo, provvisti da 4 a 16 uscite per altrettante prese Tv e satellitari indipendenti.
Il modo “derivato” permette una doppia espandibilità sia a livello di singolo utente sia come numero totale di utenti collegabili, soprattutto utilizzando un amplificatore in testa ad ogni derivazione.

Derivazione passiva
La derivazione passiva da una linea multicavo è assimilabile a quella normalmente eseguita in un impianto Tv tradizionale e presenta gli stessi aspetti:
1) essendo totalmente passiva è esente da fenomeni di distorsione e intermodulazione tra i canali distribuiti;
2) offre un'estensione limitata dalle attenuazioni di passaggio introdotte dai derivatori;
3) l'attenuazione di passaggio introdotta dai derivatori è tanto maggiore quanto più è bassa l'attenuazione di derivazione;
4) l'attenuazione di passaggio introdotta dai derivatori è inferiore nei modelli ad una sola uscita derivata (una via) rispetto a quella offerta dai modelli con due o più uscite derivate (due o più vie);
5) l'attenuazione di derivazione condiziona la massima lunghezza dei cavi delle derivazioni di piano.

Per meglio dire, la linea di distribuzione principale viene dimensionata tenendo sotto controllo i livelli dei segnali forniti alle derivazioni, in modo che ogni derivatore di linea  fornisca segnali con un livello sufficiente a sopportare la perdita introdotta dalle linee derivate destinate alla distribuzione di piano diretta agli utenti.

Normalmente si utilizzano derivatori con un'attenuazione di derivazione differente e calante, passando dai piani superiori a quelli inferiori. Ciò significa che le perdite di passaggio aumentano progressivamente man mano che si scende dalla testa dell'impianto, perché i derivatori offrono un'attenuazione di passaggio maggiore quanto è minore l'attenuazione di derivazione.

Per edifici di non oltre 10 piani si può valutare l'impiego di derivatori di piano con molte uscite (due o più vie) accettando una maggiore attenuazione di passaggio di cui bisognerà tenere conto e che condiziona la lunghezza massima della linea di discesa.
Per edifici con molti piani (più di 10) si può optare per l'impiego di derivatori con una sola via che hanno una attenuazione di passaggio molto bassa.
Ad esempio alcuni derivatori commerciali con attenuazione di derivazione di 22 dB a una via offrono 0,6 dB contro 1,2 dB di uno stesso derivatore con due uscite.

Scegliendo una sola derivazione per piano (una via) per effetto della minore attenuazione di passaggio dei derivatori si ottiene un maggior livello dei segnali all'inizio della linea derivata con il vantaggio di poter alimentare linee multicavo lunghe anche alcune decine di metri.
Su queste linee si possono installare multiswitch radiali o multiswitch derivatori a seconda che si utilizzi il modo di distribuzione radiale o derivato.

Distribuzione radiale di piano
Come già detto, la distribuzione radiale di piano può essere fatta con diverse configurazioni: da quella che utilizza più multiswitch uno per ogni utente (figura 3a) a quella che utilizza un solo multiswitch con molte uscite suddivise tra i vari appartamenti (figura 3b).

Questa seconda configurazione si può ulteriormente espandere utilizzando un derivatore di piano a due vie e due multiswitch.
Rimanendo validi i criteri di dimensionamento della linea di discesa visti prima, la derivazione multicavo destinata a servire in modo radiale tutte le prese di ogni piano manifesta come punto debole la lunghezza dei cavi.
Per raggiungere tutte le prese del piano possono esserci singoli cavi anche molto lunghi (qualche decina di metri) che introducono perdite da tenere nella giusta considerazione.

I multiswitch radiali sono attivi e pertanto evidenziano una perdita di inserzione nulla (circa 0 dB). Le perdite più significative sono quindi a carico dei cavi coassiali. Utilizzando un cavo con misura d'attenuazione tipica di 30 dB/100 metri a 2150 MHz, non è consigliabile disporre di collegamenti più lunghi di 50 metri complessivi (dal derivatore alla presa Tv di utente più lontana) partendo dal principio che ogni derivatore possa fornire segnali con pari potenza di quelli disponibili in antenna (circa 70-75 dBµV).

Nelle figure 5a e 5b sono esemplificati due casi dove partendo da un segnale disponibile al derivatore pari a 72 dBµV si arriva ad ottenere il livello tipico di 60 dBµV con 40 metri complessivi di lunghezza dei cavi di derivazione, passando a 50 metri si hanno 57 dBµV, livello questo ancora accettabile ma da considerare come minimo per garantire un sufficiente margine di funzionamento del ricevitore, quando il brutto tempo attenua i segnali ricevuti dall'antenna parabolica.

Figura 5. Esempio di calcolo dei livelli disponibili alle prese di utente nella distribuzione radiale di piano nei due modi:
a) con un derivatore a più uscite e più multiswitch di utente;
b) con un derivatore a singola uscita ed un multiswitch
per gruppi di utenti.

La soluzione mostrata in figura 3a può sembrare a prima vista una complicazione rispetto all'impiego di un semplice multiswitch derivatore ad ogni piano ma non si deve perdere di vista la richiesta primaria tema di questo articolo, che è la possibilità di collegare molte prese per ogni piano e per ogni utente.
Con un semplice multiswitch in cascata non sarebbe possibile collegare più di 8 prese, mentre come abbiamo visto la combinazione derivatore passivo - multiswitch radiale permette di ottenere molte prese in più.

Distribuzione derivata di piano
La distribuzione derivata di piano viene realizzata utilizzando una linea multicavo, ricavata da un derivatore passivo di linea, collegando su di essa una cascata di alcuni multiswitch derivatori.
Anche in questo caso l'impiego di derivatori passivi di linea provvisti di un sola uscita comporta una minore attenuazione di passaggio e quindi una linea di discesa più lunga che può servire più piani dell'edificio.

I multiswitch derivatori che si utilizzano in questa configurazione introducono una attenuazione di inserzione che nei casi migliori può essere di poco inferiore a 2 dB. Questa attenuazione, aggiungendosi a quella introdotta dai cavi di derivazione, lunghi anche qualche decina di metri, limita di fatto la possibile estensione delle derivazioni.

Sono due i modi per collegare molte prese per piano e per utente: il primo è di avere un livello di segnale disponibile al derivatore di piano più alto di almeno 10 dB rispetto alla soluzione radiale (figura 4a), il secondo richiede un amplificatore alla testa della linea di derivazione (figura 4b).

Osservando le due figure 4a e 4b, si può constatare che nel primo caso occorre un segnale all'uscita dell'amplificatore di testa di ben 112 dBµV mentre nel secondo caso ne bastano 98 dBµV.

Un altro aspetto riguarda la necessità di mantenere un certo equilibrio tra i livelli disponibili a due differenti prese (ad esempio quella più lontana e quella più vicina al derivatore di piano).
La soluzione consiste nell'uso di multiswitch derivatori passivi per servire le prese Tv degli alloggi più vicini alla linea di discesa principale.

Nelle figure 6a e 6b vediamo come il primo multiswitch derivatore introduca un'attenuazione di 14 dB mentre quelli degli alloggi più lontani, essendo attivi, presentino perdite nulle.

Figura 6. Nella distribuzione derivata di piano, è necessario avere un livello di segnali, alle uscite del derivatore di piano, più elevato rispetto a quello che si ha nella distribuzione radiale. Per ottenere ciò si può aumentare il livello di uscita dell'amplificatore di testa (schema 6a) oppure utilizzare un amplificatore all'inizio della linea derivata di piano (schema 6b).

Possibili evoluzioni
Tra i vantaggi dell'impianto multicavo aperto troviamo la possibilità di espansione. Tutte le soluzioni presentate, anche se teoriche, sono direttamente praticabili perché vengono utilizzati valori reali sia nelle perdite dei cavi (30 dB/100 metri a 2150 MHz) sia nelle perdite introdotte dai derivatori passivi e dai multiswitch.

Per aumentare ulteriormente il numero di prese collegabili è opportuno prevedere, in fase di prima installazione,  l'impiego di multiswitch con più uscite rispetto a quelle inizialmente necessarie.
Diversamente, in un secondo tempo si potrà sostituire uno o più multiswitch con modelli dotati di più uscite oppure, nel modo derivato aggiungere multiswitch in cascata sulla linea derivata di piano.

Si possono prevedere ulteriori configurazioni per portare un grande numero di prese Tv ad ogni piano dello stabile e ad ogni alloggio, grazie alle continue evoluzioni dei prodotti disponibili sul mercato, soprattutto multiswitch a più uscite.

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