Praktické zkušenosti se zesilovačem AVANT X PRO pro příjem DVB-T/-T2 a DAB+

Přibližně před rokem se na trhu s anténní technikou objevil doslova revoluční model digitálního programovatelného výkonového zesilovače pro společné televizní antény (STA) Johansson Profiler 6700. Revoluční v tom smyslu, že anténnímu technikovi bylo k dispozici na čtyřech anténních vstupech celkem 50 filtrů s vysokou ostrostí filtrace, typicky až 35dB na 1MHz s automatickým řízením vstupní citlivosti (AGC) a především tím, že každý filtr byl zároveň kanálovým procesorem, který po zpracování vstupního signálu jej technik mohl překonvertovat na jiný kanál v rámci frekvenčního rozsahu zesilovače.

V únoru tohoto roku přišla na trh s podobným zesilovačem i španělská firma Televes, což je dobře známý výrobce anténní techniky na území České republiky. Tento zesilovač nese označení AVANT X PRO ref.532121 a bude předmětem tohoto článku. Nechci zbytečně vypisovat technické parametry, postupy nastavování a tak dále, velice srozumitelný manuál, včetně technických parametrů připravila pro anténní techniky společnost Antech Břeclav, která je autorizovaným dovozcem produktů Televes do ČR. Tento manuál je vhodné si v tomto okamžiku pročíst, aby další řádky tohoto článku byli srozumitelné.

AVANT X PRO disponuje digitálním zpracováním vstupního vysokofrekvenčního signálu (DSP), celý zesilovač je instalován v kvalitním ZAMAK šasi pro vysoké stínění vnitřních obvodů. Napájecí zdroj je mimo ZAMAK šasi a lze jej jednoduše v případě potřeby vyměnit. Výkonová sekce zesilovače je dostatečně chlazena hliníkovým žebrováním na spodní straně šasi, takže vnitřní obvody nejsou nijak zásadně tepelně zatěžovány. Při dlouhodobém provozu zesilovače na vysoký výkon nepřekročila vnitřní teplota 40 stupňů celsia. Zesilovač AVANT X PRO jsem se rozhodl představit na praktické ukázce nastavením společné televizní antény (dále jen STA) se dvěma UHF anténami pro příjem DVB-T/T2 signálů v regionu České Budějovice.

Anténní stožár pro STA s Avant X PRO

Nejdříve jsem však zesilovač podrobil měření průběhu jednotlivých filtrů na tracking generátoru. Jak v pásmu UHF (8MHz), tak i ve VHF pásmu (7 MHz).

Praktický test

Programování zesilovače jsem prováděl firemním programátorem Televes PCT 5.0 ref.7234.

Realizován byl příjem signálů z místního vysílače Kleť (věž Českých Radiokomunikací a rozhledna Kleť) – vstup č.1, dvou vysílačů v obci Včelná a příjem rakouské platformy SimpliTV z dolnorakouského vysílače Jauerling – vstup č. 2. Jednalo se o příjem celkem 16ti DVB-T a DVB-T2 multiplexů . Do vstupu č. 3 byla obsazena VHF soustavou pro příjem DAB signálu (místní vysílač Kozí Kámen – RTI a dálkový příjem DAB multiplexu ČRo z vysílače Plzeň Radeč. Osazen byl i FM vstup pro anténu VKV (HB9CV) pro příjem rozhlasových stanic s frekvenční modulací.

Anténa na vstupu č.1, byla v pasivním režimu, směrována na kótu Kleť(obr č. 8), anténa na vstupu č. 2 měla předřazen navíc nízkošumový předzesilovač TEROZ 22dB a před tímto předzesilovačem byl zapojen ještě externí LTE filtr, jelikož ve směru příjmu je stanice O2/T-Mobile se službou LTE 800 (obr č. 9). Pro názornost si prohlédněte spektrum všech signálů z antén resp. předzesilovačů tak, jak přicházejí na jednotlivé programovatelné vstupy zesilovače.

Napájení předzesilovače byl řešen externě, jelikož odběr použitého předzesilovače byl 90mA (Avant X PRO poskytuje na každém vstupu maximální odběr 50 mA). DAB signál na vstupu č.3 byl ze soustavy dvou výkonových směrových antén 15 RB3 a špičkového předzesilovače s vysokou vybuditelností, opět z produkce TEROZ. Na každý DAB kanál byl použit samostatný filtr primárně určený pro šířku kanálu 7 MHz. Možnost zvolit filtr speciálně pro šířku DAB signálu zatím není možné. Funkčně to ale nevadilo u silného místního signálu vůbec, slabý signál z vysílače Radeč byl po filtraci v šířce 7MHz díky činnosti AGC obklopen šumem. Odstup C/N pro zpracovaní DAB přijímačem byla ale téměř stejná, jako u vstupního signálu, tedy dostatečná pro demodulaci.

DAB signál na výstupu zesilovače Avant X PRO

VKV anténa HB9CV byla připojena na FM vstup v pasivním režimu, jen byl aktivován FM vstup v systému zesilovače pro činnost AGC.

Vlastnosti filtrů, praktické zkušenosti

Ostrost filtrů při tomto digitálním zpracování je vynikající, nicméně přesah do sousedních kanálů se děje stejně, jako tomu bylo a je u zesilovače Profiler 6700, velmi pravděpodobně se jedná o limitní záležitost čipu Pokud nechceme na krajních nosných frekvencích užitečného signálu poškodit MER, tak se musí s přesahy cca 1 MHz při programování počítat.

Tato vlastnost filtrů může přinést mírné komplikace při zpracování přímo sousedních signálů o rozdílných úrovních, typicky 10 dBuV a více (obr č. 11). V mém případě se jedná o zpracování signálu hlavního rakouského DVB-T2 multiplexu z vysílače Jauerling, který je šířen na kanále 31. Ze snímku č. 12 je patrné, že vstupní filtr vyselektoval s užitečným signálem na kanále 31 i část sousedního kanálu 32, na kterém v našem regionu vysílá místní vysílač na rozhledně Kleť signál přechodové sítě 13 (PS 13). Tento výsek je ovšem ve vrcholové úrovni o dost silnější(cca +20 dB), než žádaný signál na kanále 31. Zvolil jsem řešení takové, že při tvorbě výstupního spektra konvertuji všechny žádané multiplexy s bezpečnostním rozestupem jednoho kanálu (užitečné signály obsazuji pouze na výstupní liché kanály). V takovém případě zbytky sousedních, především silnějších kanálů nepůsobí na sudých kanálech žádné problémy. UHF rozsah zesilovače (21-60) umožňuje tímto způsobem konvertovat až 20 multiplexů.

Výstupní spektrum AVANT X PRO

Problém který ale zůstává nevyřešen je ten, že AGC vypočítává referenční úroveň na vstupu filtru i ze silného zbytku na kanále 32, takže ve výstupním spektru je tento multiplex s nižší úrovní, než ostatní multiplexy. Tento rozdíl už nejde vyrovnat ani trimováním, které je k dispozici pro každý filtr v rozsahu +/- 3 dB. Jedná se sice o detail, který ve většině případů nebude činit žádné potíže, ale je nutné toto zmínit.

Zeleně vyznačený rozsah pro referenční úroveň pro AGC

Ve srovnání se všemi dosavadními technologiemi jsou to parametry filtrů vynikající, to je bezesporu. Slučování a zpracovávání signálů s rozdílnými úrovněmi na sousedních kanálech bylo vždy velmi náročné, ne-li dokonce nemožné, tyto digitální zesilovače přinášejí v tomto ohledu elegantní nástroje (filtry a konverzi), navíc za celkem rozumnou cenu. Na závěr jsem připojil přes OTG redukci tablet s operačním systémem Android a aplikací ASuite a provedl měřící test a vygeneroval výstupní protokol v PDF.

Řešení rozdílných úrovní signálů na sousedních kanálech z jedné antény

Před závěrem ještě jeden praktický případ, jak lze vyřešit srovnání výstupních úrovní dvou přímo sousedních signálů z jedné antény (vysílače), ovšem s rozdílnou vstupní úrovní (rozdílné výkony vysílačů), tak aby nedocházelo k vzájemnému zarušení díky přesahům filtrů a posléze činnosti AGC. Díky specifické vlastnosti zesilovače AVANT X PRO, takzvané replikace (namnožení) vstupních signálů, jsem provedl následující test. Úplně vpravo na snímku spektra (obr č. 17) je viděl reálný stav dvou sousedních signálů na anténě(k57+k58), na které byl použit jediný filtr, takže rozdílná úroveň obou multiplexů zůstala na původní hodnotě (cca 17 dB). Na druhé pozici zleva (k54+k55), jsou namnoženy a konvertovány identické signály obou multiplexů, ale každý zvlášť ošetřený samostatným filtrem. Zde je jasně patrné, že oba krajní přesahy filtrů navzájem pronikají do sousedních užitečných signálů (červený diagram) a způsobují rušení a tedy pokles modulační chybovosti MER (obr č. 19).

Na kanálech 51+52 jsou opět kopie obou signálů zmíněných multiplexů, ale díky možnosti konverze jsem jejich kmitočtové pořadí otočil a docílil toho, že původní přesahy filtrů nezasahují do užitečných signálů, ale pouze do kmitočtových kanálů, kde se žádný užitečný signál nevyskytuje (oranžové diagramy). Poslední případ řešení je na snímku č.17 úplně vlevo (k47+k49), zde jsou oba signály zpracovány rovněž samostatnými filtry, ale konverzí jsem docílil jednokanálový rozestup. Obě dvě poslední varianty nemají žádný negativní vliv na modulační chybovost (MER).

Závěr

Avant X PRO je moderní výkonový zesilovač s vynikajícími vlastnostmi a parametry. Není v podstatě žádný problém slučovat a zpracovávat sousední kanály z více antén a o rozdílných úrovních. 32 filtrů je naprosto dostatečný počet pro realizaci STA z tuzemských i zahraničních multiplexů. Automatické řízení citlivosti zajišťuje konstantní výstupní úroveň zesilovaných signálů multiplexů bez ohledu na změnu příjmových podmínek. Pokud přivedeme na programovatelné vstupy terestrické DVB signály alespoň o úrovni 45 dBuV s dostatečnou kvalitou (MER 19 dB a lepší – (pro DVB-T2), zesilovač je schopen takový signál zesílit až o 70 dB bez zásadního zhoršení modulační chybovosti (MER) a šumové rezervy (LKM).

V tomto ohledu nemají tyto zesilovače na trhu kvalitativní konkurenci. Mechanická konstrukce (Stínění, chlazení, výměna napájecího zdroje) zesilovače Avant X PRO je na mnohem lepší úrovni, než u ostatních současných zesilovačů stejné koncepce. Výstupní výkon zesilovače až 118 dBuV (pro 6 multiplexů) je dostatečná i pro větší STA. Příjemným bonusem je možnost ovládání zesilovače přes aplikaci ASuite pomocí telefonu, nebo tabletu s operačním systémem Android od verze 4. Především možnost vytvoření měřícího protokolu je zajímavá. Osobně nepřikládám velký význam možnosti měření výstupních parametrů zpracovávaných DVB-T/T2 signálů na jednotlivých filtrech, ale budiž. Za zmínku stojí i možnost plně automatického nastavovacího režimu zesilovače. Od výrobce je přislíbeno, že v dohledné době přibude možnost ovládání zesilovače pomocí PC s operačním systémem Windows a také pomocí produktů firmy Apple pracujících na operačním systému iOS. Společnost Antech s firmou Televes dokončují úpravu této aplikace pro češtinu. Rovněž byl výrobci v únoru 2019 vznesen požadavek, aby bylo možné ve VHF pásmu nastavit filtr i pro nastupující digitální rozhlasový standard DAB o šířce kanálu cca 1,6 MHz. Zesilovač Avant X má i jednodušší a levnější model pod označením BASIC, který neumožňuje o proti vybavenějšímu modelu PRO měření parametrů signálů, nelze provést PDF měřicí protokol a plně automatické nastavení.

Televes Avant X PRO

Na závěr patří poděkování společnosti Antech Břeclav za zapůjčení tohoto zesilovače.