KIT DE MASURARE NIVEL DE SEMNAL IN RETELE CATV Pentru a putea masura parametrii tehnici ai unei retele de distributie CATV este nevoie de un instrument de masura specific care sa permita masurarea acestora. De regula un astfel de aparat care se numeste voltmetru masurator de camp (Field strength meter) este foarte costisitor si greu de procurat. Pentru cateva masuratori care dureaza cateva minute nu se justifica achizitionarea sau inchirierea unui instrument care costa sute sau mii de euro. In aceste conditii ne-am intrebat daca este posibila estimarea nivelului de semnal folosind o metoda comparativa cu cateva componente ieftine si la indemana.
CUM SE COMPORTA UN TELEVIZOR SAU STB (RECEPTOR DE CABLU) FUNCTIE DE NIVEL Folosind un generator care sa transmita un semnal modulat pe un canal TV, de exemplu o mira de control putem observa urmatoarele. Pentru semnal analogic daca am incepe de la un nivel mic spre valori din ce in ce mai mari am constata ca : - Pentru un nivel sub 20 dbµv am vedea doar zgomot (purici) - La 20 dbµv se vede o imagine alb/negru extrem de zgomotoasa aproape neinteligibila - Pe masura ce nivelul creste calitatea imaginii se inbunatateste, apare si culoare pe la aproximativ 25 dbµv - La un nivel de aproximativ 55 60 dbµv calitatea imaginii devine buna - Pe masura ce creste nivelul in continuare nu se mai observa nici o inbunatatie - La un nivel de peste 80 dbµv este posibil ca imaginea sa fie interferata sau blocata (nu se mai vede nimic) datorita nivelului prea mare care blocheaza sistemul de RAA (reglaj automat al amplificarii) al televizorului. In imaginile urmatoare se poate observa calitatea imaginii functie de nivelul de semnal. Imagine cu nivel 20 dbµv Imagine cu nivel 25 dbµv Imagine cu nivel 30 dbµv Imagine cu nivel 35 dbµv Imagine cu nivel 40 dbµv Imagine cu nivel 45 dbµv
Imagine cu nivel 50 dbµv Imagine cu nivel 55 dbµv Imagine cu nivel 60 dbµv Imagine cu nivel 65 dbµv Imagine cu nivel 70 dbµv Imagine cu nivel 75 dbµv Imagine cu nivel 80 dbµv Pentru semnal digital (DVB-C) comportamentul este urmatorul : - Pentru un nivel mai mic de 40 dbµv nu apare nici un fel de imagine pentru ca nivelul este prea mic pentru a putea fi demodulat si a reface informatia pentru a fi afisata pe ecran - Pentru un nivel de 40-45 dbµv apare si imaginea dar aceasta este manjita sau sunt prezente patrate (macroblocuri) - La un nivel de semnal peste 45 dbµv imaginea este foarte buna - Crescand nivelul in continuare nu se observa nici o modificare
- La peste 80 dbµv este posibil ca imaginea sa fie blocata (nu se mai vede nimic) din aceleasi considerente ca si la semnal analogic In cazul transmisiei digitale fata de cea analogica se constata ca receptia fie e posibila sau nu este posibila functie de nivel si ca plaja de tranzitie este foarte abrupta. Nu exista un interval intermediar larg in care imbunatatirea imaginii este progresiva si usor de evidentiat. Imaginea functie de semnal in cazul transmisie digitale (DVB-C). Imagine cu nivel 35 dbµv Imagine cu nivel 40 dbµv Imagine cu nivel 45 dbµv Imagine cu nivel peste 45 dbµv CAT AR TREBUI SA FIE NIVELUl DE SEMNAL LA BORNA DE INTRARE A TELEVIZORULUI SAU RECEPTORULUI DE CABLU Pentru o functionare stabila semnalul nominal la intrarea in televizor sau receptor trebuie sa fie : - Pentru semnal analogic : 60 80 dbµv ; valoarea recomandata : 70 dbµv - Pentru semnal digital : 45 80 dbµv ; valoarea recomandata : 65 dbµv
IN CE CONSTA KIT-UL DE MASURARE Pentru a putea estima nivelul de semnal CATV intr-o retea de distributie in care nu se stie absolut nimic (asa cum este in majoritatea retelelor de distributie) am conceput un dispozitiv de masurare comparativa. Acesta consta in doua cabluri de legatura avand mufe adecvate pentru interconectare cu televizorul sau cablul de semnal de la furnizorul de cablu si o serie de atenuatoare calibrate. Folosind atenuatoarele respective se poate estima nivelul de semnal de la televizor sau de la furnizorul de cablu prin compararea imaginii cu una de referita prezentata mai sus. Se poate estima nivelul de semnal in plaja 20 80 dbµv cu o marja de eroare de 5 db ceea ce este suficient chiar si pentru un utilizator pretentios. Kitul de masura este format din urmatoarele componente : Cablu1 cu mufe F-F Cablu2 cu mufe F si IEC tata Prelungitor F-081 x 2 buc Adaptor IEC mama F tata PFFA-M Atenuatoare calib. 2 x 20 db, 1 x 10 db, 1 x 6 db CUM SE FACE MASURATOAREA Sa presupunem ca avem o retea de distributie intr-o casa si vrem sa estimam nivelul de semnal la televizoare precum si in punctul in care semnalul CATV intra in imobil.
Reteaua de distributie ar putea fi reprezentata ca in figura. Semnalul CATV furnizat de la operatorul de cablu poate fi fie print-un cablu care intra in imobil/apartament sau este montat la intrare un media-converter care are iesire de semnal de cablu prin mufa F. Pentru estimare nivel de semnal se fac masuratori atat la punctul de intrare semnal in imobil cat si la televizor/televizoare. Masuratoarea se va face pentru semnal analogic care este mai precisa. Pentru masurare nivel semnal de la furnizorul de cablu la intrarea in apartament se inseriaza kitul de masurare ca in desen folosind un televizor pentru monitorizare.
In primul rand se vor stabili canalele la care se va face masuratoarea. Canalele sunt frecventele in care se transmit programele TV.Aceste frevente pornesc in cazul transmisie prin cablu de la 112,25 Mhz (canalul S2) si sunt crescatoare pana la ultimul canal din banda 855,25 Mhz (C 69). Daca se face o programare automata a canalelor analogice la televizor acestea vor fi memorate in ordinea crescatoare a frecventelor.este important canalul in care se face masuratoarea doarece pierderile retelei sunt mai mari cu cat canalul este intr-o frecventa ridicata. Preferabil ar trebui sa se faca o masuratoare la canalul cel mai de jos si respectiv la ultimul canal din banda. Se vor inseria pe calea de semnal atenuatoarele in urmatoarea ordine crescatoare a atenuarii pana cand semnalul vizualizat pe televizor va fi ca in figura Imagine cu nivel 20 dbµv. Ordinea de inseriere atenuatoare : 1. FAM-6 = 6 db 2. FAM-10 = 10 db 3. FAM-10 + FAM-6 = 16 db 4. FAM-20 = 20 db 5. FAM-20 + FAM-6 = 26 db 6. FAM-20 + FAM-10 = 30 db 7. FAM-20 + FAM-10 + FAM -6 = 36 db 8. FAM-20 + FAM-20 = 40 db 9. FAM-20 + FAM-20 + FAM-6 = 46 db
10. FAM-20 + FAM-20 + FAM-10 = 50 db 11. FAM-20 + FAM-20 = FAM-10 + FAM-6 = 56 db De exemplu sa presupunem ca am identificat imaginea cu nivel 20 dbµv prin inserierea atenuatoarelor FAM-20 + FAM-20 + FAM-10 adica in total 50 db. In acest caz nivel de semnal la intrare televizor este 20 dbuv + 50 db = 70 dbµv Pentru a masura nivelul de semnal la borna televizorului trebuie realizat montajul ca in figura 1 folosind kitul de masura. Masurand semnalul la borna unui televizor din retea am identificat imaginea cu nivel de 20 dbuv prin inserarea atenuatoarelor FAM-20 + FAM-6. In acest caz nivelul de semnal la borna televizorului este de 20 dbuv + 26 db = 46 dbµv. Iata cum se vede o imagine reala captata de la televizor pentru un nivel apropiat de valoarea de 20 dbµv care ne intereseaza ca referinta :
Imagine la 20 dbuv Imagine la 25 dbuv Imagine la 30 dbuv - Imagine la 20 dbµv : imaginea este alb/negru cu purici neinteligibila, sigla si scrisul se disting foarte greu - Imagine la 25 dbµv : imaginea este color cu purici, se distinge foarte greu, sigla si scrisul pot fi identificate - Imagine la 30 dbµv : imaginea este color cu purici si se distinge relativ bine, sigla si scrisul pot fi identificate usor Din aceste determinari rezulta ca nivelele de semnal sunt urmatoarele : - Nivel de semnal la intrarea in apartament este : 70 dbµv - Nivel de semnal la televizor este : 46 dbµv Deci reteaua de distributie are o atenuare de 70 46 = 24 db. Pentru a ridica nivelul de semnal pana la valoarea de 70 dbµv (evident la intrarea in televizor) este necesar un amplificator care sa aiba o amplificare de 24 db iar nivelul maxim pe care sa-l poata debita fara intermodulatii este de 94 dbµv. Un amplificator care sa indeplineasca aceste criterii este de exemplu modelul ALCAD AI-131.