Nozioni tecniche utili per il DVB-T

[mosquito]

@tplus,

dipende, se viene posta dietro una parabola a distanza molto ravvicinata, il disco in metallo può interagire con gli elementi dell'antenna deformandone il lobo in modo indefinibile. A causa della deformazione del lobo principale, vengono a crearsi dei lobi secondari abbastanza pronunciati che possono captare segnali anche in altre direzioni.
Inoltre il posteriore della parabola può fungere da elemento riflettente, facendo riflettere segnali indesiderati sugli elementi e il dipolo dell'antenna, oltre a deformarne anche la banda passante che può creare cali di guadagno in fette di frequenza.
Posta dietro un muro, esso non interagisce con l'antenna, ma per i segnali indesiderati è come se ricevessi dentro una stanza in muratura.
Quando è stata posta sulla sommitò del tetto, e tutto è tornato a posto, molto probabilmente l'antenna ha rispreso a funzionare con la sua larghezza di banda completa, ed i segnali interferenti rientravano in punti in cui l'antenna aveva uno scarso guadagno.

 

[gherardo]

un muro di cemento armato (i torrini di ascensori sui tetti sono il massimo per questo) dietro un metro all'antenna é il massimo per schermare i segnali indesiderati.

 

[mosquito]

@gherardo,

certo, l'effetto schermante si fà sentire, anche perchè non interagisce elettricamente con l'antenna, ma attenua i segnali indesiderati.
Forse all'amico tplus, il disco metallico della parabola molto ravvicinato, risuonava con gli elementi dell'antenna creando una sorta di notch, dove sfortunatamente in quella fetta di frequenze vi erano i due mux, quindi divenivano molto attenuati rispetto agli altri.

 

[gherardo]

l'importante é che ci sia del ferro dentro al muro e che l'antenna abbia un minimo sufficiente di distanza dal muro proprio per evitare l'effetto "deformante" sui lobi tipico di qualsiasi altro oggetto come antenne troppo vicine una all'altra ecc; queste, come l'antenna "depuntata" che dicevi prima, sono situazioni da marasma estremo che ho visto soltanto in italia!

 

[mosquito]

Sezione 13 : I Filtri.

Salve,
In questa sezione tratteremo i filtri, cioè quei dispositivi che ci permettono di interagire su una certa gamma di frequenze.
Ve ne sono di due specie, il passa-canale, e l'elimina-canale chiamato più comunemente "trappola".
Il filtro passa-canale, permette il passaggio di un determinato range di frequenze, attenuando fortemente quelle non interessate dalla sua banda passante.
Il filtro elimina-canale invece, non permette il passaggio di un determinato range di frequenze, lasciando passare quelle non interessate dalla sua banda passante, cioè esattamente l'opposto del filtro passa-canale.
Il filtro passa-canale più semplice è la cella elementare passa-frequenza.
Essa è costituita semplicemente da una bobina in serie ed un condensatore variabile verso massa in uscita, e permette un'andamento come in figura :

Il condensatore variabile verso massa regola la centratura della frequenza, mentre la regolazione della bobina la sua banda passante.
Affinchè la cella non attenui il segnale che vi transita, la bobina viene opportunamente regolata, ma la sua banda passante è esigua (curva verde).
Regolando la bobina, è possibile aumentare in un certo qual modo la banda passante, ma a discapito delle perdite (curva rossa).
Naturalmente, con una cella elementare ci si fa ben poco per il DVBT che necessita di una banda passante di almeno 8 MHz.
A tale scopo nasce il filtro passa-canale formato da 2 celle elementari in parallelo.
Le due celle elementari vengono accoppiate mediante una linea regolabile che le fà interagire l'una con l'altra.
Questo permetterà di selezionare il passaggio non più di una frequenza, ma bensì un certo range di frequenze. La prima cella verrà regolata sulla frequenza più bassa del range, mentre la seconda sulla frequenza più alta. Tramite la regolazione dell'accoppiamento, tutte le frequenze comprese tra la prima e la seconda cella transiteranno. Le altre al di fuori verranno fortemente attennuate.
In figura si può notare l'interazione tra le due celle :

L'unico problema con un filtro a 2 celle, è che per ottenere la larghezza di banda di un canale DVBT occorre necessariamente intervenire anche sulle regolazioni delle bobine, essendo i due estremi troppo distanti in frequenza tra loro. Questo comporterà una perdita della frequenze in transito, ed una selettività del filtro non molto alta. Questo può essere importante nel caso vi sia un canale adiacente, altrimenti può anche andare bene.
Se diversamente, si vuole un filtro che abbia poche perdite di transito, ed una selettività maggiore, allora occorre aumentare il numero delle celle.
Ad esempio, un filtro composto da 4 celle elementari, permette di avere una minore perdita di transito ed una selettività maggiore, in quanto è possibile ottimizzare per il massimo rendimento ogni singola cella, e l'accoppiamento tra le celle non diventa problematico in quanto la distranza tra una e l'altra è inferiore rispetto al 2 celle.
L'interazione tra le stesse di un filtro composto da 4 celle, è come visibile in figura :

Naturalmente, il suo allineamento strumentale diventa più complesso, in quanto occorre individuare e rispettare un certo ordine nella taratura.
Essendo le celle accoppiate l'una con l'altra, ma separate come stadi costruttivi ed allocate una dopo l'altra, occorre individuarle e regolarle in modo che siano in sequenza una dopo l'altra.
Il metodo che conviene utilizzare è quello di regolare tutti i condensatori variabili al di fuori del range di frequenza che si intende utilizzare, quindi regolare la prima immediatamente dopo l'ingresso, sulla frequenza più bassa del canale. Successivamente regolare l'ultima cella, ossia quella in prossimità dell'uscita sulla frequenza più alta del canale.
La seconda e la terza cella, andranno sintonizzate in ordine crescente al centro tra le due precedentemente sintonizzate, in modo da essere tutte equidistanti l'una dall'altra. La seconda sulla frequenza dopo la prima, e la terza prima dell'ultima.
Occorre fare attenzione all'ordine di taratura, altrimenti si rischia di tararle ugualmente, ma non si riesce più ad ottimizzare il return loss, in quanto si cerca di accoppiare celle distanti tra di loro secondo la costruzione meccanica, creando scompensi di impedenza e linearità.

Nella prossima sezione, vedremo un filtro verificato ed adattato strumentalmente. Ci saranno delle belle sorprese.

 

[tplus]

Ciao mosquito, innanzitutto ringrazio te e gherardo per le risposte ai post precedenti e volevo chiederti...mi ritrovo un filtro elimina canale Offel che si usava sull'analogico a 6 celle tarato sul 43, è possibile dai compensatori tararlo su un altro canale verificato che le bobine sono ricavate sul circuito stampato e in più per il DVB-T?

 

[mosquito]

Ciao mosquito, innanzitutto ringrazio te e gherardo per le risposte ai post precedenti e volevo chiederti...mi ritrovo un filtro elimina canale Offel che si usava sull'analogico a 6 celle tarato sul 43, è possibile dai compensatori tararlo su un altro canale verificato che le bobine sono ricavate sul circuito stampato e in più per il DVB-T?

Sicuramente si, se riesci manda una foto dell'interno del filtro.

 

[tplus]

Domani la inserisco...

 

[mosquito]

Sezione 14 : Verifica strumentale filtro commerciale.

Salve,
come già anticipato, in questa sezione analizzeremo un filtro commerciale venduto normalmente.
Per fare ciò, è stato acquistato da un rivenditore altamente professionale e specializzato, e reputato il migliore in un raggio di 150 Km.
E' stato richiesto un filtro venduto per la maggiore ad antennisti e fai da te, quindi mi ha consegnato un filtro passacanale composto da 4 filtri a 2 celle ognuno, e già tarato sui canali 40, 32, 30, 26, da utilizzare presumo per filtrare i canali RAI.
Nella foto, il filtro in questione (non fare caso al guadagno stampigliato, in quanto c'è una versione amplificata) :

In laboratorio è stato testato così come venduto e pretarato, e senza toccare alcun compensatore variabile, per verificarne la taratura e come veniva consegnato all'installatore.
Verificato con un analizzatore di reti scalare, è emersa la seguente taratura come in figura (linea rossa ROS, gialla DIRETTA) :

Come si può notare dai markers, il filtro aveva solo un accenno di taratura verso il canale 26, ma sui rimanenti canali era una cosa veramente drastica. Un antennista, una volta installato e fidandosi della pretaratura, avrebbe avuto seri problemi ricercandoli chissà dove, perdendo un sacco di tempo.
Alchè, ho chiamato il fornitore e, conoscendolo da trent'anni, gli ho riferito la cosa ed ha eliminato immediatamente dalla vendita quel dato filtro, però preoccupandosi in quanto a molti antennisti che richiedevano i filtri per la RAI, ha consegnato proprio quel tipo, ed ormai erano quasi una cinquantina i filtri venduti. Infatti poi ha rammentato che parecchi antennisti avevano avuto problemi con i filtraggi RAI. Ringraziandomi per la segnalazione, si è conclusa lì la cosa.
Quindi si è provato a tararlo sui canali indicati, agendo solo sui compensatori esterni e senza aprirlo, così come avrebbe fatto un'antennista, per verificarne la qualità.
Il risultato è stato il seguente :

Diciamo che visto così tutto sommato può anche andare, ma andando nei dettagli la cosa non era molto rosea.
Quindi è stata fatta una verifica ed una correzione più dettagliata su ogni singolo canale, sempre agendo solo esternamente tramite i compensatori. Il risultato per i quattro canali è come riportato nelle figure (non fare caso alla prima schermata circa lo zero sulla diretta, in quanto avevo dimenticato l'azzeramento, comunque l'andamento è quello) :

Come si può notare, per il DVBT non và proprio bene, soprattutto per il ros d'ingresso.
A questo punto si è provato ad ottimizzarli agendo anche internamente sulla regolazione degli accoppiamenti e delle bobine.
Il risultato diciamo che è un pò migliorato, ma il ros d'ingresso resta sempre pessimo, inoltre per un canale non c'è stato verso di riuscire a farlo andare.
I risultati sono riportati nelle figure :

Quindi come risultato finale, è emerso che tale filtro non è assolutamente idoneo per il DVBT, forse sarebbe potuto andare per il vecchio analogico.
Infatti alla fine, si è scoperto che il filtro viene tarato e commercializzato per una banda passante di 5,5 MHz, la cui caratteristica è anche stampigliata sul coperchio. Ciò è visibile chiaramente nella prima foto.
Ma è mai possibile che certi prodotti vengono ancora commercializzati e venduti a due anni di distanza dallo switch-off ? Gli antennisti professionisti che l'hanno acquistato possibile che non se ne sono accorti ? E se l'hanno ritarato sul posto con il misuratore di campo, che risultati hanno ottenuto ? Povera RAI !
Ho richiamato il fornitore facendogli notare anche questa cosa, e mi ha riferito che i filtri erano già tutti in un cartone pronto per la spedizione in restituzione all'azienda fornitrice, dopo avergli fatto una romanzina.
Nella prossima sezione esamineremo un MAP204 all'opera.

Alla prossima.

 

[dttguest]

Poichè non tutti possiedono un analizzatore di reti scalare,potresti indicare che cosa indica la linea rossa (presumo il return loss) e quella verde (presumo risposta in frequenza) ed inoltre i comandi di span e center frequency?giusto per completezza di informazione...come vedi non sono una persona cattiva e vorrei imparare qualcosa anche sulla strumentazioene e spero che presto farai articoli sull'analisi echi e misuratore di campo.

 

[mosquito]

@dttguest,

rileggendolo, ho visto che mancava l'indicazione dei colori delle linee, e l'ho inserito, poi ho letto il tuo messaggio e l'avevo già fatto. Comunque ti ringrazio lo stesso.
Per quanto riguarda il range di frequenza, in basso sono indicati START e STOP frequency, mentre per le schermate singole dei canali, sempre in basso, vi è il Center Frequency e lo Span.
Per il resto sono cose che farò a breve, però a gradi, voglio dar tempo agli utenti di esprimere eventuali dubbi prima di proseguire.

 

[tplus]

Ciao mosquito, queste sono le foto della trappola Offel in mio possesso, che dici...è possibile usarla per il digitale terrestre?

 

[mosquito]

@tplus,

alla grande. E' fatto molto bene per essere un prodotto per il consumer tv. Però penso che per ottenere il massimo, la taratura non sia semplice. Oltre alle 6 regolazioni di frequenza, e alle 6 spire in aria, vi sono le 5 regolazioni che interagiscono con le linee sullo stampato per l'impedenza di ogni singola cella. Questo per un totale di 17 regolazioni da effettuare su un singolo canale.
Le spire in aria, formate da una singola spira, se il canale è molto alto andrà stagnata al centro come se fosse una linea dritta, per i canali intermedi libera da stagno ma molto ravvicinata, per i canali bassi andrà un pò aperta.
Allineare un filtro del genere non è facile. E' fatto con caratteristiche abbastanza elevate.

 

[cbtotano]

Il filtro in esame (ad assorbimento) il cui codice la dice lunga (TRP 4/5), è stato progettato per coprire l'intera banda UHF, la taratura è un po' critica, una frazione di picofarad del compensatore (la vite in alto) corrisponde a diversi Mhz in frequenza, veniva spesso impiegato come filtro equalizzatore al tempo dell'analogico.
È ovvio che per una "risonanza" ottimale della singola cella vale il suggerimento di mosquito, ma normalmente non necessitano ulteriori tarature.
@mosquito:
Perché dici che non è facile allinearlo?...forse per la criticità dela taratura.....eppure sono tutti così quelli consumer

 

[mosquito]

...Perché dici che non è facile allinearlo?...forse per la criticità dela taratura.....eppure sono tutti così quelli consumer

Ciao cbtotano,

penso non tanto la centratura della frequenza di ogni singola cella, ma per il return loss. Se vengono regolate tutte per un singolo canale DVBT, le celle sono a 1,33 MHz di distanza tra loro, e per starci dovranno avere un Q molto alto.
Forse se non ben adattate, le celle estreme possono assorbire qualcosa dei canali adiacenti. Sicuramente avrà una bella pendenza sui laterali come notch.
Non penso che tutti i fltri consumer siano di quella fattura, mi ricordano un po i primi piccoli ripetitori tv della Elmann e Hirschmann.

 

[cbtotano]

Caro mosquito....hai menzionato Helmann e Hirschmann e mi è venuto un tuffo al cuore non sai quanti centralini canalizzati ho archiviato " a malincuore" per sostituirli con sistemi a larga banda.....comunque, sapiamo bene cosa pretendere da un filtro del genere, diciamo che gli adiacenti possono subire conseguenze che possono essere deleterie in caso di segnali al limite, perché non gli fai un test con i tuoi analizzatori, così vediamo cosa scappa fuori, in termini di disadattamento e fase

 

[mosquito]

@cbtotano,

purtropp non faccio l'antennista, e di quei materiali non ne ho. Infatti per fare un test per il forum sono andato a comprarlo. Posso provare a tarare il filtro che hai già visto nei post precedenti tutto su un canale, ma ha una tipologia di costruzione un pò strana, e non sò cosa ne verrebbe fuori.

 

[ispide]

Mi spiace per il simpatico mosquito, ma quel filtro è senza dubbio obsoleto o se vogliamo è una bella cantonata !.

E’ notorio che qualsiasi filtro selettivo a prescindere dal numero di celle se fosse a costanti concentrate, potrebbe essere al limite adatto alle VHF. In gamma UHF occorrono filtri a costanti distribuite, realizzati su vetronite e possibilmente con bobine in microstrip. In quel filtro “didattico”, se mosquito soffiasse sopra alle bobine, vibrerebbero come elastici … pertanto è inconcepibile come possa assolvere a filtro selettivo di canale, ed è alquanto strano che ancora venga venduto e non si sia accorti neppure dei morsetti a vite che lasciano già presagire che quella “scatoletta variegata” appartenga al passato.

Si badi bene … un tecnico munito di strumentazione professionale come l’SNA facendo i dovuti aggiustamenti potrebbe adeguarlo, ma fino ad un certo punto poiché quel filtro per prima cosa è un Nodal inductor coupled (presenta induttori in ingresso ed accoppiati al primo nodo) e quindi concepito per una pendenza asimmetrica verso le basse frequenze, in altre parole per esigenza video PAL a 5,5 MHz, inoltre essendo un filtro in tecnologia Butterworth, rispetto al Chebyshev il return loss è sempre un po’ più critico da sistemare e quindi da poterlo adeguare al sistema attuale DTT, a meno che non si perda una giornata intera a modificarlo completamente.

... purtropp non faccio l'antennista, e di quei materiali non ne ho. Infatti per fare un test per il forum sono andato a comprarlo.

 

[mosquito]

Ciao Ispide,

concordo con te, è una bella cantonata !
Ma sai, non ho chiesto un filtro scegliendolo, ma ho richiesto proprio un filtro che veniva venduto per la maggiore, proprio per mettermi nei panni di un'antennista. Infatti aprendolo ho potuto constatare che è una ciofeca.
Poveri antennisti, come faranno mai a fare cose adeguate se gli propinano certi orodotti ? Inoltre sono rimasto meravigliato che addirittura dopo due anni dallo s.o., vanno ancora in vendita certi prodotti con stampigliato sopra che non sono idonei.
Speriamo nel prossimo test del MAP204. E' abbastanza diffuso, penso di non trovare grandi sorprese. (o mi sbaglio ? )

 

[antennas]

Salve sono nuovo su questo forum e girovagando un po di qua e di la mi sono imbattuto in questo interessante discussione.Devo dire che da ingegnere delle telecomunicazioni purtroppo ho trovato diverse inesattezze in qualche post.In particolare l'utente dttguest ha dimostrato bene ogni cosa e senza dubbio ha ragione su tutto.Non esiste la potenza che qualcuno definisce "in aria" esiste solo in campo elettromagnetico misurato in V/m (o dBuV/m) e quei 31dBuV sono da riferirsi all'ingresso del ricevitore e non "in aria" quindi chi affermava nel post iniziale che si può incorrere in errore con antenne performanti sbaglia di molto poichè il suo ragionamento non è analiticamente corretto.Chi dice ciò non ha studiato bene evidentemente gli esami di comunicazioni elettriche o trasmissioni numeriche.Ovvio che queste cose non si conoscono bene se si è un tecnico diplomato presso istitui tecnici per mancaza di strumenti matematici sofisticati.Scusate se mi sono permesso ma era assolutamente un mio dovere dirlo.Grazie.Ciao