Select TV: La solución para afrontar situaciones adversas en un reemisor

Barcelona, 1 de Abril de 2010.


Debido a varias circunstancias puede ocurrir que en el emplazamiento donde debe instalarse un reemisor, para cubrir zonas de sombra o de orografía irregular, los canales a retransmitir se reciban con grandes diferencias de nivel.

Cuando las señales que ingresan en el demodulador del reemisor tienen niveles muy distintos entre canales adyacentes, se compromete seriamente la sección receptora, en términos de sobrecarga o desensibilización, impidiéndose el funcionamiento correcto del resto de secciones del demodulador. Ante estas condiciones se plantean unas necesidades distintas a las satisfechas por los reemisores convencionales, que deben solucionarse con un coste mínimo por habitante para que la instalación de reemisores en zonas conflictivas y poco pobladas sea abordable. PROMAX presenta una solución novedosa para reemisores que reciben la señal en condiciones deficientes.

Extensión de Cobertura en Zonas de Sombra

Cuando en una determinada área poblada llega señal a sus inmediaciones, pero su recepción resulta imposible en el núcleo habitado, la única opción consiste en instalar un reemisor que extienda la cobertura.

Zona de sombra
Una zona de sombra es cuando una área habitada, o parte de ella,
no recibe la señal de TDT porque algún edificio,
montaña o monte oculta esa región al emisor de TDT.

La experiencia de PROMAX, en los ámbitos de la televisión digital y la radiodifusión, le permite ofrecer la mejor solución, en términos técnicos y económicos, para la extensión de la cobertura en base a su cabecera Digital To TV (DTTV). El único requisito que precisa es que en alguna ubicación, cercana a la zona de sombra, se reciba señal de TDT, aunque el nivel y calidad esté muy deteriorada. Siempre que el MER de la señal captada no sea inferior a 19 dB, el sistema reemisor de PROMAX podrá restaurar completamente la calidad de las señales recibidas.

La robustez de esta solución se encuentra en la unidad regenerativa (DT-212) de la cabecera DTTV que corrige todos los errores de la señal, generando una nueva señal con el mismo grado de calidad que la señal originalmente emitida (MER: 34-35 dB). Este sistema permite ubicar la señal transmitida en cualquier canal, incluso en el mismo canal que se recibe.

Unidad regenerativa de señal de televisión
Unidad Regenerativa DT-212

La unidad DT-212 basa su funcionamiento en tres etapas. La primera etapa se fundamenta en un demodulador de TDT de alta sensibilidad, que extrae la trama de transporte. Posteriormente otra etapa se encarga de regenerar la trama de transporte, subsanando todos los errores. Otra etapa asume la modulación de la trama de transporte en el canal establecido.

El sistema de reemisión, basado en el DTTV, incluye también un módulo de amplificación para amplificar convenientemente la señal de TDT regenerada antes de ser radiada por la antena de emisión.

Problemática con las Señales que debe Regenerar el Reemisor

Desde los centros emisores todos los canales se transmiten con niveles similares, pero por efecto de las condiciones de propagación, puede suceder que, en el emplazamiento donde se ubique el reemisor, las señales lleguen con niveles tan diversos que algunos canales no puedan recuperarse, con independencia de cómo éste implementada la sección receptora del demodulador.

Niveles de canales recibidor
Los niveles, de todos los canales recibidos, están por encima de la sensibilidad de la etapa demoduladora, de modo que podría demodularse la totalidad de canales. Pero, por otra parte, cuando el desnivel entre canales adyacentes es muy acusado, las señales más fuertes impiden la demodulación del canal más débil.

En la mayoría de ocasiones el demodulador de la cabecera DTTV siempre puede recuperar la trama de transporte, pero cuando la diferencia entre los canales adyacentes es muy pronunciada (superior a 35 dB), las señales más fuertes comprometen la integridad de la señal más debilitada, hasta el punto que la etapa demoduladora no puede extraer los datos originales.

Si el filtro de entrada de la sección receptora del demodulador fuera ideal, el comportamiento del demodulador sería independiente de los canales adyacentes. Pero en realidad la selectividad del filtro de entrada no es perfecta, el corte de frecuencias no se realiza de forma abrupta, de modo que tras el primer filtrado aparecen a ambos lados del canal una fracción de los canales adyacentes.

Niveles de canales recibidos
Como el filtro de entrada no es ideal una parte de los canales adyacentes
atravesarán el filtro.
Filtro de entrada
Tras el filtro de entrada, aparece el canal seleccionado y una fracción de los canales vecinos. La excesiva amplitud de las componentes adyacentes alteran el funcionamiento del control automático de ganancia (CAG) de la sección receptora del demodulador.

Una circunstancia como la descrita, comporta una influencia indeseada sobre el amplificador de entrada, que en función de la estrategia adoptada en la sección receptora origina diversos tipos de anomalías que bloquean el funcionamiento del demodulador y, por consiguiente, del reemisor.

Influencia de los canales adyacentes sobre el CAG
  1. Interferencia de canales adyacentesEl CAG no considera los canales adyacentes
    Puede ocurrir que el control automático de ganancia (CAG) efectúe una estimación intra-banda, de modo que considere que el nivel de la señal a demodular (Cn) es muy bajo y, en consecuencia, incremente la ganancia del amplificador de entrada. Pero como parte de la señal de los canales vecinos (Cn-1 y Cn+1) se amplifica por la etapa de entrada, y el nivel de estos es muy elevado respecto al canal deseado (Cn), el amplificador operará en una zona no lineal. Como resultado se generarán productos de intermodulación, originándose una distorsión del espectro, que degradará el canal deseado (Cn) de tal modo que resultará imposible su demodulación.

  2. El CAG considera los canales adyacentes
    También puede suceder que el control automático de ganancia (CAG) evalúe directamente la señal que se encuentra a la salida del filtro de entrada y estime que el nivel de la señal a demodular (Cn) es tan alto que debe atenuarse para evitar la saturación. Si el canal a demodular (Cn) se encuentra cerca del valor mínimo de sensibilidad del demodulador, una ligera atenuación puede reducir la señal a un nivel insuficiente, inhibiendo la capacidad de que el demodulador recupere la trama de transporte.

El método más sencillo para paliar la interacción originada por los canales vecinos reside en introducir un elemento que aumente el rechazo entre los canales adyacentes. El tratamiento habitual consiste en incluir a la entrada del demodulador un filtro de cavidades sintonizadas. Este tipo de filtro suele ofrecer un buen resultado, pero su precio es muy elevado y tiene una serie de inconvenientes.

Inconvenientes de los filtros de cavidades:

  • El ajuste se efectúa mecánicamente.

  • Se entregan ajustados para un determinado canal y no pueden reconfigurarse para adaptarse a cambios de frecuencias o a nuevos canales.
  • Si la atenuación en los flancos del canal no se ajusta correctamente, pueden originarse pérdidas en la información de la señal de TDT que comprometan la demodulación de la señal.
  • Al ser un elemento pasivo no tiene posibilidad de ecualizar las señales.
  • Se trata de elementos de elevada complejidad, con la consiguiente repercusión económica en el coste del reemisor.

Select TV: Filtrado Super Selectivo y Ecualización

Cabecera de TV súper selectiva

Para afrontar situaciones críticas en las que en un reemisor llegan señales con niveles tan diversos que impiden la recepción de las señales más débiles, PROMAX propone como alternativa a los filtros de cavidades utilizar la central superselectiva Select TV.

La central Select TV, garantiza ante cualquier entorno desfavorable, la distribución de una señal óptima para la demodulación, ya que puede emplearse tanto para obtener un filtrado extremadamente preciso que permita bloquear los canales indeseados, como para ecualizar las señales recibidas por la antena.

La central Select TV consta de ocho módulos de UHF que permiten amplificar y ecualizar hasta ocho canales, con una ganancia máxima de 50 dB y un margen de regulación de -30 dB en intervalos de 1 dB. Cada módulo dispone de un filtro sintonizable con una selectividad excepcional (45 dB), que posibilita corregir los desniveles entre canales adyacentes.

Esta solución se basa en utilizar los filtros superselectivos que lleva implícito cada módulo de amplificación de la central Select TV. Mediante la extraordinaria selectividad de estos filtros, a la salida de la central únicamente se encontrarán los canales deseados, con la posibilidad de corregir los desniveles entre canales adyacentes para obtener un espectro ecualizado.

Ecualización de canales adyacentes
Ecualización de canales adyacentes
con hasta 30 dB de diferencia de nivel
en pasos de 1 dB

Ejemplo de ecualización de canales adyacentes con Select TV:

  • Se reciben tres canales adyacentes con diferente nivel de antena en la entrada del Select TV (en la figura, el canal central tiene una diferencia de 30 dB).
  • Si seleccionamos los tres canales en el SelectTV, a la salida tenemos los tres canales adyacentes ecualizados.

Ventajas de emplear la central Select TV:

  • El ajuste de los filtros se efectúa sencillamente desde el teclado de la central, admitiendo cualquier canal de la banda de UHF.
  • Fácilmente reconfigurable, para adaptarse a cambios de frecuencias o actualizarse a nuevos canales.
  • Filtrado superselectivo con una banda de paso plana dentro de los 8 MHz canal, con una caída abrupta de 45 dB al salir la zona útil que permite aislar cada canal del resto de señales.
  • Permite ecualizar canales adyacentes con hasta 30 dB de diferencia de nivel en pasos de 1 dB, de modo que se evita que los canales más débiles estén expuestos a los problemas que originan los canales adyacentes con niveles muy altos.
  • Repercusión insignificante en el coste del reemisor.

Ejemplo 1Ejemplo 1: Central Select TV para ecualizar canales adyacentes
con fuerte desnivel en la entrada

Considerando el ejemplo siguiente, de un reemisor que recibe canales adyacentes con un desnivel de hasta 35 dB, si instalamos tras la antena receptora una central Select TV podemos reducir la diferencia hasta 5 dB. Al minimizar la desproporción entre los canales adyacentes se evita que los canales más fuertes erosionen la información transportada por los canales más débiles. En ausencia de la central Select TV, ningún tipo de demodulador podría recuperar los datos de los canales más débiles, siendo estos inservibles.

Ecualización de canales adyacentes

Cada conjunto regenerativo de la cabecera DTTV, mediante el demodulador TDT interno, extrae la trama de transporte de un determinado canal. Posteriormente reconstruye la trama de transporte, corrigiendo todos los datos erróneos, y finalmente la modula en el canal establecido. La misma cabecera se encarga de amplificar todos los canales regenerados hasta la potencia requerida para obtener la cobertura necesaria. A continuación, mediante la antena transmisora, se radian los canales regenerados hacia la zona sin cobertura directa. El resultado final es una extensión de la cobertura del transmisor original en una región de sombra con un MER excelente (superior a 34 dB), sin que los canales adyacentes afecten en ningún caso a la calidad de la señal.

Conviene resaltar que son necesarios tantos conjuntos regenerativos como canales quieran reemitirse hacia a la zona sin cobertura. Como cada unidad DT-212 incluye dos conjuntos regeneradores, con tres unidades pueden emitirse 6 canales, admitiendo cualquier combinación de canales UHF de entrada y salida.

La figura siguiente muestra esquemáticamente el funcionamiento interno de la central Select TV ecualizando los canales adyacentes de este ejemplo:

Funcionamiento interno de la cabecera súper selectiva
Funcionamiento interno de la central Select TV

La extraordinaria selectividad del filtro de canal de cada módulo, que recorta exactamente la parte de frecuencias que corresponde al canal que desea ecualizarse, elimina cualquier señal que no corresponda con el canal programado. Tras la ecualización se evita que los canales adyacentes de mayor nivel saturen la sección de entrada del demodulador o perjudiquen la sensibilidad.

Ejemplo 2Ejemplo 2: Select TV para suprimir canales adyacentes

Suponemos el ejemplo siguiente, de un reemisor que recibe dos canales adyacentes (Cn-1 y Cn) con un nivel muy reducido. El reemisor está configurado para transmitir la trama de transporte del canal Cn-1 en el canal Cn+1 y la trama de transporte del canal Cn en el canal Cn+2. Si consideramos que en el emplazamiento donde ubicamos el reemisor determinadas circunstancias limitan la separación física entre la antena receptora y la transmisora, el aislamiento que se obtendrá entre las antenas no será el deseado. Una fracción de la potencia emitida se realimentará a través de la antena receptora.

a) Estado inicial

Estado inicial

b) Transcurridos unos instantes

Transcurridos unos instantes
Debido a la realimentación, la antena receptora capta parte de la energía emitida
La interacción entre los canales adyacentes bloquea un canal en el reemisor

Como la diferencia entre los canales adyacentes (Cn y Cn+1) es muy elevada (35 dB), la señal del canal Cn+1 puede llegar a afectar al demodulador del canal Cn, de tal modo que puede impedirse la recuperación de la trama de transporte.

Ante tal situación puede emplearse la central Select TV para filtrar los canales que se realimentan a través de la antena de recepción. Debido a que los filtros son extremadamente abruptos se elimina cualquier señal que no corresponda con la deseada.

c) Filtrado de los canales realimentados

Filtrado de los canales realimentados
Debido a la realimentación, la antena receptora capta parte de la energía emitida
Con la central Select TV se ecualizan los dos canales de entrada y se suprimen los canales realimentados: Los canales adyacentes emitidos no bloquean el funcionamiento del reemisor
Antenas emisoras

¿Tiene su municipio cobertura de TDT?

Si por algún motivo aún no dispone de cobertura deberá instalar un reemisor en alguna zona de las inmediaciones en la que sí se reciba señal y pueda extender la cobertura hacia la región de sombra.

PROMAX dispone de una amplia gama de productos para poder ofrecer una solución integral a todas sus necesidades, desde el proyecto hasta la puesta en marcha, garantizando siempre la mejor solución en términos técnicos y económicos.

¡Muchos núcleos de población ya disfrutan de cobertura TDT gracias a las cabeceras de televisión Select TV y Digital to TV de PROMAX!

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PROMAX es un fabricante líder en sistemas de test y medida y en equipos para emisión y distribución de señales de televisión. Nuestras líneas de producto incluyen instrumentos de medida para TV por cable, TV vía satélite, radiodifusión, redes de fibra óptica e inalámbricas y analizadores para FTTH y GPON. Entre los últimos desarrollos de la compañía se encuentran moduladores DVB-T, streamers IP o convertidores IP (ASI, DVB-T).
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