Více

Dálkový příjem televizního vysílání

V minulém článku jsem se snažil přiblížit rozdíly mezi příjmem zemské analogové a digitální televize v běžných podmínkách. Dnes bych se rád zabýval dálkovým příjmem. Ani v tomto případě není všechno tak jednoduché, jak by se na první pohled mohlo zdát. Za dálkový je možné považovat příjem, který nese některou známku takového příjmu, jako např. velmi slabý nebo nestabilní signál, odrazy (duchy) apod. V takovýchto případech už totiž nebývá snadné takový signál zpracovat jednoduchými prostředky a pro solidní výsledek je nutné použít mnohé anténářské fígle.

Na tomto místě je nutno podotknout, že dálkový příjem je v praxi velmi často zatížený značným vlivem počasí, a proto bývá velice nestabilní. V některých případech dochází k výpadkům takového příjmu i na několik dnů, někdy i týdnů. Naopak, často se stává, že dálkový příjem lze realizovat jen na velmi krátkou dobu, po které následně vymizí a objeví se opět až po delším čase. V takových případech se většinou jedná o dálkový příjem umožněný inverzním počasím nebo odrazem od horních vrstev atmosféry. Tyto druhy dálkového příjmu bývají velmi ojedinělé a umožňují příjem na rekordní vzdálenosti až přes 1000 km. Takovéto extrémní příjmové podmínky bývají především v zimním období příčinou rušení místních vysílačů, často i vzdáleným vysíláním z území cizích států. Tento dálkový příjem se pak stává naprosto nežádoucí a způsobuje neodstranitelná rušení.

První Fresnelova zóna

Matematicky je možné odvodit, že teoretický dosah vysílače DVB-T s ERP 5kW je 5000 km. Podobně je možné odvodit i dosah vysílače A-TV, který by se stejně výkonným vysílačem činil asi 1000 km. Takovéto výpočty ovšem platí jen za předpokladu přímé viditelnosti a bez překážek v první Fresnelově zóně. Přesný tvar a rozměry této zóny jsou závislé na parametrech použitých antén a na přenášeném kmitočtu. Pro jednoduchost lze říct, že první Fresnelova zóna je prostor mezi vysílací a přijímací anténou, jehož obsah má přímý vliv na kvalitu přenosu. Jinak řečeno, pokud je v této zóně nějaká překážka, pak neplatí teoretické výpočty a je nutné vzít v úvahu vliv těchto překážek.

Fresnelova zóna

První Fresnelova zóna je prostor vymezený dvěma na sebe kolmými rovinami se společnou osou, kdy každá z těchto rovin je ohraničena dvěma úhly, jejichž vrcholy spočívají v bodě příjmu a bodě vysílání. Každý z těchto úhlů odpovídá úhlu vyzařování příslušné antény v dané rovině. Výsledkem je prostor podobný tvaru doutníku, jehož konce jsou v místech přijímací a vysílací antény. Jakákoliv překážka bránící průchodu vln obsažená v tomto prostoru má za následek zeslabení signálu na přijímací anténě. Pokud se pokusíme vypočítat vliv této zóny na televizní příjem, zjistíme, že vyzařovací diagram antény umístěné ve výšce několika metrů nad terénem se ve vzdálenosti několika desítek metrů „zarývá“ do zemského povrchu.

Z toho je zřejmé, že přibližně polovina první Fresnelovy zóny je v případě televizního přenosu vyplněna zemským povrchem. V takovém případě je skutečný dosah televizního vysílače mnohem menší, než předpokládá teoretický výpočet. Vezmeme-li v úvahu, že reálné výkony dnešních vysílačů A-TV se pohybují v řádech stovek kW, pak by teoreticky stačil jeden takový vysílač na pokrytí území celého státu. Praxe je ale zcela zjevně jiná.

Pravidlo první Fresnelovy zóny platí pro všechny druhy vlnění včetně zvuku a světla. Je tedy nutné s ním počítat, především při všech druzích radiového provozu, a to i na relativně krátké vzdálenosti.

Jistým druhem dálkového příjmu, alespoň co se týče vzdálenosti, je příjem z družice. Vzdálenost družice od místa příjmu je asi 42 000 km. Je to podobná vzdálenost jako obvod zeměkoule na rovníku. V dnešní době se výkony vysílačů na družicích pohybují kolem 53 dBW ERP, což je 200 kW. Jedná se tedy o výkon srovnatelný s výkony pozemních vysílačů. Vzdálenost, na kterou dopraví signál, je ovšem nesrovnatelná, stejně tak i plocha pokrytí signálem. Z tohoto pohledu je DVB-S naprosto nepřekonatelná technologie.

Jaký to má smysl?

Dálkový příjem televize a rozhlasu na VKV byl, především v dobách totalitních, zvláštním druhem „sportu,“ který umožňoval kontakt s „normálním“ světem. Po pádu železné opony a s příchodem satelitního vysílání se význam dálkového příjmu výrazně snížil. V dobách porevolučních s nástupem nových televizních programů (OK3, Premiéra, apod.) došlo k částečné renesanci tohoto „sportu“. Tentokrát ovšem nebyla jeho příčinou snaha o kontakt se zahraničím, ale příjem našich programů s nedokonalým pokrytím. I v dnešní době je možné nemalou část příjmu, především televize Prima, nazvat jako dálkový příjem. Přestože jsou možnosti dálkového příjmu velice omezené a vysoká hustota vysílačů nedává velký prostor pro zachycení vzdáleného vysílače, je tento „sport“ i v dnešní době celkem rozšířený. Nutno však podotknout, že dostupnost a kvalita potřebných dílů a materiálu je nesrovnatelně vyšší, a tak je tento druh příjmu mnohem dostupnější, než býval v minulosti. Především ale jeho účel a význam se výrazně změnily.

Jakýkoliv dálkový příjem se v praxi potýká s několika problémy, které mnohdy bývá velice nesnadné vyřešit. Zcela běžným problémem je malá úroveň signálu na přijímací anténě a z toho vyplývající nutnost použití velmi kvalitního zesilovače s extrémně malým šumem. V mnohých případech komplikuje dálkový příjem přítomnost silného signálu na blízkém kanále. Takováto situace dál zvyšuje nároky na anténní zesilovač a jeho selektivitu. Příjem velmi slabých signálů bývá nezřídka znehodnocován různými druhy průmyslového rušení a rušení od elektrovodné sítě VN. Všechny tyto aspekty je nutné při realizaci dálkového příjmu brát do úvahy.

Zemská analogová televize (A-TV)

Dálkový příjem A-TV ve své původní podobě dnes už pomalu ztrácí na významu a zůstává jen jako možnost zvýšení dostupnosti některých televizních programů na území našeho státu. Příjem zahraničních vysílačů na vzdálenost větší než 100 km je takřka vyloučen.

Já sám jsem v minulosti přijímal vysílání rakouské veřejnoprávní televize ORF na vzdálenost přes 200 km. Vysílání ORF 1 na K5 a ORF 2 na K34 z vysílače Vídeň – Kahlenberg byla spolu s ORF 1 na K1 a ORF 2 na K31 z vysílače Sant Poelten – Jauerling zachytitelná až na severní Moravě v okolí Šumperka. V dnešní době je takový příjem nemožný, protože tyto kanály nebo jejich ekvivalenty (K5=R6) jsou ve směru do Rakouska několikrát použity už na našem území, a tím vysílání ORF ruší.

Technika dálkového příjmu A-TV

Dálkový příjem A-TV se v praxi potýká s několika problémy. Pominu-li samotný slabý signál a případné rušení, pak bývá nejčastějším problémem volba nejvhodnější antény. Je téměř vyloučené, aby se takový příjem dal realizovat na přímou viditelnost. V reálném případě se signál z vysílače k přijímači šíří několika cestami s různou délkou, takže je v místě přijímací antény velmi nehomogenní elektromagnetické pole, které bývá velmi často zatíženo častými úniky. Úniky jsou způsobené rozdílnou fází signálu přicházejícího různými cestami.

Pro realizaci takovéhoto příjmu se velice často experimentuje s několika druhy antén a vybírá se ta s nejlepšími výsledky. Stanovit předem výsledek takového experimentu bývá nemožné. V některých případech je nejlepší signál z dlouhé antény s vysokým ziskem, v jiných případech je nejlepší výsledek s anténní soustavou v kosočtverečném uspořádání složenou ze čtyř kusů TVA 21–60 (matrací). Příjem ORF 1 na K1 z Jauerlingu byl realizován na „háčko“ HB9CV tzv. „zélandku“.

Jak je vidět, skutečný dálkový příjem A-TV je spíš námětem pro experimentování a získávání zkušeností než pro seriózní práci.

Zemská digitální televize (DVB-T)

DVB-T je technologie, u které jsou zkušenosti s dálkovým příjmem velmi malé. Situaci, která dnes v DVB-T panuje, je možné srovnat se situací u A-TV v dobách, kdy začínala vysílat OK3 a Premiéra. Ve snaze rozšířit si nabídku televizních programů se začal rozšiřovat okruh lidí, kteří si instalovali různé anténní systémy, aby mohli přijímat další program. Takováto mánie dnes panuje kolem DVB-T ve snaze zachytit něco, co jiní nemají. Osobně takovouto aktivitu chválím a myslím si, že prospívá zvyšování povědomí o této nové technologii. Sám znám případ amatérské realizace příjmu pražského multiplexu A z Cukráku na K25 na vzdálenost přes 130 km u hranic s Polskem na Náchodsku. Zpočátku se mi ani nechtělo věřit, že je něco takového možné.

Zkušenosti s dálkovým příjmem dočasných multiplexů A, B a C dávají jistou naději na podobné možnosti příjmu po úplném spuštění DVB-T. Jistou naději dávají i zkoordinované výkony vysílačů základní sítě. Pro území České republiky jsou nejčastěji přidělované výkony 100 kW ERP pro pásmo UHF a 25 kW ERP pro pásmo VHF. Takovéto výkony zcela určitě umožní i dálkový příjem. Zajisté si nemyslím, že by chtěl někdo přijímat DVB-T napříč republikou. Předpokládám, že podobné výkony byly přiděleny i vysílačům v zahraničí. Otázkou zůstává, jestli provozovatelé multiplexů tyto výkony bezezbytku využijí. Tuto otázku nám zodpoví až budoucnost.

Technika dálkového příjmu DVB-T

Technika dálkového příjmu DVB-T se v mnohém shoduje s technikou dálkového příjmu A-TV. Základním předpokladem je: dostat signál na anténu. To samozřejmě platí stejně pro analog i digitál.

Největší rozdíl je v tom, že pokud chce někdo realizovat dálkový příjem A-TV, stačí mu otočit anténu ve směru předpokládaného příjmu a proladit pásmo. Pokud se podaří zachytit byť i velmi slabý a nekvalitní signál, je možné předpokládat, že s kvalitní výbavou se příjem zdaří. V případě DVB-T je možné takovouto metodu použít jen částečně. Natočení antény správným směrem je samozřejmě první předpoklad úspěchu. Pokud po proladění pásma nabídne set-top-box obraz, pak je pokus úspěšný. Pokud se vyhledání signálu nezdaří, je těžké odhadnout, jestli je nějaká šance na úspěch s použitím lepšího zařízení. V případě DVB-T je totiž velmi ostrý přechod mezi ještě použitelným signálem a signálem, který již použít nelze. Zatímco v případě A-TV je tato hranice širší než 20 dB, je v případě DVB-T jen kolem 5 dB.

Mohlo by se tedy stát, že i vysoké částky vložené do pořízení velmi kvalitní antény a špičkového zesilovače nezajistí potřebný signál pro set-top-box a příjem se nezdaří. Je tedy zřejmé, že dálkový příjem DVB-T je mnohem záludnější, než je tomu v případě A-TV. Jistým nepředvídatelným faktorem je také jednofrekvenční síť a možné úniky signálu zapříčiněné příjmem z několika vysílačů současně. Takovouto situaci je nutné vyhodnotit případ od případu a zvážit možnosti řešení. V některých případech může pomoct nastavit anténu tak, aby směr nulového příjmu ležel ve směru jednoho z vysílačů. Popisovat ovšem všechny alternativy by bylo velice zdlouhavé a řešení případných potíží s dálkovým příjmem bych ponechal až na konkrétní případy, např. do diskuse.

Závěrem

V úvodu prvního článku jsem si vytknul za cíl zvýšit povědomost národa o problematice televizního příjmu, a to především srovnáním A-TV a DVB-T. Jestli byly tyto cíle splněny, ukáže až čas. Rozvádět tato témata by bylo možné až na úroveň teoretických článků z jednotlivých dílčích oborů. Takovýto seriál by se ovšem stal spíš „večerním studiem“ nežli zdrojem užitečných informací.

Výzva redakce: Máte zkušenosti s dálkovým příjmem DVB-T? Napište nám na adresu redakce@digizo­ne.cz a podělte se o své poznatky s ostatními čtenáři DigiZone.cz.

Přečtěte si další dva díly tohoto miniseriálu:

Anketa

Pokud patříte mezi diváky, kteří přijímají dálkově DVB-T, odkud berete signál?

28 názorů Vstoupit do diskuse
poslední názor přidán 1. 1. 2008 19:51

Sledujte DigiZone.cz

Facebook Google+