Come installare un’antenna
Introduzione
Quando in tutto il territorio nazionale si captava la sola RAI, l’installazione di un’antenna
non richiedeva una elevata specializzazione.
Tutto si risolveva nel direzionare l’antenna verso l’emittente e nel trasferire il segnalecaptato,
tramite un cavo coassiale, alla presa del televisore.
Se per un qualsiasi motivo il segnale risultava debole, si installava sull’antenna un preamplificatore ed il problema era risolto.
Con il passare degli anni le cose si sono complicate, la TV è diventata a colori, l’utente ha acquistato più televisori e quindi di conseguenza l’installazione di più prese donde il sorgere di nuove difficoltà.
Se prima l’immagine era perfetta, collegando più prese il segnale risulta insufficiente, e se, come spesso avviene, si accendono contemporaneamente due TV, ecco apparire su entrambe delle immagini sormontate da fastidiose righe orizzontali, oppure sdoppiate con immagini riflesse.
Recentemente il quadro si è ulteriormente complicato per le molte emittenti presenti per cui le antenne andrebbero diversamente direzionate ed i segnali captati diversamente amplificati o attenuati.
Molte antenne su un tetto portano ad un risultato disastroso perché, collocate in una spazio ristretto,
si disturbano a vicenda, dato che oltre che ricevere irradiano anche su quelle adiacenti parte del segnale generato dall’oscillatore locale della TV.
E’ per questo motivo che sono sorti gli impianti centralizzati.
Le regole per un buon impianto
Il segnale TV che scorre nel cavo è un segnale VHF-UHF che non supera gli 0,002 volt e poiché
tali frequenze passano attraverso un cavo coassiale subiscono un’attenuazione.
In pratica bisogna considerare un’attenuazione di 0,25 dB/m per cavi di buona qualità e di 0,35 dB/m per quelli scadenti.
Poiché è necessario far giungere alla presa di utente più distante, un segnale compreso tra 58 e 65 dBmicrovolt, dovremo necessariamente attenuarlo con prese attenuatrici laddove risulta troppo alto.
Se in un appartamento si desidera installare più prese utente, è necessario che tutte posseggano la caratteristica di non far rientrare nel cavo coassiale le frequenze spurie generate da ogni TV,
onde evitare che queste vadano a disturbare gli altri televisori.
Con le TV a colori è poi estremamente importante evitare fenomeni di intermodulazione.
Per questo motivo tra due prese è necessario ci sia una distanza tale da introdurre un’attenuazione
compresa tra i 30 e 40 dB.
La portata ottica
A causa del fenomeno della diffrazione, le onde VHF-UHF utilizzate dalla TV non si propagano in linea retta come un fascio di luce, ma seguono leggermente la curvatura terrestre rendendo possibile la ricezione al di là del ristretto orizzonte ottico.
Per calcolare la distanza massima tra un’emittente ed un’antenna ricevente si può utilizzare la formula:
dove: distanza è la distanza massima tra Tx e Rx in Km mentre
hTx e hRx sono le altezze dell’antenna trasmittente e quella ricevente in metri.
La diffrazione
Poiché la propagazione non è perfettamente rettilinea, è ancora possibile in una certa misura che
il ricevitore possa captare il segnale inviato dal trasmettitore anche se tra questi è interposto un ostacolo tipo montagna o quant’altro.
La riflessione
Un ricevitore può captare un segnale che proveniente da un trasmettitore ha percorso due o più strade diverse a causa di riflessioni.
L’onda riflessa arrivando sempre in ritardo rispetto all’onda diretta, determina sullo schermo uno
sdoppiamento dell’immagine.
Una formula che permette di calcolare in Km il percorso supplementare (Delta) è la seguente:
Delta = 15,6 *( d : L)
dove: d è la distanza in cm tra le due immagini sdoppiate sullo schermo e L la lunghezza totale
dello schermo in cm.
Eliminare le onde riflesse
La soluzione più semplice per eliminare le onde riflesse consiste nello scegliere antenne con un rapporto AVANTI/DIETRO molto alto.
Se ciò non bastasse, si potrà tentare di ruotare l’antenna di 10-15 gradi.
Nel caso in cui ciò non bastasse si potrà adottare la tecnica di accoppiare due antenne in parallelo in modo da restringere il lobo di irradiazione in senso orizzontale (antenne posizionate a una distanza non inferiore a mezza lunghezza d’onda poste sullo stesso piano orizzontale) o verticale (antenne posizionate a una distanza non inferiore a mezza lunghezza d’onda poste sullo stesso piano verticale).
Questo metodo di accoppiamento porta ad un aumento del guadagno dell’antenna (aumento di 3 dB e non del doppio per antenne uguali accoppiate) e quindi un aumento del rapporto AVANTI/DIETRO.
Livello minimo e massimo del segnale sulle prese TV
Per avere una qualità d’immagine accettabile, è necessario che l’ampiezza del segnale video all’uscita dell’antenna sia:
non inferiore a 58 dBmicrovolt pari a 790 microvolt
non superiore a 72 dBmicrovolt pari a 3980 microvolt
Modulazione incrociata e intermodulazione
La modulazione incrociata è un difetto che si manifesta quando una portante viene a sovrapporsi ad un’altra, producendo delle interferenze.
Il difetto dipende dal fatto che una sorgente giunge sulla TV con un’ampiezza superiore ai 75
dBmicrovolt.
Per evitare questo inconveniente è necessario riportare il segnale tra i 68-72 dBmicrovolt con un attenuatore.
Il difetto si presenta sull’apparecchio TV sotto forma di barre orizzontali che scorrono sull’immagine con la stessa frequenza del suono.
Questo problema è molto comune perché nella realizzazione degli amplificatori a larga banda, amplificando in egual misura tutti i segnali, alcuni già grandi risultano eccessivamente alti.
Intermodulazione è invece un disturbo causato dal valore troppo elevato del segnale che giunge al televisore.
Tale difetto appare sullo schermo sotto forma di venature trasversali.
Anche in questo caso, il problema si risolve attenuando opportunamente il segnale.
Come è fatta un’antenna
Un’antenna è essenzialmente costituita dall’elemento radiativi detto dipolo a mezz’onda, dal riflettore e dai direttori (vedi figura).
L’impedenza dell’antenna
L’antenna ha un valore di impedenza che deve essere accordato a quello del cavo coassiale il cui valore è di 75 ohm.
Ogni antenna ha un suo valore di impedenza come mostrato sotto:
Per ottenere nuovamente ai capi del bipolo una impedenza caratteristica di 75 ohm si dovrà applicare un “balum” (vedi figura):
In questo modo si riesce a trasferire al carico che è costituito dal cavo la massima potenza captata dall’antenna in quanto la perdita risulta minima e calcolabile percentualmente con le formule:
Perdita% = ( K * K ) * 100
K = ( ROS – 1 )/( ROS + 1 )
ROS = Impedenza del bipolo/Impedenza del cavo
( o l’inverso dovendo risultare il ROS sempre maggiore di uno ).
Accorgimenti per installare più antenne su un tetto
1) i pali di sostegno delle antenne devono avere una buona massa o terra
2) è preferibile se nelle vicinanze della casa c’è una linea elettrica porsi almeno a una distanza di 20 metri.
3) Possibilmente disporre l’antenna sul tetto non sul lato strada o sul lato dove sono presenti neon.
4) Se sul tetto sono presenti altre antenne, porsi ad una distanza di almeno 3 metri e con almeno un dislivello di 1 metro.
5) Se di fronte all’appartamento sono presenti alberi cercare con un palo più lungo di evitare il più possibile questo ostacolo che inevitabilmente comporta un’attenuazione del segnale.
6) Nel caso di antenne disposte su uno stesso palo ci sono relative tabelle che indicano la distanza minima tra di loro sia nel caso siano rivolte nella stessa direzione che non.
7) Una normativa in cui ci sono precise disposizioni da rispettare nell’ installazione di antenne è la legge del 6 maggio 1940 n. 554 e quella del 14 giugno 1940 n. 138.
Divisori di linea, derivatori, prese utente
In figura è mostrato un tipico esempio di impianto d’antenna.
Con 1 è indicato l’amplificatore d’antenna, 2 indica un divisore di linea, 3 indica un derivatore, 4-5-6-7-8-9 sono le prese di utente.
Il divisore di linea (2) è l’accessorio che distribuisce su più linee il segnale prelevato dall’amplificatore di linea.
Il derivatore (3) è l’accessorio che serve per prelevare il segnale dalla linea e convogliarlo alle prese di utente.
La presa d’utente è quella presa che fissata alla parete permette di prelevare il segnale ed applicarlo all’ingresso del TV.
In figura le 5,7,9 sono prese passanti mentre 4,6,8 sono prese finali.
I divisori di linea
I divisori di linea sono di diverso tipo:
DIV.2 se presentano 2 uscite
DIV.3 se presentano 3 uscite
DIV.4 se presentano 4 uscite
Le uscite laterali presentano una certa attenuazione come indicato in figura:
Possono essere di resistivo o induttivo.
Nel tipo induttivo la suddivisione tramite induttanza è più efficace rispetto a quella resistiva.
Derivatori di linea
Servono per prelevare dalla linea di discesa il segnale VHF-UHF e mandarlo alle prese di utente.
I divisori di linea anche possono essere di diverso tipo:
DR.14-1, DR.14-2, DR.14-4
DR.20-1, DR.20-2, DR.20-4
DR.26-1, DR.26-2, DR.26-4
Dove 14, 20, 26 indicano i dB di attenuazione introdotti dal collegamento sul cavo di utente mentre 1,2,4 indicano il numero delle uscite attenuate.
In figura è mostrato un esempio:
Il valore di -1.8 dB indica che sull’uscita di prelievo dove va inserito il cavo di utente si avrà un’ attenuazione di -14 dB mentre sulla presa di proseguimento si avrà un’attenuazione di -1.8 dB.
Anche in questo caso i derivatori possono esseredi tipo resistivo, ibridi e induttivi.
La presa utente
Tutti i segnali TV preamplificati, poi convogliati tramite Divisori sulle varie linee di discesa e da quì prelevati con i Derivatori, dovranno finalmente giungere sulla Presa Utente.
La presa utente deve avere le seguenti caratteristiche:
1- Deve fornire un segnale TV compreso tra 62 e 72 dBmicrovolt.
2- Non deve caricare la linea.
3- Deve possedere più valori di attenuazione di prelievo per poter essere adattatala segnale disponibile.
4- Deve garantire un’attenuazione inversa di almeno -30, -40 dB per impedire che i segnali degli oscillatori dei diversi TV collegati, riflessi disturbino gli altri apparecchi TV.
In figura sono mostrati 3 diversi tipi di presa di utente:
Le prime due prese sono con passante con rispettivamente -4.2 dB , -20 dB di attenuazione e -4.2dB, -0.4 dB attenuazione su linea passante.
La terza presa PF.0 indica una presa finale (senza passante) con attenuazione 0 dB.
Esempio di impianto
Nello schema sopra riportato si è preso in considerazione un’abitazione che necessita di 4
prese di utente nell’interno dell’appartamento.
Il punto essenziale nell’installazione dell’impianto è far si che a ogni presa di utente giunga un segnale sufficientemente potente ossia non inferiore ai 65dBµV .
Sulla presa A giunge un segnale di 83.75dBµV.
Un ulteriore attenuazione di 20dB introdotta dalla presa PP.20 portetà il livello del segnale a 63.75dBµV.
Con un altro cavo il segnale è prelevato e portato all’ingresso dell’apparecchio TV curando che il segnale non giunga con un livello inferiore a 58dBµV .
E’ da notare che se come presa finale (D) si sia optato per una presa passante invece che per una presa PP.0, allora per evitare riflessione dovuta a disadattamento, bisogna chiudere la linea su un carico di 75 ohm se si decide di non prolungare la linea oltre la presa D.
Comunque, tenendo conto dei dispositivi a disposizione, è possibile trovare una soluzione personale per le esigenze del proprio impianto TV.
Occorre solo rispettare i valori limite del segnale (non toppo forte e non troppo debole sul TV)
E fare in modo da quanto precedentemente detto che non si verifichino riflessioni causate da disadattamento della linea.
