Антени для цифрового телебачення

Цифрове телебачення формату DVB-T2 - новий етап розвитку ефірного телебачення

Ось уже четвертий рік, як цифрове телебачення формату DVB-T2 впевнено освоює широкі простори України. Основна маса населення насторожено сприймала новинку, непідробний інтерес до DVB-T2 проявляли, в основному, тільки власники супутникових систем і телеглядачі, які вже користувалися для прийому цифрових телепрограм телевізійними приставками, що приймали телевізійний цифровий сигнал у форматі DVB-T.

Цифрове ефірне телебачення України | romsat.ua

Спочатку був інтерес до порівняння якості супутникового, кабельного, аналогового і новітнього цифрового ефірного Т2, потім почали порівнювати стійкість прийому двох ефірних цифрових форматів. І, як виявилося, цифрова якість супутникового і кабельного телебачення нічим не відрізняється від ефірного, а прийом нового формату DVB-T2 виявився більш стійким, ніж DVB-T при однакових умовах прийому навіть при різних рівнях потужності передавачів. Фахівці на власні очі переконалися, що всі заявлені переваги Т2 виявилися реальними, а правильність вибору формату DVB-T2 вже ні в кого не викликала сумніву.

DVB-T2 і його реклама на телеекранах

Масована реклама нового цифрового формату мовлення на телебаченні часто грала злий жарт з необізнаними споживачами. Після багаторазових переглядів рекламних роликів, як «все просто» і «це ж цифра», зіткнувшись з проблемами прийому і настройки Т2 в реальних випадках, у більшості просто опускалися руки, і вони починали вважати, що дана реклама це чистої води «розвід» довірливих покупців. Адже основну проблему при прийомі будь-якого телевізійного сигналу рекламодавці просто обійшли стороною. Лише дуже небагатьом щасливчикам вдавалося з першого ж разу насолодитися перевагами нового телебачення, як це подавлося рекламою.

Проблема прийому будь-якого телевізійного сигналу

Суть проблеми полягає в тому, що стійкість і якість телевізійного сигналу дуже сильно залежить від умов прийому (від місця розташування самої приймальної антени). Адже навіть цифровий телевізійний сигнал будь-якого формату передається все тією ж радіохвилею високої частоти, яка поширюється в дециметровому діапазоні практично прямолінійно і зазнає значного ослаблення при проходженні через перешкоди (розсіюється і поглинається). Як наочний приклад можна навести випадок, коли прийом сигналу взимку і влітку дуже відрізняється, коли в напрямку на телевежу стоїть високе дерево з густою кроною. А це означає, що з місця установки приймальної антени для впевненого прийому повинна бути зона прямої видимості на передавальну телевежу. Ось тут і починалося найнеприємніше. Більшість потенційних глядачів DVB-Т2 помилково вважали, що дорога якісна антена, та ще й призначена для прийому Т2, повинна завжди забезпечувати надійний і стійкий прийом. Але мало хто усвідомлював про наявність цього цифрового сигналу в тому місці, де встановлена ​​його приймальна антена. Розташування передавачів і номера ТВ каналів за посиланням: http://www.efirt2.tv/mesta_pered_rus.html.

Прийом на відбитий сигнал - одна з переваг DVB-Т2

Однією з багатьох переваг цифрового телебачення DVB-Т2 є те, що можливий відмінний прийом навіть на відбитому сигналі. І якщо в аналоговому телебаченні все відбиті сигнали були просто перешкодами і заважали один одному і прямому сигналу (двоїння зображення, пропадання звуку, кольору і т.п.), то алгоритм обробки сигналів в форматі Т2 всі відбиті сигнали перетворює в корисні, які ніби додатково підсилюють основний сигнал. І ось саме ця особливість значно розширює умови можливого прийому цифрового сигналу, особливо в межах міста. Відбитий сигнал від якоїсь високої будівлі можна вільно приймати, умовно вважаючи його прямим сигналом з телевежі. Картинка від такого відбитого сигналу буде анітрохи не гіршою.

Вибір антени для цифрового телебачення залежить від умов прийому

Отже, ми підійшли до того, що прийом цифрового телевізійного сигналу в значній мірі залежить від умов прийому (чи є реальний сигнал в місці установки антени). Виходячи з самої наявності і оцінки сигналу, потрібно робити вибір підходящої антени. На ринку, через різноманітність умов прийому, є широкий спектр прийомних антен. Наприклад в місці ідеального прийому дуже дорога антена не потрібна (високий рівень сигналу може навіть погіршувати прийом), а ось в місцях слабкого прийому (віддалених від телевежі) слідують встановлювати більш якісні приймальні антени DVB-T2.

Додаткові вимоги для антен цифрового телебачення

Досвід і практика показали, що не у всіх випадках антени, які нормально приймали сигнали аналогового телебачення, так само добре приймали і цифровий сигнал. Особливо помітно ці відмінності спостерігалися у так званих «польських» антен або «сіток».

Польська антена | romsat.ua

Основних причин «поганої роботи» з цифровими сигналами таких антен кілька. Всі вони мають не кращі приймальні характеристики своїх складових елементів, але за рахунок сумування сигналів від декількох маленьких слабких антен і використання зовнішніх підсилювачів, вони «витягували аналоговий сигнал» до потрібного рівня. Як правило, ще й приймали сигнали в усьому телевізійному діапазоні (як метровому, так і дециметровому). При такому підході вони вносили масу додаткових спотворень в амплітуду і фазу прийнятого сигналу.
Фото: Зовнішній вигляд «польської антени»


А однією з найважливіших відмінностей між цифровими і аналоговими сигналами в телебаченні є те, що в аналоговому телебаченні носієм корисної інформації є тільки амплітуда сигналу, а в цифровому форматі значна частина інформації міститься вже не тільки в амплітуді, але і в фазі сигналу. Сумування ж сигналів від декількох джерел завжди призводить до фазових змін, що і є однією з причин небажаного вибору даного типу антен для прийому цифрових каналів. Трансляція DVB-Т2 ведеться тільки в дециметровому діапазоні, тому приймані сигнали метрового діапазону та ще й посилені підсилювачем (всі підсилювачі вносять свої шуми і спотворення, за рахунок їх нелінійності відбувається множення частот, інтермодуляція і т.д.) можуть ставати джерелами перешкод для прийому цифрових дециметрових каналів. І всі ці явища особливо проявлялися в тих місцях, де з одного телевежі транслювалися потужні сигнали аналогового телебачення і слабші цифрові сигнали в дециметровому діапазоні. Ще однією з причин поганої роботи даних антен є те, що «польські антени» не мають гострої діаграми спрямованості, а приймають сигнали в широкому діапазоні напрямків, звідки можуть транслюватися сигнали, що явно заважають прийому DVB-Т2.

Зі сказаного вище можна зробити висновок, що для прийому цифрового ефірного телебачення антена повинна бути гостронаправленою, приймати сигнал тільки в дециметровому діапазоні і не вносити в сигнал додаткових фазових спотворень. Більше ніякої особливої ​​різниці між антенами для цифрового телебачення і аналогового прийому в дециметровому діапазоні в принципі немає. Іноді приписка «для DVB-Т2» може означати лише те, що в конструкцію антени включені вбудовані загороджувальні фільтри для ослаблення сигналів з антен мобільних операторів телефонного зв'язку, які в деяких випадках теж можуть чинити негативний вплив на якість телевізійного цифрового прийому. Як правило, такі фільтри використовують в панельних активних антенах. Та й підсилювачі в таких «цифрових» антенах вже мають вищу якість, ніж у аналогових, і основна їх відмінність полягає в тому, що вони повинні мати знижений рівень фазового шуму, оскільки, як уже згадувалося, частина інформації, що передається в цифровому сигналі міститься і в самій фазі сигналу.

Логоперіодична антена - бюджетний прототип антени для цифрового телебачення

Як один з вдалих прикладів раніше широко використовуваних і перевірених практикою дециметрових антен можна привести так звану «антену КПІ». Це класична логоперіодична антена, розроблена свого часу інженерами Київського політехнічного інституту. Претензій до якості прийому цієї антени не було, але вона виконувалася з анодованої сталі, мала зайву вагу і вимагала підпайки антенного кабелю. В даний час мідні кабелі вже не використовуються, а всі сучасні антени приєднуються до антенного кабелю за допомогою F-роз'єму або ж до затискачів узгоджувальних трансформаторів на дипольних антенах. В даний час її повним аналогом є антена Romsat AV-2845.

Антенна эфирная внешняя Romsat AV-2845 | romsat.ua

Фото: Зовнішній вигляд антени Romsat AV-2845.

Вона виготовлена ​​з алюмінію, має незначну вагу, поставляється вже в готовому зібраному вигляді. Конструкція антени забезпечує її пряме підключення (без додаткового узгоджувального елемента), а інтегрований F-роз'єм і елемент герметизації, що входить до комплекту, гарантують просте і надійне підключення антенного кабелю. При всій зовнішній простоті, дана антена має один з найбільш рівномірних значень коефіцієнта підсилення в усьому робочому діапазоні дециметрових хвиль. Цю антену можна вважати однією з найперспективніших бюджетних антен для прийому цифрового телебачення при середніх умовах прийому.

Антени цифрового телебачення для умов впевненого і віддаленого прийому

По мірі віддалення від передавальної телевежі рівень телевізійного сигналу слабшає і для якісного прийому вже потрібні антени з більш високим коефіцієнтом посилення. Це веде до ускладнення їх конструкції і збільшення розмірів. Такі антени поставляються в розібраному вигляді і їх складання вимагає від покупця певних навиків. На ринку присутні оригінальні антени таких брендів: Dipol, Тeleves, Funkе и Romsat (UHF-23EL, UHF-43EL, UHF-141, UHF-262).

Антена ефірна зовнішня Romsat UHF-23EL | romsat.ua

Romsat UHF-23EL

Антена ефірна зовнішня Romsat UHF-43EL | romsat.ua

Romsat UHF-43EL

 Антена ефірна зовнішня Romsat UHF-141 | romsat.ua

Romsat UHF-141

 Антена ефірна зовнішня Romsat UHF-262 | romsat.ua

Romsat UHF-262

Фото: Зовнішній вигляд дециметрових антен для умов впевненого і віддаленого прийому.

Істотних відмінностей в роботі брендів і їх аналогів не спостерігається, а різниця в ціні пояснюється тим, що в оригінальних антенах використовують більш дорогі матеріали (у Funkе рефлектори виконані з алюмінію, анодованого золотом). Одним з основних показників якості антени є її коефіцієнт підсилення. Чим вище цей показник, тим в більш важких умовах прийому можливий перегляд телевізійного сигналу. Зовнішні антени можуть мати вбудовані підсилювачі. Такі антени називаються активними. І дуже часто в технічних характеристиках таких антен вказується загальний коефіцієнт підсилення - сумарне значення підсилень самої антени і підсилювача. І якщо коефіцієнти підсилення активних антен однакові, то кращу якість прийому забезпечить та система, де коефіцієнт підсилення самої антени вище. Адже саме антена відповідає за якість і чистоту сигналу, і ніякий підсилювач не може поліпшити цю якість, він тільки підвищує рівень сигналу, прийнятий антеною, до необхідного, який визначається технічними характеристиками приймального пристрою. Навіть найсучасніший підсилювач завжди вносить в сигнал свої власні шуми і додаткові спотворення і ніяк не покращує вихідну якість самого сигналу.

Панельні антени цифрового телебачення

Бувають моменти, коли в силу деяких причин неможливо використовувати традиційні класичні телевізійні антени (розміри, естетика, брак місця, проблеми монтажу і т.д.). Для таких випадків придумали так звані панельні антени. Використовуючи останні досягнення мікроелектроніки та інноваційні технології, інженерам вдалося створити приймальні пристрої, які, маючи невеликі розміри, забезпечують надійний прийом телевізійних сигналів. Такі антени особливо успішно застосовуються в межах міста в якості традиційних кімнатних антен. Можливість роботи на відбитому сигналі з використанням панельних антен істотно розширила зони впевненого прийому цифрового телебачення формату DVB-Т2. У місцях, де прийом аналогового телебачення на кімнатну антену був фізично доступний, але перегляд картинки в задовільній якості був неможливий через численні артефакти, то в таких умовах цифрове зображення може прийматися у відмінній якості. Вперше на споживчий ринок вийшли панельні антени голландської фірми Funke Digital TV. Зараз на ринку України широко представлені панельні антени фірм Funke, її дочірньої компанії Margon і українським виробником компанією НВП «Квант-Ефір».


 Зовнішня панельна антена Margon City+ 5.1 | romsat.ua      

Наружная панельная антенна 
Margon City+ 5.1

 Зовнішня панельна антена Funke ODSC 100 | romsat.ua

 

Зовнішня панельна антена
Funke ODSC 100

Кімнатна панельна антена Margon Home+ 5.0 | romsat.ua

Кімнатна панельна антена
Margon Home+ 5.0

Фото: Зовнішній вигляд зовнішніх і кімнатних панельних антен

Основным отличием панельных импортных антенн является более высокий коэффициент усиления и наличие режекторных фильтров на диапазоны частот мобильных операторов связи.

Активные и пассивные антенны цифрового телевидения

Чим більше елементів і розміри антени, тим вище у неї коефіцієнт посилення і більш гостра діаграма спрямованості, відповідно і якість прийому телевізійного сигналу буде краще. В активних антенах підсилювачі ставляться біля самої антени (необхідна додаткова герметизації), що в цілому знижує надійність всієї приймальні системи, оскільки підсилювачі сильно схильні до зовнішніх погодних умов. При відмові можуть виникати додаткові проблеми з заміною та ремонтом, пов'язані з демонтажем самої антени. Тому по можливості перевагу слід віддавати класичним перевіреним пасивним антен.

Антенний підсилювач DVB-T2 | romsat.ua

Фото: Загальний вид антенного підсилювача для цифрового телебачення

Необхідність у використанні антенного підсилювача з'ясується в процесі настройки тюнера і пошуку програм. В ручному режимі настройкии цифровий тюнер проводить оцінку якості і рівня сигналу. І саме ці дані і будуть вихідними для оптимального вибору місця установки, напряму прийому, а також висновку про необхідність використання антенного підсилювача. Його додаткова установка не викличе якихось значних труднощів, зараз вже почали з'являтися підсилювачі, які встановлюються в будь-якому доступному захищеному місці в розріз антенного кабелю і живляться напругою 5В від цифрового приймача.

Висновок: 

Перш, ніж приступити до процедури покупки антени для прийому цифрового телебачення, потрібно спочатку переконатися в самій можливості прийому сигналу в даному конкретному місці. Для цього достатньо просто оцінити прийом телепрограм аналогового ефірного телебачення, які транслюються в дециметровому діапазоні з тієї ж телевежі, з якою планується прийом і цифрових каналів. І, якщо вдається хоч якось «зловити» такі програми, то вже існує велика ймовірність того, що цілком можливий прийом і цифрових програм. Не слід відразу ж купувати антену з максимальним підсиленням. Необхідно проаналізувати умови прийому, виходячи з дальності розташування телевежі. Не зайвим буде поцікавитися типом антен у сусідів або знайомих, які вже дивляться цифрове телебачення в даній місцевості. Слід розуміти, що в деяких випадках вибір антени може виявитися далеко не простою справою, доведеться «приміряти» її до умов прийому. І, якщо є така можливість, довірити це бажано досвідченим і професійним людям. В такому випадку якість цифрової картинки вам гарантовано.