Διανομή επίγειων προγραμμάτων
Headend ή κεντρικός ενισχυτής;;
Featured | Μπορεί ο τίτλος να φαίνεται κάπως υπερβολικός λόγω της μεγάλης διαφοράς μεταξύ ενός κέντρου λήψης και ενός απλού κεντρικού ενισχυτή. Ωστόσο, το ερώτημα είναι ρεαλιστικό, εάν αναλογιστεί κάποιος το χαμηλό πλέον κόστος ενός headend επιγείων σημάτων, αλλά και το πολύ καλύτερο αποτέλεσμα που παρέχει.
Σε μεγάλες καλωδιακές εγκαταστάσεις, όπως ξενοδοχεία, η απάντηση στο ερώτημα που θέτουμε είναι ξεκάθαρη και για τη λήψη επίγειων σημάτων επιβάλλεται η χρήση Headend. Ωστόσο, σε μικρότερες εγκαταστάσεις, όπως πολυκατοικίες, είναι πάντα μονόδρομος η χρήση του κεντρικού ενισχυτή; Η πράξη έχει δείξει πως λόγω οικονομικών θεμάτων, σε μια πολυκατοικία στην καλύτερη περίπτωση να χρησιμοποιηθεί κεντρικός προγραμματιζόμενος ενισχυτής με ενσωματωμένα φίλτρα, ωστόσο και πάλι, το αποτέλεσμα που προκύπτει στην έξοδό του σε σχέση με ένα Headend επίγειων σημάτων, απέχει πολύ. Το θέμα μάλιστα γίνεται ακόμα πιο επίκαιρο στην παρούσα κατάσταση που διανύουμε, όπου έχουμε συνύπαρξη επίγειων αναλογικών και ψηφιακών σημάτων με μεγάλες διαφορές στις στάθμες λήψης.
Για ποιο λόγο να χρησιμοποιήσουμε ένα headend επίγειων καναλιών;
Πολύ απλά, για να αποκτήσουμε μια έξοδο, όπως αυτή της εικόνας 1…
Σε ένα headend επίγειων καναλιών, από μία ή περισσότερες κεραίες UHF-VHF, πραγματοποιείται η επεξεργασία των συγκεκριμένων προγραμμάτων, όπου θέλουμε να κάνουμε διανομή και μόνο. Έτσι λοιπόν, η έξοδος του κέντρου απαρτίζεται από αυτά τα προγράμματα και μάλιστα όσο το δυνατόν περισσότερο απομονωμένα από τα υπόλοιπα, που λαμβάνουν οι κεραίες μας. Η χρήση ενός τέτοιου κέντρου μπορεί πραγματικά να μας λύσει τα χέρια, δίνοντας λύσεις σε σημαντικά εμπόδια, τα οποία είναι:
– Κακή λήψη ενός καναλιού. Ο μόνος τρόπος για να δώσουμε λύση στο μεγαλύτερο πρόβλημα όλων, όσον αφορά στη λήψη επίγειων καναλιών, είναι η επεξεργασία των καναλιών. Σχεδόν σε κάθε εγκατάσταση, τουλάχιστον ένα κανάλι θα έχει πρόβλημα, είτε λόγω χαμηλού σήματος, είτε λόγω παρεμβολών από γειτονικά κανάλια. Σε οποιαδήποτε περίπτωση, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα το κανάλι να «καθαρίσει», κάτι που εξαρτάται φυσικά και από την ποιότητα της μονάδας επεξεργασίας, όπως θα δούμε και παρακάτω.
– Ισοστάθμιση. Απαραίτητη στα καλωδιακά δίκτυα κρίνεται η ισοστάθμιση της στάθμης εξόδου, των κέντρων επεξεργασίας σημάτων. Με την απευθείας σύνδεση των κεραιών σε έναν ενισχυτή κεντρικής, οδηγούμε στο δίκτυο ένα φάσμα, όπως αυτό της εικόνας 2. Συγκρίνετε το φάσμα αυτό, με το φάσμα της εικόνας 1 ή ακόμη καλύτερα, με τη λεπτομέρεια της εικόνας 3. Σε ένα καλωδιακό δίκτυο, που μετά τον ενισχυτή κεντρικής, ακολουθούν και άλλοι ενισχυτές γραμμής, η εισαγωγή ενός φάσματος όπως αυτό της εικόνας 2, θα οδηγήσει σχεδόν σίγουρα σε αρνητικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των καναλιών, ή σε ενδοδιαμόρφωση του ενισχυτή ή τουλάχιστον στην υπολειτουργία του. Ο λόγος είναι ότι δεν μπορεί να υπολογιστεί και να ρυθμιστεί σωστά η στάθμη εξόδου του ενισχυτή. Αντίθετα, με την εισαγωγή ενός φάσματος σε έναν ενισχυτή, όπως αυτό της εικόνας 2, μπορούν να γίνουν λεπτομερείς και ακριβείς ρυθμίσεις, βάσει υπολογισμών και σχεδίων, προς αποφυγήν τυχαίων αποτελεσμάτων.
– Σε συνδυασμό με κέντρο επεξεργασίας δορυφορικών σημάτων. Εδώ κρίνεται απαραίτητη η συνύπαρξη κέντρου επίγειων και δορυφορικών σημάτων, αφού το κόστος έχει ήδη ανέβει, όπως και το επίπεδο της διανομής. Το κόστος ενός κέντρου επίγειων καναλιών, σε σύγκριση με ένα κέντρο δορυφορικών, είναι πολύ μικρότερο για να παραληφθεί και η αρνητική επίδραση των επίγειων καναλιών στο δίκτυο, σε περίπτωση που χρησιμοποιηθεί κεντρικός ενισχυτής, είναι δεδομένη.
Οι επιλογές μας
Τα headend επίγειων καναλιών, μπορούν να αποτελούνται από απλά φίλτρα-ενισχυτές, είτε από μονάδες μεταλλακτών. Ο βασικός διαχωρισμός μεταξύ των δύο, προσδιορίζεται στην επιλεκτικότητα (selectivity) του καναλιού, δηλαδή στην αποτελεσματικότητα της μονάδας να απομονώσει ένα συγκεκριμένο κανάλι. Ας τα δούμε όμως, πιο συγκεκριμένα:
- Headend με φίλτρα-ενισχυτές
Πολλές φορές, τις μονάδες, τις συναντάμε και ως μονοκάναλους ενισχυτές, όμως περισσότερο ακριβής είναι ο όρος φίλτρα, διότι αντικατοπτρίζει την ουσιαστική τους λειτουργία. Είναι γεγονός ότι οι μονάδες αυτές εφαρμόζουν στα κανάλια εισόδου μια σεβαστή ενίσχυση (της τάξης των 15-20dB συνήθως), όμως, επειδή η φιλοσοφία των κέντρων είναι να οδηγούν τις εξόδους των μονάδων σε ένα τελικό ενισχυτή, τις περισσότερες των περιπτώσεων, η στάθμη του καναλιού δεν αποτελεί πρόβλημα. Αντιθέτως όμως, η απομόνωση, η επιλεκτικότητα και το φιλτράρισμα που εφαρμόζουν στα κανάλια, είναι άκρως σημαντικότερες λειτουργίες. Ωστόσο, υπάρχουν και επαγγελματικότατες μονάδες, οι οποίες φιλτράρουν και ενισχύουν το κανάλι, με απολαβή της τάξης των 60dB (!) και φυσικά, θα πρέπει να αναφέρονται ως μονοκάναλοι ενισχυτές. Αυτές οι μονάδες χρησιμοποιούνται κυρίως για αναμετάδοση και διαφέρουν στη φιλοσοφία από τα κέντρα επιγείων, που αναφέρουμε στο παρόν άρθρο.
Το σημαντικότερο λοιπόν στοιχείο, για να αξιολογήσουμε ένα φίλτρο, είναι η επιλεκτικότητά (selectivity) του. Από το χαρακτηριστικό αυτό, μπορούμε να σχεδιάσουμε την καμπύλη φιλτραρίσματος που εφαρμόζει η μονάδα πάνω σε ένα κανάλι και να αποκτήσουμε μια ιδέα πριν την επιλέξουμε. Το πολύ παράξενο είναι ότι το χαρακτηριστικό αυτό, σπανίως αναφέρεται στους καταλόγους των εταιρειών. Μία τέτοια καμπύλη απεικονίζεται στο διπλανό σχέδιο. Στην πράξη εφαρμόζονται τουλάχιστον δύο φίλτρα πάνω σε ένα κανάλι, ένα στη φέρουσα εικόνας και ένα στη φέρουσα ήχου. Το άθροισμα των παραγωγών τους, οδηγεί σε μια καμπύλη, ανάλογη του σχεδίου, όπου μεταξύ της φέρουσας εικόνας και ήχου, είναι όσο το δυνατόν πιο επίπεδη. Όμως, ακόμα και από αυτό το προσεγγιστικό γράφημα, παρατηρούμε τη σημαντική απόρριψη του διπλανού καναλιού. Με τη σημαντική αυτή μείωση της στάθμης του διπλανού καναλιού, πιθανότατα το κανάλι στο οποίο εφαρμόζεται το φίλτρο, δεν θα δέχεται πλέον καμία παρεμβολή.
- Headend με μονάδες μεταλλαγής
Η πιο αξιόλογη εφαρμογή σε μία εγκατάσταση με επίγεια προγράμματα, πραγματοποιείται με χρήση μονάδων μετάλλαξης. Ένα ζεύγος μονάδων (up-down converter) εφαρμόζεται σε ένα κανάλι, μεταφέροντάς το στην ενδιάμεση συχνότητα IF των 38,9MHz (down conversion) και επαναφέροντάς το στην επίγεια μπάντα συχνοτήτων (up conversion). Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται, για να εφαρμοστεί στην IF συχνότητα, μηχανικό φίλτρο SAW, του οποίου τα αποτελέσματα είναι εξαιρετικά (εικόνα 4).
Μπορεί οι μεταλλάκτες και τα φίλτρα να χρησιμοποιούνται για τον ίδιο σκοπό, όμως το αποτέλεσμα των πρώτων είναι πολύ καλύτερο. Καταρχήν, η απομόνωσή τους είναι υπερβολικά καλύτερη, εξαιτίας του υψηλής ποιότητας φίλτρου SAW, που εφαρμόζεται κατά τη διαδικασία της μεταλλαγής. Το φάσμα της εικόνας 1 (και η λεπτομέρεια του ίδιου στην εικόνα 3), προέρχεται από headend με μονάδες μεταλλαγής. Ανάλογο φάσμα είναι αδύνατο να αναπαραστήσουμε από headend με φίλτρα. Δυστυχώς, δεν βρέθηκε κατάλογος προϊόντων που να αναφέρει την επιλεκτικότητα μεταλλακτών, ώστε να αναπαραστήσουμε την καμπύλη που επιβάλλουν σε ένα κανάλι. Αντί αυτού όμως, έχουμε κάτι ουσιαστικότερο: η εικόνα 5 είναι η λεπτομέρεια της …λεπτομέρειας της εικόνας 1, δηλαδή η απεικόνιση ενός μόνο καναλιού. Μπορούμε να παρατηρήσουμε την απόλυτη απομόνωση του καναλιού S09, που δίνει ταυτόχρονα τη δυνατότητα ρύθμισης των καναλιών εξόδων, σε διπλανές θέσεις.
Επίσης, σημαντικότατη λειτουργία των μεταλλακτών είναι η ρύθμιση του καναλιού εισόδου, σε οποιοδήποτε (ανάλογα φυσικά τις μονάδες) κανάλι, στην περιοχή των επίγειων συχνοτήτων. Με αυτόν τον τρόπο, τα διάφορα διάσπαρτα κανάλια που λαμβάνουμε από την κεραία, μπορούν να τοποθετηθούν στις χαμηλές, κατά προτίμηση, συχνότητες, για να έχουν λιγότερες απώλειες στη στάθμη τους, καθώς ταξιδεύουν στα καλώδια. Το φάσμα της εικόνας 1, πραγματικά μπορούμε να χειριστούμε όπως εμείς θελήσουμε σε ένα καλωδιακό δίκτυο, χωρίς να περιοριστούμε πουθενά.
Η άλλη όψη του νομίσματος
Τα πάντα όμως έχουν το τίμημά τους, έτσι και στην περίπτωση της χρήσης κέντρου επιγείων, έχουμε δυο βασικά μειονεκτήματα:
1. Το κόστος, το οποίο ήδη αναφέραμε, είναι υψηλότερο, ακόμα και από έναν κεντρικό ενισχυτή με προγραμματιζόμενα φίλτρα.
2. Όσα κανάλια δεν επεξεργαζόμαστε με το κέντρο μας, απορρίπτονται και δεν παρέχονται στην εγκατάσταση. Εάν θέλουμε επιπλέον κανάλια, θα πρέπει να προσθέσουμε μονάδες στο κέντρο.
Στο σχέδιο, έχουμε δύο διπλανά κανάλια και το φίλτρο προσαρμόζεται σε αυτό με τις κόκκινες φέρουσες. Στα χαρακτηριστικά του φίλτρου αναφέρεται η επιλεκτικότητά του σε δύο σημεία:
| fc-fc±4 MHz | 7,5 dB |
| fc-fc±12 MHz | 50,5 dB |
Τα σημεία αυτά είναι μαρκαρισμένα στα πορτοκαλί τετραγωνάκια και η καμπύλη χαράχτηκε με βάση αυτά.
