Ted jste se do toho zamotal, nemuzete scitat sumova napeti, ale sumove vykony (sumova napeti nejsou korelovana, takze nemohou byt "ve fazi"). Pak vyjde stejnou uvahou tech 4.77 dB.
To A.K.:
Vraťme se tedy k tzv. "Friisovu" vztahu pro obecnou definici šumového činitele (jakkoliv ho nemám rád (ten vztah) a pan H. T. Friis by kvůli tomu označení asi pěkně nadskakoval)
F = (Si/Ni)/(So/No) a budiž Ni = kT0, T0 = 290K => pracujeme tedy se standardním šumovým činitelem (Standard Noise Factor) a dosažitelnými spektrálními hustotami výkonu (tím nahraďte slovo šum dále).
Ve vašem (A.K.) modelovém případě dvou shodných zesilovačů můžeme na Si i So směle zapomenout (v celém řetězci stejné, neboť dosažitelná zesílení rovnají se 1) a snadno spočítat, že
1) standardní šumové číslo (Standard Noise Figure, NF) zesilovače 3 dB znamená aditivní šumový příspěvek zesilovače Na = kT0, neboť potom platí F = No/Ni = (Ni + Na)/Ni = (kT0 + kT0)/(kT0) = 2, resp. NF = 3 dB,
2) std. šumové číslo kaskády dvou takovýchto zesilovačů bude opravdu 4,77 dB, neboť:
a) šumové příspěvky obou zesilovačů budou shodné, Na1 = Na2 = kT0,
b) šum na výstupu prvého zesilovače bude No1 = Ni + Na1 = 2kT0,
c) šum na výstupu druhého zesilovače bude No2 = No1 + Na2 = 3kT0,
d) a konečně šumový činitel kaskády bude Ftot = No2/Ni = 3, resp. NFtot = 4,77 dB.
Pokud by vás trápilo, proč to není prostý součet (3 + 3)dB, pak vězte, že oba zesilovače sice mají standardní šumové číslo 3 dB, ale při výpočtu standardního šumového čísla kaskády musíte respektovat skutečnou velikost šumu na vstupu jednotlivých bloků. Sčítat tedy můžete, ale počínaje druhým blokem musíte sčítat aktuální provozní šumová čísla (Operating Noise Figure) jednotlivých bloků. Tedy v našem případě je provozní šumové číslo druhého zesilovače NFp = 10log10((3kT0)/(2kT0)) = 1,77 dB, a odtud celkové standardní šumové číslo kaskády jest (3 + 1,77) dB = 4,77 dB. Šumové číslo kaskády takovýchto zesilovačů jistě narůstá s rostoucím počtem zesilovačů v kaskádě, nikoliv však lineárně, ale s klesajícím přírustkem. Pro kaskádu nekonečného počtu zesilovačů jde k nekonečnu...
O tom všem se tu ale psalo už nekolikrát. Pořád je ale příliš mnoho takových, kteří tomu nevěří nebo věřit nechtějí. Vždycky je v tom nějaké ale. Třeba jako v případě toho nehomogenního pole. Jenže to laik není schopen posoudit. Takže si koupí velkou anténu, a v nehomogenním poli má mizerný signál. Proto pořád tvrdím, že takovéto věci patří odborníkovi!
Jen pozor aby Vás někdo nesežral, pane Klobáska ;-)
PS: tento článek neřeší satelit, ani v diskusi se nic takového neřeší, tak si najděte téma, kde to můžete probírat se stějně smýšlejícími. By mne zajímalo, co jste tak úžasného tím HD a satelitem dokázal Vy sám, krom toho že jste ho koupil a hledíte na něho. Tady se neřeší Vaše superrady o satelitu ani komplex z něčeho, článek řešil odborné téma o příjmu DVB-T!
Těch 10 dBuV jsem zvolil jako "pěkné číslo" pro příklad, aby se s tím hezky počítalo. Nevycházelo to z reality. Pokud jsem to špatně napsal, že to z toho nevyplynulo a mohlo to někoho zmást, tak se omlouvám.
Pánové díky za podrobné objasnění, upřesnění, dovysvětlení. Dohledat by se to vše dalo a myslím, že se v tom také jinak orientuji, ale prostě v článku to takto dopodrobna rozebírat nešlo, nemělo by to smysl, čímž se to zkreslilo a vznikly tam tyto nedostatky, na které jste upozornili a vyjasnili je. Příště (pokud nějaké bude :-) )se budu snažit více skoloubit jednoduchost a detailní korektnost.
Hmm no tak to bude asi spíš o takovém starším názvosloví resp. jeho použití.
Osobně to beru tak, že je proud (elektronů, ale stejně ty se pohybují opačně ;-) ) a ten se vytvoří když je nějaké napětí (rozdíl potenciálů). Ale "napětí proudu" zní divně, nejednoznačně, a dle mne to mate.
"..dle Vás, by se odstup signál/šum průchodem dvěma stejnými zesilovači s jednotkovým zesílením nezhoršil o dvakrát 3dB (o jejich šumová čísla) ale "jen" o 4,77dB."
Pěkný článek i jednoduše teoreticky zpracovaný pro méně vzdělané čtenáře!
Bohužel celkový dojem kazí příklad výpočtu, kde se autor dopouští několika hrubých chyb.
První je hodnota termického šumu na anténě, která je cca 2,3dBuV při šířce pásma 8MHz, nikoliv 10dBuV.
Poměr odstup signál/šum v kaskádě zesilovačů se počítá bohužel jinak,než uvádí autor. Není podstatný odstup s/š na vstupu přijímače, ale uvnitř něj na výstupu před demodulátorem. I DVB-T přijímač má svůj zesilovač s šumovým číslem obvykle okolo 6-10dB. Zjednodušeně řečeno, šumové číslo DVB-T přijímače lze zanedbat tím více, čím větší je zisk příp. anténního předzesilovače. Samozřejmě, že předzesilovač by měl mít vlastní šumové číslo lepší než DVB-T tuner. Na celkový odstup s/š soustavy má proto vliv :
- šumové číslo předzesilovače a útlum signálu v kabelu mezi anténou a předzesilovačem (přičítá se k šumovému číslu),
- zisk předzesilovače (z hlediska celkového s/š by být co největší, pozor však na jeho přebuzení silnými signály),
- šumové číslo DVB-T tuneru.
Ještě poslední poznámka. Nejlepší a "bezšumový" zesilovač je kvalitní anténa, jejíž zisk přímo zvyšuje užitečný signál,aniž zesiluje šum, tedy odstup s/š jako jediný článek kaskády zvyšuje. Pokud tuner nehraje, když je napojen co nejkratším kabelem přímo na anténu, často nebude hrát ani s nejlepším zesilovačem!
Nemám problém s tím, pokud si někdo nainstaluje cokoliv kamkoliv, ať si klidně pověsí anténu na věšák s oblečením, klidně i polské síto s širokopásmovým zesilovačem o "zisku" 50 dB. Je to jeho svobodné právo, v tom máte pravdu.
Ovšem pokud
1) neruší tímto svým chováním jakýkoliv příjem ostatních diváků/posluchačů
2) nekazí estetiku našich měst a vesnic
a nakonec 3) neskuhrá na internetu, že mu něco nejde/vypadává atd. a že "ta digitalizace je na hovno".
Bohužel v 99 % případů je jedna ze tří podmínek výše porušena, a v tom případě toto není zveličování. Polská síta s přebuzenými zesilovači jsou schopna efektivně zarušit příjem nejen TV na několik metrů, či dokonce desítek metrů. Antény (ale i paraboly) přidělané amatérsky na fasádách s kabely visícími z nich dolů a volně jdoucími nějakým oknem do nějakého bytu jsou otřesnou ukázkou estetického nevkusu místního obyvatelstva. A i diskuze tady jsou příkladem toho, že typický český kutil koupí přijímač za pár šupů, anténu ještě za méně šupů, "nainstaluje", samozřejmě mu to nejde jak má, a pak to řeší na internetu. Kdyby to přenechal profesionálovi, byl by klid.
Podívejte se v zahraničí - Rakousko, Německo, Itálie... Tam je 90% antén nainstalováno profesionálně, parabolu tam skoro okem nevidíte jak je schovaná. Zatímco tady každý "všechno ví, všechno zná" ale výsledkem jsou nekvalitně nainstalované antény a fasády domů plné parabol.
Nejhorší ale je, že i velká část "profesionálních firem", které se zabývají montážemi, jsou normální diletanti, kteří udělají to stejné jako laik, ale nechají si za to zaplatit nemalé peníze. Když pak člověk přijde na montáž po nějaké takovéhle firmě, nestačí se divit.
Kubo, těch 99% je Váš odhad, spíše jen katastrofické strašení. Proč si to myslím? Právě proto, že přinejmenším v oblastech, kde jsou již v provozu páteřní vysílače DVB-T se, podle mne, žádné anténářské orgie nekonají. Proč by si drtivá většina diváků pro příjem DVB-T pořizovala nové, monstrózní antény, potažmo polská síta s 50 dB ziskem? Klidně jim většinou postačují ty, co tam mají z analogu a někteří i už mnoho let. Proto bych nárůst případů, kdy nevhodná anténa zaruší příjem v širokém okolí nově s digitalizací nespojoval. To platí i o bodu 2. Ošklivé montáže klasických antén jsou opět většinou jen pozůstatkem minulosti a to narušené estetično mají na svědomí spíše čerstvé instalace parabol. Nakonec i bod 3 souvisí s tvorbou poznatků souvisejících s DVB. Žádný učený z nebe nespadl a to platí i o odbornících a firmách, profesionálně montujících případně nutné nové antény. Je tedy pochopitelné, že digitální zkušenosti standardních uživatelů se získávají někdy těžce a že nakonec někteří musí vyhledat pomoc na webu, opět považuji za normální. O čem jiném by mohl být třeba DigiZone? O tom, která stanice změnila moderátora? Jak oslavila některá z organizací z tohoto ranku svůj soukromý úspěch? Nebylo by pár recenzí a odborných článků za celý rok poněkud málo? Neživořila by zdejší diskuze jen na rozumném přitakávání si opravdových profesionálů na jim známých pravdách?
Ano, také bych přivítal estetičtější montáže všech druhů antén, přijetí politiky, že na jedné nemovitosti by mohl uspokojit všechny požadavky jen jeden společný anténní systém, kdyby letitá zkušenost a slabá kupní síla obyvatel nenutila si všechno bastlit na koleně. Ale i v tom příkladném zahraničí si člověk nemůže nevšimnout parabol a klasických antén pochopitelně umístěných na nejpříhodnějším místě, což zpravidla bývá jižní fasáda a nejvyšší vrchol střechy. To zase diktuje fyzika a občas má bohužel nad estetikou navrch. Nakonec trochu nechápu Váš stesk nad tím, že pro možná přechodné období pár let si mnozí pořizují tu nejlevnější alternativu za pár šupů. Pokud funguje v těch základních parametrech, je to jen rozumné. Ostatně, mám osobní zkušenost již s desítkami různých typů DVB přijímačů (STB, iDTV, PVR a pod.) z té většinou nejnižší cenové kategorie a zatím se všechny daly uvést do provozu a slouží dodnes. Co chtít víc?
Přejít na 16QAM je pochopitelně nesmysl. Hodně lidí spílá na MPEG2, že v MPEG4 se vejde do MUXU více programů. Takže přecházet na robustnější modulaci která má výrazně nižší přenosovou kapacitu, to by si štrejchnul jen blázen. Takhle těch necelých 20Mbps nedostačuje pro 4 kanály a dobrou kvalitu obrazu. To že to používají Němci a Rakušáci, to ještě neznamená že je to lepší. Je pouze blbuvzdornější. A nebo tedy radši QPSK, to by chytnul i láma.
I když je pravda, že v této zemi jsou i lidé s tak levými ručičkami, že často nechytnou ani vysílač co maji za zadkem.
No musim trvat na svem. Bud pocitam se sumovym faktorem F=F1+(F2-1)/G1 nebo se sumovou teplotou T=T1+T2/G1. Sumova teplota "predstavuje pouze prirustek", proto F=1+T/T0 a T1=T0(F1-1).
a ja si myslel, ze pri nastaveni anteny pro DVB-T je jednim z nejdulezitejsich parametru kandidujicich na mereni tzv. "impulsova odezva" nebo chcete-li mereni echa signalu...
"Napeti proudu se meri ve voltech." To nam rikal Ing. Zlamal na prednasce z elektroakustiky (VUT Brno asi tak 1970). A my jsme Mu verili, protoze kdyz rektor navstevoval osmiletku, On jiz byl odbornym asistentem (a zustal jim az do smrti...)
Je tam ještě jeden drobný problém. Zisk antény udávaný seriozním výrobcem je platný řekněme pro homogenní pole, pokud tomu tak není může vhodně umístěná anténka třeba s polovičním ziskem oproti anténě velké a výkonné dosáhnout lepších výsledků. Jinak článek pro širší veřejnost velmi dobrý, mohou si dle něj udělat jasnou představu jak anténní systém funguje, že zesilovač není všemocný atd.
Zamereni a zpracovani clanku dobre. Ale jsou tam bohuzel chyby nejen numericke, ale logicke.
1) "udávána požadovaná vstupní hodnota napětí 40 až 60 dBuV" Chapu, ze to jsou pekne kulata cisla a je potreba zjednodusovat, ale lepsi by bylo uvest spravne hodnoty. Dle normy je pro "ceske" parametry minimalni signal -78 dBm a maximalni -35 dBm, tedy prijimac musi zpracovat signaly 31 dBuV az 74 dBuV.
2) K prikladu "Pro názornost jeden příklad, uvažujeme výstupní napětí z antény 45 dBuV, pro jednoduchost s úrovní šumu např. 10 dBuV."
Pominu fakt, ze pokud se jedna o tepelny sum, uroven by mela byt 3,6 dBuV, jak uz uvadi Komenski.
a) Jedna se o tepelny sum.
Bez zesilovace se utlumi signal, ale tepelny sum zustane. Proto se C/N po pruchodu 5dB kabelem zhorsi o 5 dB! Se zesilovacem se sumovym cislem 5 pak skutecne bude C/N na vystupu o 5 dB horsi.
b) Jedna se o jiny sum z anteny - ruseni apod. podstatne vetsi nez tepelny sum.
Bez zesilovace se utlumi v kabelu jak signal, tak sum. Pak plati, ze C/N se nezmeni. Ale se zesilovacem nedojde ke zhorseni o 5 dB, ale zhorseni C/N bude zadne nebo zanedbatelne!
Jinak receno a) a b) nemuze nastat soucasne tak jak je v clanku uvedeno.
"Z toho je hezky vidět, že šumové číslo se přičítá k původnímu poměru C/N." - Pozor, toto plati pouze, pokud je na vstupu jen tepelny sum.
své sehrává i to, že řada multiplexů jede na provizorních vysílačích/kmitočtech. Osobně nemám problém zaplatit si odborníka na definitivní osazení STA. Jenže u nás v Ostravě chytám 4 multiplexy ze tří směrů, rozdíl mezi výkonem veřejnoprávního a toho od O2 je řádový což je také komplikace a vše je provizorní, takže sousedé se do investice do STA nehrnou. A kdo nechce čekat, lepí to zatím samodomo anténkama na balkónech ... a na to si zvát co rok odborníka se také nikomu nechce.
Není mi jasné, co má znamenat: "...QAM 16 jako v Německu (poruchy příjmu-kostičkování se oddalují).."? Snad se dá říci jednoduše, že při této modulaci stačí menší výkon vysílače, nebo že je větší jeho dosah.
V horských a kopcovitých terénech a oblastech - pokud tam fungoval analog s odrazy (duchy), digitál tam půjde bez problémů a viditelně zlepší kvalitu. V místech, kde digitál nepůjde, analog by byl už v nesledovatelné kvalitě. Ale v takových místech stál na příslušném kopci dokrývač. Rozhodnutí mezi budováním digitálního dokrývače nebo použitím satelitního příjmu je pak už otázka ekonomická.
Opravdu si myslíte, že všude tam, kde nebyl (nebo byl téměř nepoužitelný) analogový signál, stál vykrývač? Ale vůbec ne, to bylo jen v nejkřiklavějších případech a téměř bez vyjímky pouze v hustěji obydlených aglomeracích. V nějakých "zapadákovech" ani náhodou - tam to zkrátka nikdo neřešil. Paradoxně právě tam už obyvatelé několik roků sledují spokojeně satelit. A jeden můj poznatek z takových míst - pro tamní diváky ani zdaleka není TV Nova taková modla, jako pro ostatní "pokryté". Důvod? Ten je jednoduchý: Je to právě její velmi dlouhá absence na satelitu a tak je jasné, čemu tito obyvatelé dali přednost. Mohli koukat na prachmizerný obraz TV Novy z pozemního analogu, nebo na "digitální" kvalitu všech ostatních programů ze satu. Hádejte, čemu dali (k mé, až škodolibé, radosti) přednost :-)).
hmm, termický šum odporu 75ohm/8MHz je cca 2,3dBuV, tj.1,3uV. Šum za prvním zesilovačem je o 3dB vyšší, tzn. 5,3dBuV (=1,84uV). O stejnou hodnotu musí narůst šum za druhým zesilovačem , tzn. o cca 0,54uV na 2,38uV, což jest 7,5dBuV. Šum tedy narostl celkem o 5,2dB, což je celkové šumové číslo a je to nepatrně víc než 4,77dB.
Jak jste přišel na 1+1+1 vůbec netuším.
Po těch letech to jde už jen velmi ztuha. A na korouhvičku otáčející se za větrem jsem stejně nikdy neměl. Jen pozoruji, že řada lidí babrající se v detailech, zapomíná na hlavní směr. Je to jedna z nemocí naší společnosti - máme přebytek (někdy vnucovaných a umně sesumírovaných) informací, neumíme si vybrat, co je podstatné a co již ne . Lkajeme nad cizími hroby, spekulujeme neznaje konkrétní obsahy a udáváme i když vlastně ani nemáme žádné důkazy. Místo k osobní zodpovědnosti voláme po kolektivním dohledu nad vším, přičemž k precisní regulaci se stejně nikdy nedostaneme. Po státu bychom chtěli nemožné (ať si na to půjčí u našich dětí a vnuků) a když už těžce vyberem nějaké ty daně, tak jen přihlížíme, jak si je pravolevá politická a ekonomická oligarchie rozebere, ač přímo či nepřímo. Jednou táhnem na Bělehrad, pak na Brusel a nic nám nikdy nebude dobré...
JAK
Možná by bylo od věci ještě názornější příklad: signál 45dBuV, kabel -5dB, DVB-T tuner s šum.číslem řekněmež 8dB, termický šum 3dBuV.
A. Varianta bez předzesilovače
Celkové šumové číslo soustavy je 8+5= 13dB, odstup s/š před demodulátorem (uvnitř receiveru)45-3-13= 29dB
B. Varianta s předzesilovačem G=12dB, Fš=3dB před přijímačem
Celkové šumové číslo je 3+5+cca2=10dB, odstup s/š= 32dB
C. Varianta s předzesilovačem na svorkách antény
Celkové šumové číslo je 3+cca4= 7dB, odstup s/š=35dB
Z čehož vyplývá, že pro jeden DVB-T přijímač nemá moc smysl instalovat předzesilovač před tímto přijímačem, ale pokud možno co nejblíže anténě. Zisk zesilovače by měl být trochu větší než útlum kabelu k přijímači, nadměrný zisk je zbytečný a často pak dělá problémy při přebuzení. Příkladem jsou různé pokojové antény s vestavěnými zesilovači až s 30dB ziskem, před kterými varuji, jelikož rozhodně nemohou univerzálně vyhovět.
Poněkud jiná je situace, má-li zesilovač kompenzovat útlum rozsáhlého rozvodu pro mnoho přijímačů.
Mějme dva zesilovače v kaskádě, každý s šumovým číslem 3dB(=2kTo) a ziskem 0dB (1).
Dle Vašeho výpočtu by celkové šumové číslo bylo 2+2-1=3kTo, což je 4,77dB přesně. Jinými slovy, dle Vás, by se odstup signál/šum průchodem dvěma stejnými zesilovači s jednotkovým zesílením nezhoršil o dvakrát 3dB (o jejich šumová čísla) ale "jen" o 4,77dB. To zcela jistě není pravda a není třeba se o to dále přít. Chyba se vloudí...
O použitých parametrech MUXů se dá polemizovat.
Teď již sice u nás nikdo na 16QAM nepřejde, ale stejně si myslím, že jsme měli jít "Rakouským" modelem, tedy 16QAM 3/4.
Oproti našemu 64QAM 2/3 je tam sice nepatrně nižší kapacita MUXu (přesně 3:4 pokud dobře počítám), ale zase stačí o cca 4dB slabší signál, čili mám "zadarmo" o 60% větší dosah a pokryji více než dvojnásobnou rozlohu (alespoň teoreticky - ČR není Holandsko).
Na co je nám možnost nacpat 5 kanálů do jednoho MUXu, když 2 ze 4 MUXů jsou téměř prázdné... (a s malým pokrytím díky 64QAM).
MPEG2 vs MPEG4 nekomentuji, to bylo politické rozhodnutí.
Jenže si uvědomte že ČRa mají vybudovánu páteřní síť hlavních vysílačů a nepotřebují tedy aby vysílače pokryly větší území. Proto při využití 16 QAM u nás, by se nejspíš snížily výkony vysílačů. Jenže pořád by se do 1 muxu nacpalo méně stanic a toto byl asi rozhodující faktor proč se vysílá tak jak se vysílá.
Je pravdou,že příslušná studia jsem absolvoval již velice hodně dávno, ale přesto i praktická měření na spektrálním analyzátoru ukazují hodnoty vyšší,blížící se spíše mému "jednoduššímu" výpočtu.
Vycházel jsem z trochu jiné úvahy - náhradní schéma dvou zesilovačů s jednotkovým zesílením je sériové spojení "šumícího vstupního odporu" a dvou stejných generátorů šumu (jelikož oba zesilovače jsou stejné).
Naštěstí rozdíly nejsou podstatné a zcela jistě nesnižují hodnotu závěrů, které jsme z toho vyvodili.
Řekl bych, že zveličujete. S tím, jak se zlepšuje pokrytí území digitálním signálem, je dosažení dobrého příjmu obecně jednodušší. Prostě se smiřte s tím, že naprostá většina uživatelů individuální antény nebude potřebovat anténní odborníky. Jistě, výsledek jejich činnosti profesionála nenadchne, ale bude jim to fungovat a to je podstatné. Ověřeno v praxi u známých - polské síto se zesilovačem na jakémsi sukovitém klacku, asi 60 km severně od Brna, v údolí, kde se před vybudování místního (samozřejmě analogového) vykrývače na TV nedalo koukat; o Vánocích jsem cvičně zkusil, zda tam vůbec něco digitálního bude - a bylo, 1. i 2. multiplex. Jakákoliv diskuse o nějakém vylepšování byla zbytečná - prostě jim to jede (hned se na to otevřela lahvinka :-) ), takže není důvod, a mají koneckonců pravdu. Minimálně je to jejich rozhodnutí, na které mají právo.
Pěkný článek, Davide, klobouk dolů. Absolutní souhlas také s Enikem. Problém ale je, že anténní odborníci jaksi v ČR nejsou! Vzhledem k rozvoji zemské digitalizace se divím, že např.ČRa neposkytují takovýto odborný servis svým divákům, pouze přijedou, změří a řeknou, že je to na prd. A pak už divák hledá nějakého technika. Nenajde ho, začne si anténní soustavu nastavovat sám nebo se sousedem kutilem a ještě více to rozvrtají. Pak v nasranosti jedou kupovat satelitní komplet. Taková je realita posledních let v ČR. Možná, kdyby se u nás vysílalo modulací QAM 16 jako v Německu (poruchy příjmu-kostičkování se oddalují), nebylo by tolik nespokojených diváků DVB-T a také možná by se předešlo problémům tím, že by se v horských a kopcovitých terénech a oblastech řekla rovnou a dávno pravda - že pro takovéto oblasti ještě jakžtakž dobře fungoval analog, ale digitál už zlobí a bude zlobit a není zde vhodný. Lidé v těchto lokalitách by rovnou přešli na satelit.