Sezione 16 : Utilizzo e dimensionamento di un amplificatore.
Salve,
come abbiamo già visto nelle sezioni precedenti, è molto facile causare un decadimento del MER quando si lavora al limite con un amplificatore.
Questo è dovuto al fatto che anche un singolo canale DVB-T, a parità di livello di picco, ha molta più potenza di un vecchio canale analogico, quasi 10 volte di più.
Purtroppo la misura convenzionalmente adottata, anche se sbagliata, è sempre il dBuV, ed a volte crea confusione sul livello massimo dichiarato sugli amplificatori, in quanto non è specificato se trattasi di un livello di "picco sincronismo" o "rms".
Abbiamo già visto nella Sezione 15/3 come il MAP204 alla sua potenza di targa di 115 dBuV, utilizzando tale valore in rms l'amplificatore satura creando un decadimento del MER. Quindi è molto probabile che la dicitura riporti un valore valido ancora per l'analogico, mentre per il digitale dovrebbe essere circa 10 dB in meno, ossia 105 dBuV. Infatti con tale potenza in uscita, il decadimento del MER era solo di 1 dB circa, ma saliva esponenzialmente aumentando di poco.
Fin qui abbiamo usato sempre un canale digitale, ma quando sono più di uno, le cose cambiano.
Prendiamo come esempio l'amplificatore appena testato, e ne stabiliamo i punti di partenza, ossia 105 dBuV rms di potenza massima su un singolo canale digitale da 8 MHz, ed un guadagno massimo di 24 dB.
La potenza massima per non saturare, di un canale da 8 MHz entrante, sarà 105-24 = 81 dBuV rms.
Prima di proseguire, stabiliamo un valore fisso denominato "A", e che sarà l'equivalente in dB della larghezza di banda di un canale da 8 MHz :
A = 10xLog(8 MHz) = 9 dB
Questo valore servirà nei calcoli successivi per stabilire la larghezza di banda complessiva aggiuntiva.
Se già con un singolo canale in entrata da 81 dBuV rms, siamo al limite con l'amplificatore in questione, che succede se i canali sono 2 con livelli identici ? Comincerà ad andare in saturazione, perchè è come se si entrasse con un singolo canale da 8 MHz con 84 dBuV rms. In maniera grafica l'andamento è come il seguente :
Volendolo calcolare, occorre valutare inizialmente quanti dB in più di banda ci sono, rispetto ad un singolo canale da 8 MHz (A).
Essendo
2 canali da 8 MHz l'uno, in totale saranno
8+8 = 16 Mhz di banda totale, quindi :
B = 10xLog(16 MHz) - A = 12-9 = 3 dB
quindi viene effettuata la media quadratica dei livelli entranti ossia :
S = sqr((81^ + 81^)/2) = 81 dBuV
valore che sommato ai
3 dB di maggiorazione di banda sarà :
S+B = 81+3 = 84 dBuV.
Questa è un'operazione che và effettuata preliminarmente prima di decidere il tipo di amplificatore da adottare.
La cosa basilare è verificare la sommatoria rms dei segnali presenti in antenna, ed in questo viene incontro la caratteristica di quasi tutti gli strumenti, cioè di creare un elenco di tutti i canali ricevuti e la loro relativa potenza. Naturalmente è fondamentale accertarsi se la misura dello strumento è rms o di picco.
Ipotizziamo di avere un elenco dei seguenti canali e le relative potenze rms :
Canale 1 = 80 dBuV
Canale 2 = 68 dBuV
Canale 3 = 75 dBuV
Canale 4 = 92 dBuV
Canale 5 = 70 dBuV
Canale 6 = 61 dBuV
Canale 7 = 88 dBuV
Canale 8 = 85 dBuV
Canale 9 = 78 dBuV
Canale 10 = 81 dBuV
Preliminarmente calcoliamo quanti dB di banda ci sono in più rispetto ad un canale di 8 MHz :
B = 10xLog(10x8 MHz) - A = 10 dB
eseguiamo la media quadratica dei segnali entranti :
S = sqr((80^+68^+75^+92^+70^61^+88^+85^78^+81^)/10) = 78,32 dBuV rms
quindi
S+B = 78,32 + 10 = 88 dBuV,
segnale troppo alto per l'amplificatore in esame, in quanto
88+24 = 112 dBuV, ossia
7 dB in più di potenza d'uscita rispetto al suo massimo di
105 dBuV.
A questo si può sempre optare di regolare il trimmer di guadagno portando la sua uscita al suo livello massimo di 105 dBuV, ma abbiamo già visto gli effetti sul return loss che creano i trimmer posti in ingresso per la regolazione. Inoltre in tali situazioni, occorre conoscere che tipo di regolazione utilizza l'amplificatore per la regolazione del proprio guadagno, ossia se con attenuatore passivo d'ingresso, oppure con regolazione di bias del transistor. In quest'ultimo caso sarebbe sconsigliato entrare con un segnale più alto della differenza tra la potenza massima d'uscita e il suo guadagno.
In ogni caso, è buona norma non eccedere con il livello d'ingresso in base alla sua potenza massima in riferimento al suo guadagno massimo.
Immaginiamo cosa sarebbe successo se con tali livelli in entrata, ci fosse un'antenna con dipolo attivo.
In una situazione del genere sarebbe indicato adottare un'amplificatore da 24 dB, ma con una potenza d'uscita di 115 dBUv rms.
Cosa essenziale è gestire i livelli tra antenna e amplificatore, in modo tale da non deturpare la qualità originale esistente in antenna.
Stabilito quindi che con l'amplificatore in esame si può usufruire di un segnale massimo di 105 dBuV rms, occorre verificare se tale livello di potenza è sufficente per la distribuzione del segnale atta a garantire un congruo segnale alle prese dell'utente.
Se occorresse un segnale 10 dB più alto di potenza per la corretta distribuzione, occorre optare per un'amplificatore di potenza aggiuntivo da 10 dB di guadagno e potenza d'uscita da 115 dBUv rms, oppure con un amplificatore sempre da 115 dBuV rms di potenza d'uscita, ma con 34 dB di guadagno.
Un piccolo accorgimento che può essere utile nella regolazione dell'amplificazione, è quello di leggere il MER in antenna sul canale più alto di potenza, quindi leggere lo stesso in uscita all'amplificatore. All'accenno di riduzione di MER oltre 1 dB durante la regolazione, occorre fermarsi.
Alla prossima.
