Controllo automatico di guadagno, cos’è e quando è utile usarlo

AGC controllo automatico di guadagno Televés DAT Boss

La propagazione delle onde radio è direttamente correlata alle condizioni e alla tipologia dell’ambiente in cui avvengono la trasmissione e la ricezione dei segnali. Mentre nel vuoto le onde non mutano le loro caratteristiche perché non incontrano alcun tipo di ostacolo, nel mondo reale la situazione cambia radicalmente. L’orografia del terreno, la presenza di superfici lacustri e le mutabili condizioni meteorologiche fanno sì che le onde rimbalzino, vengano amplificate oppure attenuate in modo quasi imprevedibile.

Questi fattori incidono sui segnali con qualsiasi lunghezza d’onda ma, oltre i 30 MHz, si aggiungono anche le variazioni di temperatura, pressione e umidità indotte dalla troposfera (sotto 15 km di altezza) dove si concentrano i 3/4 dell’intera massa gassosa e tutto il vapore acqueo dell’atmosfera. La propagazione delle onde radio condiziona anche la ricezione dei segnali radiotelevisivi digitali terrestri che operano nelle bande VHF e UHF (dai 50 agli 800 MHz circa), durante l’arco della giornata e delle stagioni, nei periodi estivi ove la temperatura e l’umidità subiscono forti sbalzi per l’effetto del riscaldamento e del raffreddamento del suolo e del mare.

Tra i fenomeni propagativi più evidenti troviamo il cosiddetto “fading”, ovvero la progressiva e temporanea attenuazione di uno o più segnali che solitamente attraversano una superficie fortemente riflettente come quella del mare. Di norma i segnali DVB-T sono abbastanza “robusti” per compensare questi fenomeni. Talvolta, però, sia per la distanza dei trasmettitori sia per le condizioni di propagazione particolarmente critiche, è necessario studiare soluzioni tecnologiche in grado di combatterli efficacemente. Quella più pratica ed efficace è la funzione AGC, acronimo del termine anglosassone “Automatic Gain Control” (controllo automatico di guadagno).

Livellamento intelligente in tempo reale

Il controllo automatico di guadagno agisce sull’amplificazione dei segnali in ingresso variandola in modo da ottenere in uscita un livello ottimale e, comunque, nell’intervallo consigliato dalle norme tecniche (53÷74 dBµV). L’intervento avviene automaticamente e in tempo reale.

In sostanza, l’AGC amplifica di più i segnali deboli e meno quelli forti operando all’interno di un intervallo definito come “dinamica AGC” per cercare di ottenere in uscita il livello massimo riportato dal costruttore (es.: 119 dBµV).

Dal momento che l’AGC agisce a livello di amplificazione del segnale, può essere presente nei dispositivi che svolgono questa funzione, ovvero nelle antenne UHF attive (come le Fracarro Elika PRO e le Televes DAT BOSS e Ellipse), nei centralini di miscelazione da palo o interno, negli amplificatori di linea, ecc. Secondo le prove sul campo, l’AGC riesce a combattere molto efficacemente le variazioni di livello causate dalle condizioni ambientali e atmosferiche, garantendo una maggiore stabilità nella ricezione e, soprattutto, senza bisogno di continui interventi da parte dell’antennista.

AGC Schema Fracarro
Quando variano le condizioni ambientali e meteorologiche, il sistema AGC evita che le fluttuazioni del segnale captato dalle antenne non condizionino la potenza del segnale in uscita (Fonte schema: Fracarro)

Tecnologie differenti con prestazioni simili

La funzione controllo automatico di guadagno viene svolta da un circuito elettronico che può essere realizzato con componenti e principi differenti, alcuni più sofisticati e altri meno. Le prove sul campo dimostrano che le prestazioni dei vari sistemi, nella stragrande maggioranza delle casistiche, si equivalgono. Questo non significa però che tutte le antenne, i centralini e gli amplificatori con AGC si comportino allo stesso modo.

Ogni singolo modello (o famiglia di prodotto) ha specifiche differenti come, per esempio, il livello massimo di amplificazione, il range di intervento del guadagno, la precisione nel taglio e il livello di attenuazione del filtro LTE 4G/5G. Solamente effettuando misurazioni preventive estese a tutta rete, dall’antenna sul tetto all’ultima presa utente, è possibile stabilire con buona approssimazione quale siano i prodotti più idonei per realizzare un impianto di ricezione e distribuzione ottimizzato per i singoli casi.

Alcune centraline di amplificazione, soprattutto quelle più “smart” dotate di funzionalità avanzate (es.: ingressi programmabili, filtri canale SAW indipendenti, riallocazione frequenze, ecc.), permettono anche di impostare la dinamica CAG (ovvero il range di intervento) e/o il livello di uscita massimo per uno o più ingressi, mantenendo comunque attiva l’autoregolazione del guadagno.

La regola dei 3 dB

Nei centralini dove è possibile regolare manualmente l’AGC e/o il guadagno, è fondamentale non oltrepassare il livello massimo consentito dal centralino, ovvero rispettare la famosa “regola dei 3 dB” così da preservare la qualità dei segnali misurati dallo strumento. Si tratta di una regola universale, cioè valida per tutti gli amplificatori, utile a determinare il livello massimo di uscita che si può ottenere in funzione al numero di canali da distribuire nell’impianto. Per ogni raddoppio di canale (da 2 a 4, da 4 a 8, da 8 a 16, ecc.), bisogna sottrarre 3 dB al livello massimo di uscita dichiarato dal costruttore. Per esempio, se i canali sono 8 il livello deve essere diminuito di 6 dB mentre con 32 canali la riduzione è pari a 12 dB.

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