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I nostri cavi

IL CAVO COASSIALE SECONDO MESSI & PAOLONI

Il catalogo n. 66 è per la Messi & Paoloni un importante traguardo raggiunto. Ci separano 10 anni dal n.55 quando agli albori dell’era digitale pubblicammo un volumetto per aiutare gli installatori a comprendere meglio l’allora neonata tecnologia, soprattutto per quanto riguarda una parte critica e fondamentale dell’impianto d’antenna : la distribuzione del segnale. Già da quei tempi presentavamo cavi innovativi e altamente performanti, rientrando fin da allora nell’attuale classe A+ con la promessa che la continua ricerca si sarebbe spinta ancora oltre. Oggi i nostri cavi non temono confronti su scala mondiale riguardo le performance ottenute sulla distribuzione dei nuovi segnali, sia in ambienti domestici che professionali. Il nostro impegno continua ora nell’accompagnare voi installatori nell’era digitale e nell’alta definizione, mettendo a vostra disposizione cavi sempre più tecnologici e un nuovo manuale, il n.°66, che vi aiuterà nella scelta di questo importante elemento dell’impianto e nella soluzione di problematiche in impianti esistenti. Tralasceremo alcuni dettagli teorici sui sistemi di trasmissione digitale (approfonditi già da dispense pubblicate dai broadcast) per lasciare spazio alle misure concrete che si fanno “sul campo” e alle soluzioni che riguardano la distribuzione del segnale.


ATV e DTT (cosa cambia nella distribuzione del segnale)
Molti trattati sugli impianti di antenna, descrivono nei più piccoli dettagli come si progetta e realizza un impianto. Normalmente vengono fornite informazioni utili ma generiche, riguardanti la scelta dell’antenna più appropriata , o dei filtri ed amplificatori,... Poche parole vengono invece spese per ciò che riguarda la distribuzione, ed in particolar modo il corretto utilizzo e coinvolgimento del cavo coassiale nella progettazione e realizzazione di un buon impianto. Normalmente nella scelte dei componenti dell’impianto, si fa particolare attenzione alle caratteristiche di alcuni elementi, quali gli amplificatori ed il loro guadagno nonché fattore di rumore, il lobo di irradiazione dell’antenna, la tipologia della stessa in base al territorio circostante,... Per il cavo invece, si dà spesso per scontato che questo funzioni, senza prestare particolare attenzione alle differenze (a volte sostanziali) che ci sono tra un cavo ed un altro. Anche il corretto utilizzo viene a volte messo in secondo piano, a rischio di danneggiare il cavo nel momento stesso in cui lo si installa.
A nessuno viene in mente ad esempio di installare un’antenna con gli elementi piegati o di schiacciare un amplificatore. Allo stesso modo un cavo maneggiato con poca cautela, causando NODI o schiacciature improprie, può non funzionare correttamente, esattamente come un qualsiasi altro componente elettronico danneggiato.

Si tende purtroppo a considerare il cavo coassiale come un comune cavo elettrico: niente di più sbagliato ! Il cavo coassiale è composto da più elementi di materiale con specifiche qualità elettriche e fisiche, assemblate tra loro secondo rigidi schemi geometrici. Tiraggi violenti, schiacciamenti, nodi, possono seriamente comprometterne il funzionamento.

Differentemente da tutti gli altri componenti dell’impianto televisivo, dove l’installazione o sostituzione richiedono pochi minuti, il cavo richiede tempi molto più lunghi ed in genere il lavoro di due persone.

Si calcola che il tempo necessario all’infilaggio dei cavi, rappresenti circa il 70% dell’installazione totale, mentre il cavo vale solo il 5% del costo complessivo dell’impianto.

Secondo indagini statistiche, il malfunzionamento del DVB-T raramente è imputabile all’antenna: spesso è sulla distribuzione del segnale che vanno ricercati i motivi dei malfunzionamenti. I riflessi, l’effetto neve, o lo sdoppiamento immagini, tipici compromessi dell’analogico, sono sostituiti nel digitale dalla quadrettatura, fermo immagine ed oscuramento.

Per essere certi che questo non accada, la qualità del segnale deve essere il più possibile al di sopra della banda di guardia.

qualità segnale

Per questo è importante non solo fare in modo che dal centralino esca un segnale di ottima qualità, ma che questo venga preservato fino alla presa, mantenendo alto il rapporto C/N (carrier/noise ovvero rapporto segnale rumore), proteggendolo (grazie al cavo), contro le interferenze esterne (efficienza di schermatura) e bassissime onde riflesse (stabilità di impedenza).

COME FUNZIONA IL SISTEMA DVB-T
Il segnale digitale ha una struttura molto più complessa rispetto al vecchio sistema PAL. Esso è costituito da 6817 portanti per canale (portante COFDM) ognuna delle quali modulate sia in ampiezza che in fase (QAM) con un BIT RATE di circa 30 Mb/s per un sistema 64 QAM sfruttato al pieno delle capacità.


Misure necessarie su un impianto digitale

portante

 

 

Banda DVB-T

Larghezza di banda

Livello segnale

Rapporto C/N

BER

MER

Margine decodifica


 

174 MHz (E5) 790 MHz (60)

7 MHz (VHF) 8 MHz (UHF)

45/72 dBµV alla presa

>20 dB (FEC 2/3)

>22 dB

5-7 dB


 

diagramma costellazione

 

Il segnale viene modulato ad impulsi separati da un intervallo di “silenzio” denominato Intervallo di Guardia (Tg). In questo modo eventuali riflessi non disturbano la decodifica: più Tg è lungo più il segnale è immune da riflessi. In genere si adotta un Tg di ¼ (224 µs) che protegge il segnale da riflessi fino a 67 Km.

Un intervallo di guardia di 1/32 copre fino ad appena 8 Km. I riflessi vicini non causano errori di intersimbolo ma se sono abbastanza forti provocano delle distorsioni con l’abbattimento delle portanti. Nel segnale oltre che le informazioni video, vengono inseriti dei BIT di scorta (FEC) che servono per compensare eventuali perdite dovute a disturbi. Più il Fec è alto, più robusto è il segnale, ma ciò si paga con un abbassamento della definizione per la minore quantità di bit utili trasmessi.

Esempio: Fec 2/3 significa che su 3 Bit, 1 è di scorta, 7/8 siintende che su 8 bit, 1 solo è di scorta.

tabella

segnale danneggiato

Segnale danneggiato da un riflesso generato dall’impianto stesso.

 

SIGNAL LEVEL : è la potenza media di tutte le portanti.

BER (Bit Error Ratio)
Il segnale deve essere decifrabile. La misura del BER ci indica quanti errori “sporcano “ il segnale. Più l’esponente è “alto” meno errori ci sono: (BER 2x10-8 è migliore di 2x10-4) (2x10-3 = 2 errori su 1000 bit 5x10-4 = 5 errori su 10000 bit)

MER (Modulation Error Rate)
Il MER indica la qualità media delle portanti, che possono essere danneggiate da distorsioni, interferenze ed altri tipi di disturbi.

C/N (Carrier Noise)
Il rapporto Segnale/Rumore che deve essere superiore a 20 dB.
 

multifrequenza

 

  isofrequenza
tabella  

La maggior parte dei Network adotta :


un Tg = ¼ e un FEC = 2/3
il C/N min è
di 20 dB e il bit rate circa 20 Mb/s
In caso di trasmissioni FEC = 7/8 e Tg
1/32
Il bit rate aumenta a 30 Mb/s ma il C/N
richiesto è di almeno 25 dB.

 

RICERCA DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO (CEM) : fattibilità dell’impianto.

fattore antenna  

tabella

 

Per ricavare il CEM, collegare un’antenna di guadagno 10 dB al misuratore di campo e sommare la misura in dbµV al fattore di antenna letto nel grafico. Es. Freq. 470 MHz, fattore antenna 14: se rileviamo in antenna 42 dbµV, sommando 14 otteniamo 56 dBµV/m. Poiche quest’ultimo valore è superiore a tutti quelli espressi nella sopra menzionata tabella, possiamo procedere con l’impianto sul Digitale Terrestre, altrimenti saremo costretti a ripiegare su un impinato Satellitare. Con il segnale digitale, non è sempre vero che il miglior segnale si riceve puntando l’antenna verso il trasmettitore. Il miglior orientamento si ha con il massimo compromesso tra livello di segnale e BER.

 

segnale diretto

Segnale diretto = 65 dBµV
eco 48 dBµ
Probabile sgancio.

 

segnale diretto

Portando fuori orientamentol’antenna
il segnale diretto scende a 55 dBµV
ma l’eco si azzera.

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