Ako som "zdigitalizoval" našu STA

POZOR, archívny článok. Zariadenie je demontované!

Ako som "zdigitalizoval" našu STA

Článok o tom, ako som "zdigitalizoval" našu spoločnú televíznu anténu, kde sa dozviete čo k tomu potrebujete, aké sú výhody a úskalia pridania DVB-T do spoločných rozvodov.

23. 12. 2009

História:

Na začiatok trocha z mojej histórie. Do dvanásť poschodového domu kde teraz bývam a kde som realizoval spoločnú televíznu anténu (ďalej len STA) som sa nasťahoval pred šiestimi rokmi. Byt som "zdedil" po starých rodičoch a ešte počas ich života som si pamätal, že mali funkčnú STA s klasickými terestriálnymi TV stanicami ako aj s pár satelitnými TV. Neskôr si starý rodičia nechali zaviesť káblovú TV, vtedy ešte od SKT a neskôr UPC. Po ich smrti sme káblovú TV po pár návštevách zákazníckeho centra UPC zrušili a po zážitku pri tejto procedúre mi bolo jasne že kábel od tejto spoločnosti mať nechcem. Po presťahovaní sa a zapojení televízora do TV zásuvky v stene (STA) však nastalo sklamanie, v zásuvke nebol žiaden signál. Keďže som rádioamatér, chcel som vedieť, v čom je problém a po návšteve strechy v sprievode správcu nastalo ďalšie sklamanie, skrinka, kde boli voľakedy osadené zosilňovače a meniče pre satelit bola absolútne prázdna, zostali len zásuvky pre napájanie a poistka, koaxiálne káble ku bytom boli odstrihnuté pri "krkoch", aby sa STA náhodou nedala obnoviť. TV antény síce nejaké na streche zostali, boli však v dezolátnom stave, zhrdzavené úchyty, opadané prvky, potrhané káble. Pár mesiacov po nasťahovaní som teda príjem riešil "sitom" umiestneným na balkóne, pričom som signál z Kamzíka prijímal odrazom od náprotivnej budovy, signál nič moc a české programy silne zašumené.

Ako rádioamatér - vysielač som však mal v pláne umiestniť na strechu anténu pre vysielačku a zároveň TV anténu pre svoj individuálny príjem. Po stretnutí a pár konzultáciách so správcom sme ale dospeli k názoru, že namiesto individuálneho príjmu sa pustíme do sprevádzkovania STA. Nasledujúce tri mesiace som teda po večeroch študoval problematiku, nechal si spracovať pár cenových ponúk na dielo ako celok ale aj na jednotlivé komponenty a vo finále som na schôdzi spoločenstva predostrel cenové ponuky dodávateľov ale aj tú svoju, ktorá bola výrazne lacnejšia, keďže jednotlivec platený ako "brigádnik" a motivovaný nie peniazmi ale bezproblémovým prístupom na strechu a "pohraním sa s anténami" som nemohol byť drahší ako firma s niekoľkými ľuďmi, autami, administratívou :) . Vyhral som a zavážil aj fakt, že ak bude nejaký problém som po ruke. Mimochodom dve zo štyroch ponúk som vôbec neodporúčal pre "fušerské" riešenie s čo najnižšou cenou komponentov a najväčší zisk pre dodávateľa, širokopásmový hlavný zosilňovač v spojení s najlacnejšími kanálovými predzosilňovačmi pre individuálny príjem (malá selektivita, ľahké prebudenie) nemajú čo v STA hľadať, hlavne v dobe GSM, UMTS, Flarionu a ktovie čoho v budúcnosti, toto riešenie tiež nezohľadňovalo diaľkový príjem českých programov, kedy by ich kolísajúci signál mohol spôsobiť prebudenie alebo artefakty "krížovej modulácie" pomocou toho širokopásmového zosilňovača. Komponenty pre STA v tej dobe museli byť schválené pre prevádzku v STA od TÚ, čo dané lacné riešenia nespĺňali ani jedným z aktívnych prvkov.

Objednal som teda takmer všetky vopred vytypované a nacenené komponenty priamo u slovenského výrobcu zosilňovača a meničov firmy VFTech z Prievidze a o dva týždne som mal potrebné komponenty doma. Medzičasom som demontoval staré antény, staré výložníky, káble, natrel stožiar, opravil ukostrenie bleskozvodu (oprávnenie na to mám). Nasledovala montáž výložníkov, montáž a nasmerovanie antén, zvodov, osadenie zdrojov, zosilňovača a meničov, nastavenie úrovní pomocou útlmových článkov, prenosného TV s vyvedeným AVC a kalibrovaným na signálnom generátore. Na záver bola potrebná ešte výmena a doplnenie pár účastníckych zásuviek, natiahnutie jedného zvodu a STA funguje dodnes. Podotýkam že 35 rokov staré vertikálne rozvody ani účastnícke zásuvky neboli menené, preto boli frekvencie z UHF konvertované do VHF. Nakoľko je náš dom vhodne situovaný aj na Čechy, máme dostupné aj programy od našich západných susedov. Vo finále sme tak mali najskôr 7 a neskôr 9 TV staníc v solídnej kvalite. (STV1, STV2, Markíza, JOJ, TA3, ČT1, ČT2, Nova, ORF2 / TV Prima). Celkové obstarávacie náklady vtedy boli menej ako 800 SKK / byt.

STA využíva v súčasnosti (december 2009) viac ako 60% obyvateľov nášho domu, je tu dosť dôchodcov alebo mladých rodín, ktorí sú radi že nemusia platiť za TV signál operátorovi a môžu pozerať slovenské a české TV v podstate bezplatne. Tu treba upozorniť, že v STA môžete šíriť len to, čo zachytíte vo vzduchu presahom zo zahraničia alebo na čo máte písomné povolenie od konkrétnej televízie pri príjmaní cez satelit (napr. TA3 dá potvrdenie bez problému). Pod pojmom STA sa taktiež rozumie rozvod televízneho signálu s počtom účastníckych zásuviek maximálne 100, teda spájanie sa s veľajším domom pre ušetrenie nákladov na aktívne prvky a antény u nás neprichádzalo do úvahy, lebo by sme presiahli stovku o 50 zásuviek. Mesačné náklady na elektrickú energiu spotrebovanú STA sú menej ako 10 centov / byt a STA doteraz nemala poruchu, mimo otočenej antény na VHF po uragáne čo zložil Tatry a potreby raz za čas ísť naladiť nový TV niektorej z babičiek ;) . Zvolené aktívne prvky sú vynikajúce, majú excelentnú odolnosť voči silným signálom mimo spracovávaného, takže absolútne nevadí ani moje občasné vysielanie z antén tri metre od STA. Vo finále som tak dosiahol symbiózu rádioamatéra a susedov, ktorá je skôr výnimkou ako pravidlom v "panelákoch".

Digitalizácia:

V apríli 2009 začal vysielať digitálny český MUX1 z Mikulova na K40, bolo tiež isté, že od decembra 2009 prestane vysielať analógová ČT2, ktorú nahradí verejnoprávny MUX ČT na k29, ORF2 v analógu nefungovalo už viac ako rok (od apríla 2009 bola naberaná z K40 TV Prima a pomocou DVB-T prijímača modulovaná do meniča po ORF2) a na slovensku sa malo tiež prejsť na trvalé digitálne vysielanie. Situáciu som sa rozhodol riešiť v predstihu, opätovne som sa ponoril do hlbín internetu aby som načerpal informácie, hlavne z Čiech, kde sa začali pomaly STA dopĺňať o DVB-T a aby som sa vyhol neperspektívnym krokom. Taktiež som si vyžiadal ceny na komponenty pre DVB-T od vybraných výrobcov, aby som vedel predostrieť cenovú ponuku na nasledujúcej schôdzi vlastníkov bytov.

V sumáre som dospel k tomu, že sa dá funkčná STA "zdigitalizovať" tromi spôsobmi:

Konverzia DVB-T do analógu. Pre ľudí na prvý pohľad najjednoduchšie ale vo finále najhoršie riešenie je osadiť STA DVB-T prijímačmi, ktorých výstupy z modulátora sa pripoja na vstup doterajších meničov / zosilňovačov. Tento spôsob presadzoval aj jeden zo susedov, ale bolo mu aj ľuďom na schôdzi vysvetlené že takto síce nepríde o terajšie programy, nemusí kupovať Set Top Box a v podstate nemusí vôbec nič, ale kvalita takéhoto signálu je horšia ako terajší analóg, nebude stereozvuk, nebude teletext a čo je najzávažnejšie, nebude využitá hlavná výhoda DVB-T väčší počet TV staníc. A ak si kúpi nový plochý TV, tak ten DVB-T prijímač v ňom mu bude na nič, nehovoriac o kvalite takéhoto signálu. V konečnom dôsledku sa takýmto riešením len pretiahne "agónia" analógu a zaplatí sa za niečo, čo bude treba aj tak časom, keď si ľudia nakúpia nové TV vyhodiť a STA prerobiť, teda toto riešenie je aj najdrahšie, aj keď na prvý pohľad nevyzerá. Pri tomto riešení nie je potrebné meniť vertikálne rozvody.

V skratke neperspektívne, horší obraz ako v analógu, bez pridanej hodnoty a funkcií, rovnaký počet TV staníc ako doteraz.

Konverzia DVB-T z UHF do VHF: Ďalšie a v podstate najlacnejšie riešenie je osadiť STA meničmi kanálov digitálnych MUXov z UHF do VHF, pričom opäť nie je potrebné meniť vertikálne rozvody. Aj toto riešenie má svoje proti, hlavne v tom, že šírka DVB-T kanálu v UHF je 8MHz, ale šírka DVB-T kanálu vo VHF je 7MHz a takúto šírku majú naprogramovanú priamo televízory a Set Top Boxy! Na niektorých je síce možné dosiahnuť prepnutím krajiny príjmu v menu, aby fungovali, ale takto nefunguje správne EPG a niektoré prijímače nepôjdu aj tak. Ďaľším negatívom v našom prípade je už obsadenosť VHF kanálov analógovými TV a teda nemožnosť koexistencie analógu a digitálu do doby jeho vypnutia, nehovoriac o obmedzenom počte potenciálnych MUXov vo VHF, pri konvertovaní totiž je doporučené obsadenie ob-kanál, DVB-T vo VHF má len 7 kanálov (K6-K12), teda celkovo maximálne 4 MUXy. V roku 2011 sa bude dať prijímať na našej streche viac ako 10 multiplexov!

V skratke, najlacnejšie, ale budú problémy s kompatibilitou DVB-T prijímačov, v oblastiach s možnosťou príjmu zahraničných MUX nebude možné prijímať všetky, problémová koexistencia s analógom.

Priama distribúcia DVB-T v UHF: Do budúcna je najperspektívnejšia cesta distribúciou DVB-T v pásme UHF so zachovaním terajšieho analógového príjmu vo VHF na "dožitie", čo ale väčšinou znamená (hlavne pri viac ako 20 ročných rozvodoch) výmenu vertikálnych rozvodov v bytoch, teda koaxiálnych káblov medzi poschodiami a a v našom prípade aj účastníckych zásuviek. 39 rokov staré účastnícke zásuvky totiž nemajú vhodné parametre v pásme UHF (nedostatočné tienenie, veľký útlm a po 39 rokoch aj mechanickú pevnosť a estetiku). V našom prípade predstavovala investícia do aktívnych prvkov na streche len cca tretinu z celkovej sumy na digitalizáciu, zvyšok "zhltli" rozvody. Táto cesta tiež nie je príliš jednoduchá, prvky na streche sú doplnené / vymenené za "chvíľu", ale výmena vertikálnych rozvodov v bytoch je veľmi časovo a organizačne náročná. Na výmenu jedinej účastníckej zásuvky a káblov je potrebné, aby bol doma sused nad aj pod bytom, kde sa káble a zásuvka mení! V dnešnej uponáhľanej dobe je to v princípe nemožné uskutočniť práce v rámci pár dní, nakoľko vždy niekto nie je doma. Toto riešenie tiež ponúka možnosť postupne pridávať voči meničom výrazne lacnejšie zosilňovače pre doplnenie ďalších MUXov, ak sú dostupné, pri dostatočnom signály stačí jedna širokopásmová anténa na vysielač, odkiaľ sa MUXy vysielajú a potrebný počet zosilňovačov (v našom prípade SK a CZ MUXy). Pri slabom signály je ale nutné použiť úzkopásmovú 21 a viac prvkovú anténu s kanálovým predzosilňovačom pre každý kanál (MUX) zvlášť (v našom prípade ORF MUX, ale bez predzosilňovača).

Toto je perspektívne, drahé a na realizáciu náročné riešenie ale výsledkom je bezproblémový príjem všetkých dostupných MUXov s bezproblémovým rozširovaním počtu MUXov podľa dostupnosti.

Na tomto mieste ešte treba podotknúť, že pri zosilňovačoch je jedno, či zosilňujú analóg alebo digitál, stačí im pri prechode nastaviť menšie zosilnenie o 10dB (pri rovnakom výkone vysielača), teda sa dajú použiť aj staré, napr. v Dúbravke sa takto dajú použiť zosilňovače pre K29 a K24 ak sú v STA použité (v novších domoch). Pri meničoch je situácia horšia, analógové meniče sa väčšinou nejdú pre digitál použiť, hlavne ak obsahujú fázový záves. Ak už ale je menič pre DVB-T pripravený, je mu jedno, či je použitý MPEG2 alebo MPEG4, teda ak "zdigitalizujete" STA teraz, nemusíte sa báť, že o pár rokov bude treba meniče vymieňať.

Účastnícke zásuvky a šnúry:

Pôvodné 39 ročné priechodzie účastnícke zásuvky tienené príliš nie sú, preto ani vhodné pre vysoké frekvencie v UHF, taktiež sú na všetkých poschodiach mimo najspodnejšieho osadené rovnaké typy s rovnakým priechodzím a odbočovacím útlmom :

U nás inštalované nové priechodzie účastnícke zásuvky od slovensého ZVT Previs sú už celotienené a je volený správny odbočovací útlm vzhľadom na poschodie, čím sa zabezpečí rovnomernejšie rozloženie signálu v jednotlivých zásuvkách v závislosti od počtu predchádzajúcich priebežných zásuviek, na najvrchnejších je odbočovací útlm 19dB a na spodných 8dB. Koncová zásuka (s ukončovacím odporom) má odbočovací útlm 2dB. Koaxiálny kábel je od slovenského výrobcu VUKI, typ VCCKY 75-4,8:

Bohužiaľ, pôvodný plán prerobiť vertikálne vedenie z jednokáblového na dve vedenia od 12. po 7. a od 6. po 1. poschodie stroskotal na nepriechodnosti inštalačných trubiek, kde bol problém vôbec nahradiť pôvodný kábel, nieto natiahnuť cez "husí krk" dva koaxiálne káble. Rozvod tak vyžaduje silnejší signál zo zosilňovačov a energetická súvaha nášho rozvodu v pásme UHF potom vyzerá takto:

Do celkového útlmu trasy ale treba ešte započítať aj útlm spôsobený účastníckou šnúrou medzi zásuvkou a televízorom. Niektoré šnúry, nielen staré, ale aj tie novšie majú útlm cez 15dB! Takto vyzeralo "tienenie" v trojročnej tenkej účastníckej šnúre u susedy, ktorá má TV od zásuvky 10metrov a samozrejme potom signál slabý:

Preto pri nákupe účastníckej šnúry doporučujem nekupovať tenkú a lacnú (so slabým tienením) ale hrubšiu a prípadne s odrušovacími filtrami na koncoch. Takto by mala vyzerať šnúra zvnútra (hrubá a tenšia):

Príklad kvalitnej účastníckej šnúry s odrušovacími jadrami (koaxiál typ RG6/U) :