Téma, které se neustále opakuje
Inspirací pro většinu mých článků jsou dotazy na internetových diskusích nebo osobní zkušenosti z mé mnohaleté anténářské praxe. Ne zřídka se pak stává, že se oba tyto vlivy prolínají a vznikají tak články s konkrétním tématem. Ten dnešní je proto věnován všem, kteří hledají spásu v anténních zesilovačích.
Velmi časté dotazy na vhodnost či nevhodnost antény se v diskusích střídají s dotazy na vhodnost či nevhodnost toho nebo onoho anténního zesilovače. Pominu-li stále platné pravidlo, že vhodnost jakýchkoliv prvků pro anténní systém se zásadně volí podle konkrétní příjmové situace zjištěné za pomocí měřící techniky právě v místě příjmu, pak je na místě říct, že zesilovač je dobrý sluha, ale velmi špatný pán. Je celkem velmi častým případem, že od použití anténního zesilovače jsou očekávané spíše zázraky než reálné vlastnosti.
Podobně zázračná očekávání pak mnozí mají i od deklarovaného zisku antén, který ovšem nejen, že nebývá pravdivý, ale navíc platí pouze za předem přesně stanovených podmínek, což je v reálném prostředí většinou nedosažitelné.
Anténa nestačí? Někdy pomůže zesilovač. A nebo taky ne.
Zesilovač jako lék na „duchy“ v obrazu
Ze své anténářské praxe znám nespočet případů, kdy i tzv. odborníci instalovali anténní zesilovače a předzesilovače jen proto, aby obraz zbavili duchů (odrazů) nebo signálových úniků. V extrémních případech jsem tak u antény objevil i kaskádu zesilovačů s celkovým ziskem přes 50dB, které měly za úkol spasit kvalitu televizního signálu. Nic takového se ovšem nezdařilo a výsledek tomu také odpovídal. Na druhou stranu je ovšem nutné přiznat, že za více než dvě uplynulá desetiletí pokročil vývoj o pořádný kus vpřed a dnešní zesilovače v porovnání s těmi před dvaceti lety opravdu umějí téměř zázraky.
Vzhledem k tomu, že jeden z největších tuzemských výrobců anténářské techniky, fa. TEROZ, sídlí jen pár kilometrů od mého bydliště, používám ke svojí práci téměř výhradně jejich výrobky, které si mnohdy nechávám vyrábět přesně na míru podle konkrétních požadavků a potřeb.
Před několika dny jsem pro tuto firmu prováděl ověřovací měření nových typů zesilovačů, nově vyvinutých pro digitální televizní vysílání, které má poněkud jiné nároky na zpracování signálu než bývalá analogová televize. Samozřejmě je ale nutné brát v úvahu konkrétní účel, pro který je zesilovač nebo předzesilovač v anténním systému použit. Opět z vlastní zkušenosti můžu říct, že asi polovina instalací anténních zesilovačů je z důvodu nutnosti zesílit velmi slabý signál z antény na úroveň potřebnou pro spolehlivý příjem. Jelikož u digitálního vysílání nezáleží pouze na síle signálu, ale také na jeho kvalitě, jsou kladeny vysoké požadavky na šum a linearitu zesilovačů.
Není signál? A použili jste zesilovač. Jestli to není právě proto…
Dnes už nejsou nutné vysoce výkonné zesilovače
Pro posouzení a srovnání vlastností nových zesilovačů tak bylo vytvořeno měřící pracoviště s generátorem DVB-T signálu, útlumovými články a měřícími přístroji, na kterém byla ověřena použitelnost nových zesilovačů v situacích, kdy na výstupu z antény je signál na hranici šumového prahu, pod kterým již není příjem technicky vůbec možný. Vzhledem k tomu, že DVB-T umožňuje různou robustnost modulace, je nutné zesilovače měřit pro každý druh modulace zvlášť. První měření proto byla prováděna pro u nás dnes nejpoužívanější modulaci 64QAM, 8k, GI ¼, FEC 2/3. Kritériem použitelnosti daného zesilovače pak byla hodnota parametru MER, která nesměla poklesnout pod 22dB. Při této hodnotě MER pak C-BER nepřesahuje X*E-3 a V-BER < 1*E-7. Všechny tyto parametry vyhovují spolehlivému příjmu.
Výsledky provedených měření přinesly několik zajímavostí a překvapení. Ukázalo se totiž, že nové zesilovače umožňují příjem signálů s úrovní kolem 30dBuV, což jsou parametry více než dobré. V dnešní době tak není důvod používat vysílače extrémně velkých výkonů. Mnohem podstatnějším parametrem je kvalita přijímaného signálu, která ovšem bývá velmi často ovlivněna různým rušením nebo vzdálenými vysílači používajícími stejný vysílací kanál.
Pokud tedy na tomto místě porovnáme vlastnosti dnešních moderních zesilovačů a zesilovačů používaných před 20 lety, pak jsou ty dnešní opravdu téměř zázračné. V dobách analogové televize byla minimální úroveň signálu vhodná pro zpracování na hranici 40dBuV, což bylo dáno tehdy používanou amplitudovou modulací.
Připravujeme testy s reálných podmínkách
Vzhledem k tomu, že anténní zesilovače jsou téměř strategickým komponentem anténní techniky, a jejich vlastnosti jsou velmi zásadním faktorem jejich použitelnosti, hodlám se jejich problematice věnovat i nadále. Připravuji proto měření těchto zesilovačů i za jiných modulačních podmínek a následně i v reálném prostředí.
Podobně jako měření nejslabšího zpracovatelného signálu se ukázalo také měření maximální vybuditelnosti, které také přineslo mnohá překvapení. Z tohoto pohledu jsou podobná měření velmi užitečným vodítkem pro volbu vhodného zesilovače pro danou aplikaci. Bohužel jsou tato měření velmi časově náročná, takže není snadné jich provádět velké množství současně. V každém případě budu čtenáře DigiZone.cz s výsledky těchto měření postupně seznamovat v dalších dílech seriálu.
Výše uvedená měření přinesla ještě jednu zajímavost, o které jsem se již několikrát zmiňoval v jiných svých článcích. Touto zajímavostí je nestabilita zesilovačů v závislosti na impedančním nepřizpůsobení. Nové tranzistory s vysokým mezním kmitočtem bezesporu přinášejí zlepšení technických parametrů zesilovačů, které jsou důležité pro kvalitní příjem televizního signálu, na druhou stranu kladou vysoké nároky na zachování jmenovité impedance na vstupu i výstupu zesilovače. Impedanční nepřizpůsobení má za následek značné zhoršení vlastností zesilovačů a v extrémních případech i jejich kmitání a nestabilitu. Z tohoto pohledu je opět nutné připomenout, že bez spolehlivé a kvalitní měřící techniky je práce s těmito anténářskými prvky velice problematická.
ČLÁNKY DO MAILU