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AGC: cos’è, come funziona, dove si trova

Il Controllo Automatico del Guadagno (AGC) è una tecnologia che stabilizza i segnali DTT fluttuanti e migliora la ricezione dei canali televisivi anche nelle condizioni ambientali e climatiche più critiche. Scopriamo come funziona e su quali antenne e centralini TV è presente.

Con il refarming della banda UHF, il passaggio all’MPEG-4 e, tra pochi mesi, anche al DVB-T2 e all’HEVC, la trasmissione dei canali digitali terrestri ha subito (e subirà) diversi cambiamenti che potrebbero influire sulla ricezione nelle nostre case.

Anche se il passaggio dal DVB-T al DVB-T2 dovrebbe, in teoria, consentire di migliorare la copertura del territorio a parità di potenza irradiata (cioè con meno emissioni elettromagnetiche), lo spostamento delle frequenze che si è concluso il 30 giugno scorso e la riorganizzazione dei mux e dei ripetitori DTT sul territorio potrebbero far emergere qualche problema, riconfermarlo o addirittura peggiorarlo nelle zone del nostro paese dove i segnali sono spesso “fluttuanti”, cioè passano da un livello basso ad uno alto a seconda delle condizioni meteo, delle stagioni e nell’arco della giornata.

Considerato che per una ricezione DTT ottimale è necessario che il livello del segnale alle prese Tv di casa sia compreso nell’intervallo 47÷67 dBµV, in caso di forti sbalzi verso l’alto o il basso causati da queste “fluttuazioni”, la ricezione potrebbe improvvisamente peggiorare (squadrettamenti, blocchi temporanei, ecc.) fino a mancare del tutto (schermo nero e messaggio “segnale assente”).

Segnale satellitare debole
Immagine televisiva con “squadrettamenti” causati da sbalzi di segnale

In questi casi, meno rari di quanto potreste pensare, ci viene in aiuto una tecnologia chiamata “controllo automatico del guadagno” (Automatic Gain Control – AGC) impiegata non solo nella ricezione dei segnali DTT ma anche in altri campi (audio, video, ecc.). La sua funzione, come approfondiremo più avanti, è quella di stabilizzare queste fluttuazioni agendo con la massima rapidità, precisione ed efficacia.

Prima di esaminare da vicino come funziona l’AGC e in quali prodotti è presente, è necessario fare una premessa sulle condizioni ambientali, meteorologiche e orografiche che la rendono così utile (se non addirittura indispensabile) nella ricezione dei canali DTT.

Propagazione delle onde radio e fluttuazioni dei segnali

La propagazione delle onde RF (radio, Tv, ecc.) è direttamente correlata alle condizioni ed alla tipologia dell’ambiente in cui avvengono la trasmissione e la ricezione dei segnali.

Mentre nel vuoto le onde non cambiano le loro caratteristiche perché non incontrano alcun tipo di ostacolo, nel mondo reale la situazione muta radicalmente. L’orografia del terreno, la presenza di laghi e mari, le condizioni meteorologiche fanno sì che le onde rimbalzino, vengano amplificate oppure attenuate in modo quasi imprevedibile.

Questi fattori incidono sui segnali con qualsiasi lunghezza d’onda ma, oltre i 30 MHz, si aggiungono anche le variazioni di temperatura, pressione e umidità indotte dalla troposfera (sotto 15 km di altezza) dove si concentrano i 3/4 dell’intera massa gassosa e tutto il vapore acqueo dell’atmosfera.

La propagazione delle onde radio condiziona anche la ricezione dei segnali radiotelevisivi digitali terrestri che operano nelle bande VHF e UHF (ora posizionate tra i 177,5 e i 690 MHz), durante l’arco della giornata e delle stagioni, nei periodi estivi ove la temperatura e l’umidità subiscono forti sbalzi per l’effetto del riscaldamento e del raffreddamento del suolo e dell’acqua.

Tra i fenomeni propagativi più evidenti troviamo il cosiddetto “fading”, ovvero la progressiva e temporanea attenuazione di uno o più segnali che solitamente attraversano una superficie fortemente riflettente come quella di laghi e mari.

Di norma i segnali DVB-T sono abbastanza “robusti” per compensare questi fenomeni e la situazione dovrebbe ulteriormente migliorare con l’arrivo del DVB-T2 già dalla fine di quest’anno. Talvolta, però, sia per la distanza dei trasmettitori sia per le condizioni di propagazione particolarmente critiche, è necessario studiare soluzioni tecnologiche come l’AGC in grado di contrastare questi fenomeni.

Livellamento intelligente in tempo reale

Il Controllo Automatico del Guadagno agisce automaticamente e in tempo reale sull’amplificazione dei segnali in ingresso, variandola in modo da ottenere in uscita un livello ottimale e pronto ad affrontare tutte le successive attenuazioni (cavi coassiali, partitori, derivatore, prese TV, ecc.) per arrivare al Tv o al decoder nell’intervallo ottimale stabilito dalle norme tecniche (53÷74 dBµV).

Effetti dell’AGC nell’amplificatore di linea Emme Esse 81942A5G

In sostanza l’AGC amplifica di più i segnali deboli e meno quelli forti operando all’interno di un intervallo definito come “dinamica AGC” per cercare di ottenere in uscita il livello massimo dichiarato dal costruttore (es.: 119 dBµV per i centralini Tv).

AGC Schema Fracarro
Quando variano le condizioni ambientali e meteorologiche, il sistema AGC evita che le fluttuazioni del segnale captato dalle antenne non condizionino la potenza del segnale in uscita (Fonte schema: Fracarro)

Dal momento che l’AGC agisce a livello di amplificazione del segnale, può essere presente nei dispositivi che svolgono questa funzione, ovvero nelle antenne UHF attive, nei centralini di miscelazione e amplificazione da palo o interno, negli amplificatori di linea, ecc.

Circuito AGC integrato nel modulo DAT BOSS delle antenne Televés

Secondo le prove sul campo, l’AGC riesce a combattere molto efficacemente le variazioni di livello causate dalle condizioni ambientali e atmosferiche, garantendo una maggiore stabilità nella ricezione ed evitando che l’antennista debba regolare di continuo e manualmente il livello di amplificazione.

Alcuni produttori di antenne e centralini Tv hanno messo a punto soluzioni concettualmente simili all’AGC ma con risultati leggermente differenti. È il caso di A.B.L.A. (Automatic Building Level Adjustment), la tecnologia di Fracarro che permette ai suoi centralini (es.: MBJ EVO T2 – vedi guida all’acquisto) di adattarsi automaticamente alle condizioni ambientali (es.: fading) che influiscono sul livello del segnale ricevuto dalle antenne, stabilizzando l’uscita anche in presenza di variazioni di ingresso superiori a 25 dB e nonostante l’impostazione del guadagno effettuata con il trimmer dedicato.

Schema di funzionamento della tecnologia A.B.L.A di Fracarro

Risultati differenti a seconda dei componenti utilizzati

Il controllo AGC avviene grazie a un circuito elettronico realizzato secondo schemi, principi e componenti differenti che possono portare a risultati diversi.

Ogni singolo circuito ha specifiche differenti come, ad esempio, il livello massimo di amplificazione, il range di intervento del guadagno, la precisione nel taglio ed il livello di attenuazione del filtro LTE 5G, anche in base al dispositivo in cui viene integrato (antenna, centralino, ecc.).

I componenti elettronici di nuova generazione appositamente progettati per applicazioni in altissima frequenza (es.: MMIC di Televes) assicurano una maggiore stabilità in frequenza, un guadagno più elevato ed un minor livello di rumore rispetto ai chip tradizionali, migliorando anche l’efficacia e le prestazioni dell’AGC.

Circuito MMIC sviluppato da Televes grazie alla tecnologia proprietaria T-Force

Alcune centraline di amplificazione, soprattutto quelle più “smart” dotate di funzionalità avanzate (es.: ingressi programmabili, filtri canale SAW indipendenti, riallocazione frequenze, ecc.), permettono anche di impostare la dinamica AGC (ovvero il range di intervento) e/o il livello di uscita massimo per uno o più ingressi, mantenendo comunque attiva l’autoregolazione del guadagno.

Antenne e centralini con AGC: ecco come sceglierli

Nei negozi di materiale elettrico, antennistica e bricolage, negli store online generalisti (come Amazon e eBay) e specialistici (come Barbuto e Digisatitalia) è possibile trovare decine di antenne, centralini Tv ed altri componenti dotati di tecnologia AGC.

Per aiutarvi a scegliere il prodotto più adatto alle vostre esigenze abbiamo selezionato cinque prodotti di marche famose ed affidabili.

Antenna UHF Fracarro Elika 5G

La gamma Elika 5G di Fracarro comprende tre antenne (700C, 700P e PRO 700C) che si differenziano per il confezionamento (sacchetto o cartone) e per il dipolo, di tipo attivo nel modello PRO 700C (con AGC) e passivo per gli altri due.

I componenti sono realizzati in alluminio con trattamento anticorrosione per renderlo inattaccabile dalle intemperie e dalla salsedine e in plastica anti-invecchiamento arricchita da fibra di vetro.

Le antenne si assemblano e installano in pochi minuti, anche in spazi angusti e ambienti ostili, grazie agli elementi direttori premontati, ai riflettori e al dipolo con aggancio rapido.

Gli elementi direttori a forma elicoidale assicurano un elevato guadagno, un’eccellente direttività e la quasi totale assenza dei lobi laterali mentre il dipolo del modello PRO 700C ospita un circuito elettronico che non si limita ad amplificare il segnale UHF ma permette anche di rilevarne il funzionamento e il livello grazie a un led di colore blu.

Questo led si accende alla massima luminosità quando l’antenna capta un segnale di alto livello, alla minima luminosità se il segnale è di livello medio oppure rimane spento se è basso o assente.

La Elika PRO 700C può operare anche senza alimentazione (modalità passiva) ma il led rimarrà sempre spento, il guadagno sarà di circa 17 dBi (contro i 47 dBi della modalità attiva), non sarà possibile godere dei benefici dell’AGC e richiederà il collegamento ad un centralino di amplificazione/miscelazione oppure a un amplificatore esterno.

Antenna UHF Televés Ellipse 700

L’antenna Televés Ellipse è un’antenna attiva (40 dBi) che adotta lo schema Yagi con tre direttori curvi per assicurare un’elevata direttività e un diagramma di radiazione ottimale contro gli echi.

La superficie concava dei riflettori concentra il segnale ricevuto nel dipolo (effetto parabola) mentre quella convessa massimizza la schermatura del dipolo aumentando la protezione contro le interferenze. Lo speciale dipolo a doppia “U” aperto/chiuso assicura una risposta lineare su tutto il range di frequenza.

Le dimensioni e l’originale forma dei direttori sono state studiate per ottenere una frequenza di lavoro ottimale in base alla nuova banda UHF. Un ulteriore ed efficace intervento viene svolto dai filtri SAW che tagliano con precisione le frequenze UHF ormai cedute al 5G.

Il BOSS-Tech, acronimo di “Balanced Output Signal System”, è un sofisticato circuito elettronico basato su semiconduttori ultra miniaturizzati MMIC realizzati con composti innovativi come l’arseniuro di gallio (GaAS) e progettati per applicazioni in altissima frequenza.

È integrato nella scatola di connessione e consente all’antenna di autoregolarsi in base al livello ed alla qualità del segnale ricevuto, generando in tempo reale un’uscita costante per ottimizzare la qualità delle trasmissioni DTT anche in presenza di forti scompensi tra i diversi mux.

Il BOSS-Tech è efficace anche nel compensare le fluttuazioni del segnale (fading) che si manifestano in alcune zone e stagioni, garantendo uno spettro estremamente pulito con un elevato BER (Bit Error Rate) ed un rapporto portante/rumore ottimale anche in caso di aggiunta di nuovi canali nei mux.

Amplificatore ad innesto Emme Esse 81942A5G

L’amplificatore ad innesto 81942A5G di Emme Esse è dotato di Controllo Automatico di Guadagno (AGC) ed è stato appositamente progettato per essere direttamente applicato al dipolo di un’antenna UHF come la Optica.

L’amplificatore ha un guadagno di 15 dB, un livello di uscita di 115 dBµV e si alimenta direttamente dal cavo coassiale con un assorbimento di soli 50mA a 12Vcc. Il modulo è inoltre dotato di filtro SAW totalmente schermato per l’eliminazione “chirurgica” delle interferenze generate dalle torri 5G.

Grazie all’ottimo compromesso tra massimo livello di uscita e fattore di rumore, può essere utilizzato anche come preamplificatore in presenza di segnali non critici per incrementarne il livello quanto basta a servire poche prese Tv.

Centralini Fracarro MBJ EVO T2

I centralini TV da interno MBJ EVO T2 di Fracarro sono disponibili con vari ingressi (1, 2, 3 oppure 4) associati ad una o più bande (VHF III+DAB, UHF larga banda, UHF IV, UHF V – per singolo ingresso o già miscelata) e con guadagno massimo compreso tra 20 e 32 dB.

I modelli 223617 e 223620 sono idonei per la ricezione con una sola antenna UHF oppure Combo (UHF+VHF) puntata verso l’unico ripetitore televisivo disponibile in zona. Il modello 223621 con 2 ingressi (VHF+DAB e UHF) è compatibile con gli impianti dotati di antenne separate UHF e VHF mentre i modelli 22316-223619 (3 ingressi) e 223615-223618-223622-223623 (4 ingressi) per gli impianti più complessi e articolati.

Includono diverse soluzioni avanzate come l’amplificazione separata con la gestione indipendente dei segnali provenienti da una o più antenne (regolazione del livello di uscita con trimmer), lo switch per la selezione del filtro passabasso (LTE 4G o 5G) e il dip-switch per l’inserimento della telealimentazione su ogni ingresso.

La tecnologia A.B.L.A. (Automatic Building Level Adjustment) permette a questi centralini di adattarsi automaticamente alle condizioni ambientali che influiscono sul livello del segnale ricevuto dalle antenne, ad esempio quando subisce fluttuazioni (fading) tali da compromettere la ricezione dei mux DTT. Per approfondire la conoscenza dei centralini MBJ EVO T2 e MAP EVO T2 (amplificatori/miscelatori da palo) vi invitiamo a leggere il nostro articolo di approfondimento.

Centralini programmabili Emme Esse Domino TV Organizer

Le centrali programmabili Domino TV Organizer di Emme Esse sono disponibili in tre versioni (82201N – 5 ingressi, 50 canali, 118 dBμV; 82204 – 5 ingressi, 50 canali, 108 dBμV; 82201C15 – 4 ingressi, 30 canali, 108 dBμV)

tutte con dotazioni e tecnologie esclusive per una gestione efficace di qualsiasi mux indipendentemente dalle condizioni ambientali (grazie anche all’AGC).

In fase di programmazione è possibile selezionare i mux desiderati da ciascun ingresso e tralasciare le frequenze che possono creare interferenze perché ricevibili anche da altre direzioni.

Se necessario, i canali in ingresso possono essere convertiti su altre frequenze meno critiche e i servizi selezionati da ciascun ingresso vengono equalizzati, miscelati ed amplificati al fine di ottenere una banda omogenea, con segnali robusti e di alta qualità.

L’aggiunta dei canali avviene con due diverse modalità. Quella standard (aggiungi 1 canale) permette di inserire un canale alla volta da ciascun ingresso, filtrandolo e livellandolo individualmente per processare fino ad un massimo di 32 canali. La modalità “extra” (aggiungi 2 canali) inserisce due canali adiacenti da un ingresso (cluster) per arrivare fino a 50 canali processati.

La combinazione delle due modalità permette di gestire ottimamente l’elaborazione dei vari cluster, resa necessaria dalla distribuzione dei canali tra i vari ripetitori di zona. Inoltre è possibile equalizzare e livellare in maniera uniforme i segnali, rendendoli idonei anche per applicazioni in fibra ottica dove i trasmettitori ottici richiedono di essere pilotati con segnali uniformi al fine di garantire l’ottimizzazione delle prestazioni.

La programmazione è intuitiva e rapida grazie al selettore multifunzionale (rotazione/pressione), al display LCD e alla possibilità di salvare le configurazioni su scheda di memoria SD per ripristini o programmazioni in serie.

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