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Impianti di ricezione TV

Un impianto di ricezione TV (impianto televisivo) è un insieme di apparecchi che hanno la funzione di captare dei segnali, emessi da apparecchi trasmettitori, e trasferirli in appositi decodificatori che li trasformano in immagini e suoni. I segnali vengono irradiati con una lunghezza d'onda portante di un certo valore ed occupano uno spazio determinato (banda di frequenza). L'intervallo di lunghezza d'onda, nel quale si inseriscono le trasmissioni televisive, varia da 47 a 862 MHz, suddividendosi in VHF, UHF, IV banda e V banda.

Secondo gli standard internazionali, le onde portanti che trasmettono informazioni devono essere emesse in gamme di frequenza comprese tra:

· 47 e 68 MHz, per la banda I (canali A e B);

· 81 e 88 MHz, per il canale C;

· 174 e 230 MHz, per la banda III (canali da D a H1).

Fino al limite di 300 MHz le onde vengono denominate VHF. Da 300 a 3000 MHz vengono identificate dalla sigla UHF e comprendono le seguenti frequenze TV:

· da 470 a 606 MHz, per la banda IV (canali da 21 a 37);

da 606 a 862 MHz, per la banda V (canali da 39 a 69).

Antenne

I sostegni, sui quali vengono montate le antenne TV, devono essere dimensionati in base al numero, al tipo di antenne e alla loro distanza reciproca. Occorre puntualizzare che nei cataloghi dei produttori, fra i dati riportati, figura il momento resistente disponibile, che rappresenta la differenza fra il momento resistente vero del sostegno (resistenza meccanica al ribaltamento del sostegno, misurata in chilogrammi per metro) e il momento flettente (effetto di ribaltamento dovuto all'azione del vento), calcolato per venti con velocità pari a 120 km/h sul sostegno medesimo. Operativamente è il cosiddetto momento flettente del palo la caratteristica principale da tenere in considerazione. Risulta evidente che il momento flettente ha un valore (o una incidenza) direttamente proporzionale alla lunghezza del sostegno.

Le norme CEI 12-15 stabiliscono una distanza minima tra le varie antenne e, in base a questa, viene calcolata la lunghezza del palo occorrente e verificato il momento resistente. Nel caso in cui il momento resistente non sia conforme (cioè superiore) al momento flettente, si deve ricorrere ad un sostegno di tipo controventato.

Terminale di testa

Il terminale di testa è quell'insieme di apparecchiature interposto tra l'antenna e la rete di distribuzione dei segnali. La sua funzione è di adattare i segnali entranti e distribuirli alle varie prese d'utenza e può essere costituito, a seconda dello specifico impianto, da miscelatori, demiscelatori, filtri, attenuatori, convertitori di canale, amplificatori e preamplificatori d'antenna.

Miscelatore
Il miscelatore è una apparecchiatura che ha la funzione di combinare e trasmettere, attraverso un unico cavo, un determinato numero di segnali anche di canali diversi. Può essere del tipo:

· a larga banda, quando copre tutta la gamma di frequenze televisive;

· di banda, quando somma segnali di più bande di frequenza;

· di canale, quando lascia passare solamente le frequenze di alcuni canali.

I miscelatori possono essere in versione da palo, da sottotetto, oppure essere incorporati direttamente sull'antenna.
Le loro caratteristiche sono:

· la perdita di passaggio, o attenuazione, la quale è definita come la perdita di segnale che si ha nell'apparecchiatura;

· la banda passante, definita come l'intervallo di frequenza di utilizzo;

· la separazione fra gli ingressi, definita come elevata attenuazione per le frequenze non volute che, per evitare fenomeni di interferenza tra i vari canali, deve essere di circa 20 dB.

Demiscelatore
È un dispositivo che compie la funzione inversa del miscelatore e separa in uscita i segnali, convogliati da un unico ingresso. Lo stesso miscelatore può essere usato come demiscelatore, quando vengono invertiti gli ingressi con le uscite.

Filtro
È un'apparecchiatura che svolge la funzione di modificare il segnale del circuito sul quale è collocata. A seconda dello specifico filtro si possono avere per esempio attenuazioni di tutti i canali, eccetto di quello sul quale il filtro è sintonizzato; oppure il filtro può consentire il passaggio di frequenze di una determinata banda, attenuando tutte le altre.

Attenuatore
È un dispositivo resistivo che consente di ridurre il valore di un segnale. Esso è normalmente impiegato in tutte quelle situazioni in cui un segnale in arrivo è troppo intenso e crea interferenze su altri canali.

Convertitore
Il convertitore ha la funzione di trasferire un segnale televisivo su un canale diverso da quello sul quale viene emanato.
La trasposizione del segnale è necessaria quando:

· si vogliono ricevere più canali incompatibili tra loro, oppure con frequenze molto vicine;

· l'impianto di distribuzione è particolarmente lungo;

· ci si trova in presenza di un segnale molto forte che viene ricevuto direttamente dalla TV e solo secondariamente attraverso l'antenna (situazione in cui si formano le doppie immagini).

Amplificatore e preamplificatore d'antenna
Sono apparecchiature elettroniche che amplificano il segnale in arrivo, se l'entità di questo segnale risulta insufficiente per assicurare una buona qualità delle immagini riprodotte dall'apparecchio televisivo.
Le caratteristiche di queste due apparecchiature sono le seguenti:

· il guadagno (è il valore di amplificazione del segnale ed è misurato in decibel);

· il fattore di rumore (rappresenta la caratteristica di aumento del rumore ed è anch'esso misurato in decibel);

· l'impedenza dell'apparecchio;

· la banda passante (intervallo di frequenza che viene amplificato);

· tensione di alimentazione.

La loro installazione può essere fatta, analogamente a quella del miscelatore, sul palo o nel sottotetto. Risulta evidente che, in presenza di segnali deboli anche dopo l'installazione di un amplificatore, si deve ricorrere ad un diverso posizionamento dell'antenna, in modo da determinare un diverso rapporto di ricezione.

Frequentemente gli amplificatori sono dotati di attenuatori su ogni ingresso. La loro funzione è di predeterminare una situazione ottimale, prima dell'amplificazione dei segnali.

Il guadagno è strettamente legato al numero di prese inserite nell'impianto: più grande è l'impianto, maggiore deve essere il guadagno dell'amplificatore.

I preamplificatori di antenna sono normalmente telealimentati mediante il cavo coassiale. In questa situazione anche i miscelatori, i filtri, gli attenuatori ecc. devono essere predisposti per una tale alimentazione.

Centralino
Negli impianti di ricezione televisivi, il centralino è il cuore dell'impianto. Esso è principalmente costituito da un alimentatore e da un miscelatore; successivamente, a seconda dei modelli, può contenere filtri, amplificatori, attenuatori ecc.

Sul mercato sono reperibili centralini monoblocco e centralini di tipo modulare. Questi ultimi risultano essere molto più versatili dei primi, in quanto consentono di accoppiare più componenti di diversa natura in base al tipo di installazione che si desidera; con la presenza di un centralino modulare canali televisivi si possono sostituire o aggiungere senza difficoltà.

Pagina web realizzata da Luigi Peduto.
Il testo e le immagini sono tratte dal CD-ROM allegato al libro:
Esercitazioni pratiche 1 di G. Ortolani e E. Venturi
Ulrico Hoepli Editore

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Una antenna ricevente può essere definita come un apparecchio in grado di rilevare l'energia di un campo elettromagnetico e in grado di fornire, ai capi dei propri morsetti, un segnale utilizzabile nel ricevitore TV. Nello scegliere e installare una antenna si deve tenere in considerazione che l'efficienza ottenibile è condizionata sia da caratteristiche proprie dell'antenna stessa che da un insieme di fattori che variano a seconda delle situazioni.

Le caratteristiche intrinseche di una antenna sono definite dal guadagno, dall'angolo di apertura e dal rapporto tra sensibilità nella direzione di ricezione e in quella opposta.

I principali fattori esterni si possono invece suddividere in due tipi:

· fattori strutturali,

· fattori di ricezione.

I primi comprendono caratteristiche quali l'altezza dell'edificio sul quale viene installata l'antenna, le potenziali barriere (costituite da fabbricati vicini), la lunghezza dell'impianto e la quantità di utenze.

I secondi sono dati dal livello di intensità dei segnali in arrivo, dalla loro lunghezza d'onda e dall'eventuale presenza di disturbi.

La normativa stabilisce che l'impedenza di ingresso e di uscita di tutti gli elementi attivi e passivi sia di 300 Ohm, per cavo in piattina, e di 75 Ohm, per cavo coassiale.

Le antenne devono essere costruite con materiali inossidabili e in lega leggera, in modo da poter resistere alle sollecitazioni atmosferiche. In linea generale sono costituite da elementi di alluminio o acciaio zincocromato e verniciato.

Esistono in commercio vari tipi di antenne la cui conformazione è strettamente legata alla banda di frequenza che devono ricevere. La parte più importante di ogni antenna è il dipolo: elemento capace di captare le onde elettromagnetiche, di rendere disponibile ai suoi capi una tensione e di inviarla all'impianto televisivo. Il dipolo può essere realizzato in versione semplice (rettilinea), ripiegata o in altre forme che comunque consentano un suo orientamento perpendicolare al piano di provenienza del segnale. Ai capi del dipolo viene collegato il cavo coassiale, il quale, a sua volta, viene connesso al miscelatore o al centralino dell'impianto TV. Il dipolo non viene usato da solo ma si combina generalmente con un riflettore (situato posteriormente) e con uno o più direttori (posti anteriormente).

In linea generale si costruiscono antenne per la ricezione di canali VHF e UHF. Le antenne VHF possono essere strutturate sia per la ricezione di un solo canale (monocanali) che per la ricezione di più canali della stessa banda (a larga banda). Le antenne UHF si distinguono in direttive a larga banda, a pannelli, per gruppi di canali e a larga banda con riflettore a cortina o diedro.

Nell'installare un'antenna è necessario tenere conto che:

· la resa dell'impianto è legata all'altezza utile e che molti disturbi provengono dalle zone sottostanti (elettrodomestici, automobili ecc.);

· non bisogna ancorarla a camini, ma posizionarla almeno a 2 m da essi e in posizione controvento, onde evitare che i fumi di scarico del camino corrodano le funi di fissaggio o che si depositino dei residui sugli elementi, in grado di alterarne le proprietà;

· occorre posizionarla lontana dalle linee elettriche;

· è bene collocarla sul versante del tetto più lontano dalla strada, per evitare danni a cose e persone provocati da una sua eventuale caduta;

· il palo di sostegno deve essere ben assicurato con zanche e apposite mensole;

se le antenne sono più di una, è necessario disporre quelle più ingombranti e lunghe nella parte inferiore del sostegno, in modo da evitare maggiori sollecitazioni da parte del vento (l'antenna più bassa deve comunque essere collocata ad una altezza non inferiore a 1,8 m);circa 1/8 della lunghezza del sostegno (con un minimo di 40 cm) deve essere riservata per l'ancoraggio dello stesso.La figura riporta lo schema, la distribuzione delle antenne impiegate e la verifica della portata del sostegno. In essa viene effettuata la verifica della resistenza di un sostegno (TK4 catalogo Fracarro) di 4 m di lunghezza di acciaio prezincato a fuoco, avente un momento resistente disponibile di 15,4 kgm. Sul palo sono installate un'antenna VHF a 6 elementi (6H1 catalogo Fracarro) e un'antenna VHF a 4 elementi (4F catalogo Fracarro), entrambe per banda 3 e per singoli canali, e un'antenna a 10 elementi (10 delta catalogo Fracarro) per banda 4 e per gruppi di canali. Il calcolo si prefigge di trovare il momento esercitato dal sistema sulla staffa superiore di ancoraggio e di confrontarlo con il momento resistente disponibile del sostegno scelto. In questo esempio dal calcolo risulta che il valore del momento prodotto dal sistema (13,90 kgm) è inferiore di quello del sostegno e che quindi quest'ultimo risulta idoneo all'impiego.

Elementi passivi:
partitori, cassette di derivazione, prese e cavo coassiale

Dopo l'antenna e le apparecchiature che compongono il terminale di testa, gli elementi costituenti un impianto di ricezione TV sono: i partitori, utilizzati per dividere il segnale TV in più vie; le cassette di derivazione, aventi la funzione di dividere la linea entrante in tante derivazioni quante sono le prese; le prese d'utenza, utilizzate per connettere l'apparecchio televisivo alla linea di ricezione; il cavo coassiale, usato per collegare le apparecchiature fra loro.

Partitore
Il partitore viene utilizzato per ottenere da una linea in entrata due o più linee in discesa. Detto in altri termini, esso è utilizzato per dispensare l'energia del segnale tra due o più linee di distribuzione.

Le caratteristiche del partitore, denominato anche divisore, sono:

· la quantità di uscite, che rappresenta il numero di linee uscenti e che si possono utilizzare;

· l'attenuazione, che indica la perdita di segnale, misurata in dB, dovuta all'apparecchiatura; essa è tanto maggiore quanto più elevato è il numero di derivazioni;

· il disaccoppiamento, che rappresenta il rapporto tra segnale in entrata e il valore del segnale di disturbo: è espresso come una diminuzione o attenuazione che il rumore subisce passando da una presa all'altra. Operativamente tanto maggiore è il disaccoppiamento, tanto più elevata è l'attenuazione del segnale di disturbo.

Vengono prodotti partitori a una, due o più vie; nel caso che una delle uscite non venga utilizzata, essa deve essere chiusa con una resistenza terminale del valore di 75 W.

Derivatore
Il derivatore o deviatore viene impiegato negli impianti centralizzati e serve per ripartire la linea di distribuzione in più prese d'utente, senza interrompere la discesa verso altre derivazioni. Si producono derivatori per una, due, tre o quattro prese d'utenza che possono essere del tipo ibrido-direzionale o resistivo. Mentre i deviatori resistivi hanno un comportamento uguale per tutte le bande di frequenza, quelli direzionali presentano una attenuazione di prelievo che decresce con l'aumentare della frequenza, compensando quindi la perdita dovuta al cavo.Le caratteristiche che contraddistinguono il derivatore sono:

· perdita di passaggio;

· disaccoppiamento;

· perdita di prelievo.

Prese
A seconda delle caratteristiche dell'impianto di distribuzione, si possono impiegare prese di tipo

· semplice,

· passante,

· terminali.

Inoltre anche le prese, come i derivatori, possono essere del tipo resistivo o ibrido-direzionale: in questo caso valgono le stesse considerazioni fatte in precedenza.

Mentre nelle prese di tipo resistivo, appunto perché tali, i morsetti possono essere utilizzati indifferentemente come entrate ed uscite della linea passante, nelle prese di tipo direzionale passante i morsetti di ingresso e di uscita devono essere opportunamente contrassegnati e non possono essere utilizzati indifferentemente.