Guida Tecnica: Comprensione di Potenza, C/N, N/M, MER e BER per una Ricezione Ottimale dei Segnali TV

Quando si parla di installazione e ottimizzazione di sistemi di ricezione TV, è fondamentale avere una conoscenza approfondita dei parametri chiave riportati dal Misuratore di Campo che determinano la qualità del segnale analizzato: potenza, rapporto segnale-rumore (C/N), tasso di errore di modulazione (MER) e tasso di errore di bit (BER). In questo articolo approfondiremo il significato di ciascun parametro, le modalità di misurazione e i valori ideali per garantire un servizio impeccabile ai clienti.

1. Potenza del Segnale

La potenza del segnale rappresenta l'intensità del segnale ricevuto dall’antenna, misurata in dBµV (NON in percentuale). La potenza, è un parametro essenziale per stabilire se il segnale sia adeguato per essere processato dal sintonizzatore.

Valori ottimali alla Presa Antenna

• DVB-T   (COFDM): Minimo 47 dBµV - Massimo 73 dBµV
• DVB-T2 (COFDM): Minimo 47 dBµV - Massimo 67 dBµV
• DVB-S/S2 (QPSK): Minimo 47 dBµV - Massimo 77 dBµV

Livello minimo alla presa TV

Il segnale analizzato sulla presa antenna DEVE RISPETTARE le specifiche della Guida CEI 100-7 per evitare problemi di visione. Un segnale troppo debole può causare degradazione dell’immagine (effetto Pixel o Mosaico), mentre un segnale troppo forte rischia di sovraccaricare i dispositivi (Saturazione).

Fattori Determinanti per il livello di Potenza

• Guadagno dell’antenna: Un’antenna con un guadagno maggiore consente di ricevere segnali più deboli. Il guadagno è generalmente espresso in dBi (da non confondere con dBµV).
• Distanza dal trasmettitore: La potenza del segnale diminuisce proporzionalmente alla distanza dal ripetitore.
• Ostacoli ambientali: Edifici, colline, alberi o altre strutture possono attenuare il segnale.
• Attenuazioni lungo il percorso: Componenti ESSENZIALI come cavi coassiali TV, partitori e derivatori introducono perdite che abbassano il livello del segnale.

Calcolo delle Attenuazioni

Utilizzare un misuratore di campo per verificare la potenza effettiva alla presa antenna. Se il segnale risulta inferiore al minimo raccomandato, è necessario:

• Amplificare il segnale a monte il più vicino possibile all'antenna (il guadagno dell’amplificatore deve essere dimensionato per recuperare le perdite della distribuzione).
• Utilizzare cavi coassiali TV di qualità a bassa perdita con anima in Rame.

2. Rapporto Segnale/Rumore (C/N)

Il rapporto segnale-rumore (C/N) è espresso in dB e indica di quanto il segnale utile sovrasta il rumore di fondo presente nell’ambiente.

Valori di riferimento

• DVB-T/T2: Minimo 25 dB
• DVB-S/S2:  Minimo 11 dB

Il C/N è un parametro critico per il corretto funzionamento della modulazione digitale, pertanto, maggiore è il suo valore e migliore sarà la qualità della trasmissione.

Elementi che Influenzano il C/N

• Interferenze elettromagnetiche: Derivano da apparecchiature elettroniche vicine, come elettrodomestici o antenne LTE (4G o 5G).
• Qualità del segnale trasmesso: Un ripetitore in sovraccarico può emettere segnali con un C/N ridotto.
• Installazione non ottimale dell'antenna: Un errato puntamento dell’antenna verso il ripetitore riduce il C/N.
• Echi o Riflessioni di segnale: Se fuori l’intervallo di guardia (IG) solo la prima causa di degradazione del C/N, ma anche se presenti nell’intervallo di guardia con potenze similari a quelle del segnale principale posso influire sul C/N.

Un basso C/N compromette la capacità del decoder di distinguere il segnale utile dal rumore, causando pixelatura o perdita del segnale.

Soluzioni per migliorare il C/N

• Installare filtri LTE per bloccare le interferenze generate da reti mobili (soprattutto nelle frequenze 5G a 700 MHz).
• Installare antenne ad elevata direttività per migliorare la discriminazione del segnale utile rispetto al rumore.
• Accoppiare 2 o 4 antenne UHF permette di ridurre il BER a seconda della provenienza dei segnali interferenti.

3. Noise Margin: Un Fattore Determinante nella Stabilità del Segnale

Il Noise Margin (o Link Margin) è uno dei parametri più cruciali nella progettazione e ottimizzazione dei sistemi di ricezione TV. Si tratta della misura della "riserva di qualità” espressa in dB del segnale rispetto alla soglia minima necessaria per una corretta decodifica. Questo parametro indica quanto il segnale può degradarsi prima che la qualità diventi insufficiente per garantire una visione stabile.

Importanza del Noise Margin

Un Noise Margin insufficiente porta a interruzioni o perdita del segnale, soprattutto in condizioni non ideali. Un Noise Margin adeguato è fondamentale per affrontare:

• Variazioni atmosferiche: Cambiamenti nelle condizioni climatiche possono ridurre temporaneamente il C/N.
• Interferenze ambientali: Interferenze LTE o che possono degradare il segnale.
• Aging dei componenti: L’usura di amplificatori, cavi e connettori può abbassare progressivamente il livello del segnale.

Valori Consigliati

• DVB-T/T2: Noise Margin minimo consigliato ≥ 5 dB.
• DVB-S/S2: Noise Margin minimo consigliato ≥ 3 dB.

Questi valori assicurano una tolleranza sufficiente per compensare eventuali fluttuazioni del segnale o interferenze.

Come Ottimizzare il Noise Margin

• Installare antenne di maggiore guadagno e/o direttività.
• Ridurre al minimo le attenuazioni lungo il sistema di distribuzione.
• Usare filtri LTE per eliminare eventuali interferenze della telefonia mobile.
• Considerare un Noise Margin maggiore per impianti in aree soggette a forte interferenza o con lunghe tratte di cavo.

4. Tasso di Errore di Modulazione (MER)

Il MER, espresso in dB, indica una misura diretta della qualità del segnale digitale ed è influenzato dalla precisione con cui il segnale viene modulato e trasmesso. Il MER è un parametro essenziale per valutare l’affidabilità della trasmissione digitale.

Valori ottimali

• DVB-T/T2: Superiore a 25 dB
• DVB-S/S2: Superiore a 12 dB

Un misuratore di campo professionale fornisce una misura accurata del MER. Valori superiori a 25 dB per DVB-T/T2 e 12 dB per DVB-S/S2 indicano una buona qualità del segnale.

Cause di un MER Basso

• Componenti difettosi: Amplificatori, derivatori o partitori con difetti possono introdurre distorsioni.
• Installazione non ottimale dell'antenna: Un errato puntamento dell’antenna verso il ripetitore riduce il MER.
• Riflessioni e multipath: In ambienti urbani, i segnali riflessi da edifici o strutture metalliche possono interferire con il segnale principale.
• Rumore termico: Ogni componente elettronico introduce rumore termico, che può degradare il MER.

Strategie di miglioramento del MER

• Riprogettare la distribuzione dell'impianto per ridurre riflessioni e perdite.
• Utilizzare amplificatori a basso rumore (LNA, Low Noise Amplifier).
• Collocare l’antenna in posizioni elevate e lontane da ostacoli per ridurre il multipath.
• Accoppiare 2 o 4 antenne UHF permette di ridurre il BER a seconda della provenienza dei segnali interferenti.

5. Tasso di Errore di Bit (BER)

Il BER misura la quantità di errori nei bit trasmessi rispetto al totale. Questo parametro è particolarmente importante per la ricezione digitale, dove il FEC (Forward Error Correction) tenta di correggere gli errori.

Interpretazione del BER

• Pre-Correction BER: Riflette la qualità del segnale ricevuto prima della correzione degli errori. Un valore alto indica che il segnale ha subito molte distorsioni.
• Post-Correction BER: Deve idealmente essere vicino a zero, indicando che il decoder è riuscito a correggere gli errori.

Cause di un BER elevato

• Errori nella modulazione, spesso causati da interferenze o bassa potenza del segnale.
• Sistemi di distribuzione con componenti non schermati o difettosi.
• Echi o riflessioni in Antenna

Metodi per ridurre il BER e ottimizzare il segnale

• Accoppiare 2 o 4 antenne UHF: La tecnica di Accoppiamento di Antenne UHF permette di ridurre il BER a seconda della provenienza dei segnali interferenti.
• Sostituzione dei componenti difettosi: Controllare i connettori F, partitori, derivatori e cavi coassiali.
• Uso di amplificatori e filtri: Per compensare attenuazioni e ridurre interferenze.
• Verifica dell'orientamento dell'antenna: Assicurarsi che sia puntata verso il ripetitore corretto.

Strumenti di Misurazione

Per misurare questi parametri, i tecnici devono utilizzare misuratori di campo professionali, che consentono:

• La verifica immediata di potenza, C/N, MER e BER.
• La visualizzazione dello spettro per identificare interferenze o problemi di segnale.

Conclusioni e Raccomandazioni

Per ottenere la massima qualità nella ricezione dei segnali TV, è fondamentale monitorare costantemente potenza, C/N, MER e BER, utilizzando strumenti professionali come misuratori di campo. Ogni parametro offre indicazioni su potenziali problemi e soluzioni:

• La potenza garantisce un segnale abbastanza forte per essere processato.
• Il C/N assicura che il segnale utile prevalga sul rumore.
• Il MER garantisce una modulazione precisa.
• Il BER monitora gli errori e la stabilità del segnale.

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