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Laboratorio di Elettronica - Impianti d'Antenna
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Adeguare l'Impianto d'Antenna.

Che cosa significa adeguare l'impianto d'antenna a ricevere il segnale del digitale terrestre? In teoria non dovrebbe essere necessario adeguare l'impianto d'antenna, perchè un impianto fatto bene, secondo la regola dell'arte, secondo le norme e con buoni materiali dovrebbe funzionare tranquillamente senza apportargli modifiche. Questo perchè le onde elettromagnetiche sono sempre le stesse. Le bande di frequenza su cui vengono trasmessi i segnali non sono cambiate, tranne in qualche piccolo caso, ed i siti di trasmissione, tranne qualche zona d'Italia, sono sempre gli stessi. Allora perchè adeguare l'impianto? Prima di tutto c'è da dire che i progettisti che hanno sviluppato il digitale terrestre, la prima necessità che hanno dovuto affrontare era trasmettere la maggior quantità di dati possibile attraverso una larghezza di canale molto piccola e che quindi ha i sui limiti. Poichè per un breve periodo di tempo la TV digitale e la TV analogica dovevano coesistere ed utilizzare gli stessi canali l
a larghezza del canale doveva rimanere esattamente la stessa, e cioè 8 MHz. Così facendo, quindi, è stato possibile inserire nei canali vuoti di 8 MHz dello spettro elettromagnetico, tra un canale analogico e l'altro, un canale digitale sempre di 8 MHz, permettendo così la coesistenza della TV analogica e della TV digitale. Nel sistema di trasmissione della TV analogica in un canale di 8 MHz venivano trasmesse quattro portanti, una per il video, modulata in ampiezza, una per il colore con modulazione di fase e due per l'audio, una per il canale audio destro e una per il canale audio sinistro nelle trasmissioni stereofoniche, entrambe modulate in frequenza. Questo ovviamente è vero solo per gli ultimi anni delle trasmissioni analogiche. Cinquant'anni fa quando la televisione nacque, era in bianco e nero, e venivano trasmesse solo due portanti, una audio e una video. Poi è nato il colore ed è stata aggiunta la portante colore e recentemente per le trasmissione stereofoniche o per il doppio audio è stata aggiunta la seconda portante audio. Come vediamo qui sotto.

Spettro di un canale con segnale TV analogico.

Spettro di un canale con segnale digitale COFDM.


Nella trasmissione digitale COFDM
, sempre nello stesso canale largo 8 MHz, invece di quattro portanti, vengono trasmesse circa settemila portanti. Ognuna di queste portanti è modulata in ampiezza e fase e trasporta un certo numero di bits a seconda delle impostazioni di modulazione. Le portanti sono disposte l'una affianco all'altra e sono cosi vicine che non è possibile distinguerle tra loro, se non con strumenti altamente professionali e sofisticati. Con un normale analizzatore di spettro o misuratore di campo elettromagnetico è possibile vedere solo un denso rettangolo colorato come nella figura qui sopra. Con il sistema di modulazione COFDM, che riempie completamente il canale di trasmissione, si riesce ad ottenere la massima capacità trasmissiva del canale, sfruttandolo al 100%. Ovviamente per ricevere un segnale così fatto, bello denso e corposo, senza perdere neanche un bit, è necessario che l'impianto d'antenna ricevente, cioè quello di casa nostra, sia anch'esso efficiente al 100%. In Italia, però, la maggior parte degli impianti d'antenna sono fatti male e quindi quasi nessuno vede bene il digitale terreste. C'è chi vede solo alcuni canali, chi li vede bene di giorno ma la sera "fanno a quadretti" o si bloccano e poi scompaio, chi vede alcuni canali in salotto ma non in cucina dove ne vede altri che poi quando accende il televisore in camera da letto scompaiono e ritornano in salotto, chi vede bene quando c'è il sole e vede a quadretti quando è scirocco, e tanti altri casi che possono sembrare ancora più strani. Questi esempi possono sembrare inventati o assurdi ma col digitale terrestre sono problemi normali che quasi tutti hanno. Il sistema di modulazione COFDM è talmente complesso che in un impianto d'antenna fatto male le variabili che entrano in gioco sono talmente tante che non è possibile prevedere gli effetti che si avranno sull'immagine del televisore. Comunque sia alla fine, i problemi, rientrano sempre nei casi descritti sopra. Nella trasmissione della TV analogica le cose erano molto più semplici. Un impianto d'antenna fatto bene, e quindi con un segnale forte, dava un immagine buona. Un impianto fatto male, ossia con un segnale scarso dava un immagine pessima, con la nebbiolina. Ciò significa che la qualità dell'imagine dipendeva dalla bravura e dalla competenza dell'antennista nel realizzare l'impianto. Nel digitale terrestre la qualità dell'immagine non dipende più dall'antennista. E' l'emittente che, variando i parametri di modulazione, decide la qualità dell'immagine trasmessa. Col digitale terrestre se il segnale d'antenna è perfetto l'immagine si vede, e si vede bene sempre, in qualunque condizione a tutte le prese della casa. Se, invece, il segnale d'antenna ha qualche imperfezione dovuta all'impianto fatto male, iniziano a verificarsi le combinazioni strane di cui abbiamo parlato sopra. Attenzione però, quei pochi canali che il decoder riuscirà a sintonizzare, non si vedranno male, si vedranno bene comunque. I segnali del sistema digitale terrestre sono stati pensati per avere una notevole robustezza alle varie situazioni di propagazione e di impiantistica. I progettisti puntavano sul fatto che il segnale del digitale terrestre venisse ricevuto senza intervenire sull'impianto d'antenna. Infatti il segnale del digitale terrestre è un segnale molto robusto alle interferenze ed al rumore gaussiano, quello che causa nella TV analogica il così detto "effetto neve", ma ha una caratteristica che viene chiamata: "comportamento a gradino".

 
 
 

Comportamento a gradino e margine.

 


Mentre i segnali TV analogici, in presenza di rumore e interferenze, peggiorano gradualmente la loro qualità da una buona visione fino a diventare non intelligibili, il segnale del digitale terrestre rimane perfettamente visibile anche in presenza di rumore ed interferenze che causerebbero una pessima visione per i segnali analogici; poi ad un piccolo peggioramento il sistema non funziona più, le immagini rimangono bloccate, vanno a scatti, l'audio scoppietta, fino a quando con un ulteriore piccolo peggioramento l'immagine e l'audio scompaio completamente. Questo comportamento viene chiamato "comportamento a gradino" in quanto il passaggio da una visione perfetta all'assenza totale di audio e video è causato da una piccolissima variazione del rumore o delle interferenze che disturbano il segnale del ricevitore. Il sistema è, appunto, "digitale". O si vede o non si vede, o zero o uno, non ci sono vie di mezzo. Il rumore elettrico dei motori con le spazzole, l'accensione di lampade a basso consumo, lo scintillio di relè e interruttori sono causa di disturbi alla ricezione del digitale terrestre specialmente nelle condizioni di ricezione vicine al gradino, in altre parole si dice che si ha poco "margine di ricezione". Oggi il compito dell'antennista non è più realizzare un impianto d'antenna con un segnale forte che da un immagine buona, col digitale terrestre l'immagine è sempre buona, ma realizzare un impianto d'antenna con il margine di ricezione più ampio possibile. Un impianto che funzioni nel punto più lontano possibile dal gradino. Solo questo garantirà che anche in presenza di fluttuazioni del segnale o in presenza di disturbi, anche se il margine di ricezione diminuisce rimarremo sempre oltre la soglia del gradino e riusciremo comunque a vedere l'immagine, sempre e bene. Questo significa che oggi non è più possibile realizzare l'impianto d'antenna in regime economico con un fai da te, o affidarsi a persone che si spacciano per antennisti o che si arrangiano a montare antenne. L'antennista deve essere una persona seria e molto professionale dotata di strumenti di misura capaci di misurare con precisione quelle grandezze tipiche del digitale terrestre tipo MER, bBer, aBER, e margine che ci dicono in quale condizione di ricezione ci troviamo, sicura o al limite di quel gradino che ci fa cadere nel precipizio della non visione. Oggi la figura dell'antennista è cambiata, non è più quello che ci fa vedere la televione, ma quello che ci da la sicurezza di vedere la televisione. I motivi per cui l'Italia ha deciso di passare dall'analogico al digitale terrestre sono tanti. Alcuni sono la possibilità di ridurre la potenza di trasmissione del 20%-30% rispetto all'analogico a parità di aree di copertura, data la robustezza del segnale del digitale terrestre. Questo ha permesso un notevole risparmio di energia. Un altro motivo è la possibilità di trasmettere più canali contemporaneamente sulla stessa frequenza, a differenza dell'analogico che su una frequenza si poteva trasmettere un solo canale. Questo spiega perchè quando in impianto d'antenna fatto male se c'è un problema su un determinato canale non scopare solo un canale ma un gruppo di canali, tutti quelli che vengono trasmessi su quella frequenza.
In conclusione gli impianti d'antenna è necessario adeguarli solo perchè sono fatti male, e sono la maggior parte; e poichè quasi tutti hanno problemi con la ricezione del digitale terrestre, i giornali sono arrivati a scrivere: "Il Digitale Terrestre non funziona". Niente di più sbagliato in segnale del digitale terrestre è ottimo e molto robusto. Ci sono stati anche alcuni comici che hanno detto: "il Digitale Terrestre è quella cosa che tu devi pagare per sostituire una sistema che funzionava benissimo con uno che funziona male".

 


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