АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ СИГНАЛЫ .
Аналоговые электрические сигналы — сигналы, изменяющиеся во времени непрерывно и способные принимать любое значение в некотором диапазоне напряжений, тока, частоты или иных характеристик (метрик). Аналоговая природа естественна для многих физических процессов и сигналов — звука, перемещения, изменения температуры и т.п. Поэтому метрики данных физических процессов/сигналов удобно (и естественно) переводить в аналоговые электрические сигналы с целью дальнейшей их преобразования электронными схемами. Например, температура 25.256 градусов Цельсия может быть закодирована как напряжение 2.5256 В. Самыми большими проблемами использования аналоговых сигналов являются:
— их чувствительность к помехам, приводящая к искажению значений (например, в вышеприведенном примере помеха 0.1В приведет к ошибке температуры на 1 градус Цельсия);
— высокие погрешности обработки каскадами электронных схем (усиления, интегрирования и т.п.), связанные с сложностью/невозможностью изготовления электронных компонентов (резисторов, конденсаторов, транзисторов. микросхем) с параметрами (сопротивления, емкости, коэффициентами передачи и т.п.) высокой и сверхвысокой точности (до тысячных процента) и стабильности в диапазоне температур, давлений и т.д.
Дискретные электрические сигналы — сигналы, для которых допускаются лишь значения из заранее определенного ограниченного множества. Значения указываются с допустимой погрешностью. Например, дискретный электрический сигнал имеет три допустимых значения напряжений: 0В, 5В и 10В, с допуском ±1В. Дискретными могут быть физические процессы и сигналы. Например, состояние управляющей клавиши (вкл/выкл — 2 значения) или датчика установленной передачи в коробке передач автомобиля (количество дискретных значений равно числу передач) или импульсы в детекторе элементарных частиц (есть/нет). Использование дискретных сигналов имеет важное преимущество — допустимость установки значения с некоторой значительной погрешностью, что резко повышает помехоустойчивость и снижает требования к точности параметров электронных каскадов.
Цифровые электрические сигналы — так обычно называют те дискретные сигналы, которые имеют только два допустимых состояния. Данные состояния (например, уровни напряжения 0В и 5В) кодируют две цифры — «0» и «1». Данные цифры эквивалентны допустимым значениям разрядов двоичного представления чисел (двоичный разряд -binary digits или bit), а также допустимым значениям переменных в алгебре логики (булевой алгебре) — «Истина» (TRUE или «1») и «Ложь» (FALSE или «0»), что позволяет кодировать эти числа в виде цифровых электрических сигналов. С помощью простейших транзисторных каскадов, работающих в самом простом — ключевом режиме (включен/выключен), можно реализовать основные функции алгебры логики (логические (булевы) функции) и, их (логических функций) посредством, основные математические функции (сложение, вычитание, умножение, деление) для чисел в двоичном представлении. Существуют различные варианты схем хранения (памяти) для двухуровневых (цифровых) значений. Двухуровневый цифровой сигнал легко передавать на значительные расстояния при значительных помехах (например, «1» — напряжение = 10±5В, «0» — напряжение = 1.5±1.5В), причем не только по электрическим проводам, но и по каналам других типов, например по оптоволоконному кабелю («свет» включен/выключен).
Различают элементы с различными спо¬собами электрического кодирования двоичной информации;
• потенциальные,
• импульсные,
• импульсно-потенциальные.
При потенциальном способе кодирования при положитель¬ной логике за единицу («1») принимается высокий потенциал, за нуль («О») — низкий потенциал. Сигнал сохраняется неизмен¬ным на время не менее одного периода следования сигналов синхронизации (рис. 1, а).
При импульсном кодировании двоичной информации чаще всего «1» соответствует импульс, синфазный с сигналом син¬хронизации, а «О» — отсутствие импульса; значение сигнала в паузе между сигналами синхронизации не рассматривается (рис. 1,б).
Одной из разновидностей импульсного способа является ди¬намическое кодирование сигналов, когда единице соответствует последовательность импульсов между двумя импульсами син¬хронизации, а их отсутствие соответствует нулю (рис. 1, в).
Все эти свойства позволили положить цифровые сигналы в основу современных вычислительных устройств, в частности, микропроцессоров, и в основу систем хранения и передачи данных.
ЛОГИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ
Для кодирования значений логических переменных или двоичных разрядов (битов) обычно используется напряжение. Ток, частота и другие характеристики сигнала тоже применяются, но только в специальных случаях — в основном при передаче данных или как удобный вариант сопряжения электрических каскадов.
Допустимые уровни напряжения соответственно их значениям условно называют ВЫСОКИМ (HIGH) и НИЗКИМ (LOW). Как говорилось выше, уровень соответствует не одному, а диапазону значений напряжений: например, 2,5.5В — ВЫСОКИЙ уровень, 0.1 В — НИЗКИЙ уровень, но для удобства указывают только «номинальный» (обычно крайний по значению) уровень, например, 5В и 0В. Следует понимать, что НИЗКИМ уровнем понимают именно низкое значение напряжения, а не полное отсутствие сигнала, так как такой вариант может возникнуть при обрыве на линии.
Двум указанным уровням напряжения можно сопоставить пару логических значений (логических состояний, двоичных цифр).
Если ВЫСОКИЙ уровень напряжения цифрового сигнала соответствует значению «1» или «ИСТИНА», а НИЗКИЙ уровень напряжения соответствует значению «0» или «ЛОЖЬ», то такой способ кодирования логической переменной называется ПОЗИТИВНОЙ (ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ) ЛОГИКОЙ.
ЕСЛИ ВЫСОКИЙ уровень напряжения цифрового сигнала соответствует значению «0» или «ЛОЖЬ», а НИЗКИЙ уровень напряжения соответствует значению «1» или «ИСТИНА», то такой способ кодирования логической переменной называется НЕГАТИВНОЙ (ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ) ЛОГИКОЙ.
Тип логики (ПОЗИТИВНАЯ или НЕГАТИВНАЯ) является не только характеристикой собственно цифрового сигнала, но также и характеристикой цифрового элемента (блока, схемы), который обрабатывает данный сигнал исходя именно из такого способа его кодирования. Например, элемент популярной логической микросхемы SN7408 в документации полностью именуется «двухвходовой элемент «И» с позитивным кодированием сигналов». Если же использовать негативное кодирование, то функция данного элемента изменится на «ИЛИ».
Современная элементная база и схемотехника в целом ориентирована на позитивную (положительную) логику. Однако в некоторых случаях негативная (отрицательныя) логика может оказаться более удобным способом кодирования цифровых или логических значений. Например, схема определения нажатия кнопки на клавиатуре часто построена таким образом, что ВЫСОКИЙ уровень вырабатывается, если кнопка не нажата, и НИЗКИЙ — при нажатии кнопки. То есть, если кодировать факт нажатия кнопки как «ИСТИНА» и при этом вырабатывается НИЗКИЙ уровень сигнала, то получаем негативное (отрицательное) кодирование. Часто удобство негативной логики для сигналов цифровых элементов определяется особенностями внутренней схемотехники этих элементов.
Чтобы не путаться с тем, какие элементы в схеме используют позитивное кодирование, а какие негативное, принято соглашение всеми элементами в схеме используется один тип кодирования сигналов (например, позитивное), а если на входе или выходе какого-нибудь элемента должен формироваться сигнал с негативным кодированием, то он преобразуется из/в позитивный путем инвертирования. Такие инвертированные сигналы обозначаются на схемах чертой над названием сигнала (знак булевой операции «отрицание»), а вход или выход элемента, на котором выполняется инверсия сигнала (зачастую это мнимое инвертирование — схема использует внутри себя непосредственно негативно закодированный сигнал), обозначается кружочком.
Примечания:
1) В силу большей естественной воспринимаемости (принцип «большему соответствует большее») и распространенности положительной логики на схемотехническом сленге часто называют ВЫСОКИЙ уровень напряжения — «1», а НИЗКИЙ уровень напряжения — «0». Таким образом, в случае использования отрицательной логики может возникнуть путаница: говоря о «единице на сигнальной линии», подразумевают ВЫСОКИЙ уровень напряжения, который на самом деле соответствует логическому значению «0».
2) Термины «позитивная» логика и «положительная» логика, а также «негативная» и «отрицательная» логика эквивалентны и в различных комбинациях встречаются в литературе. Первоисточник — английские слова «positive» и «negative». Так же встречается вариант «прямая»-«инверсная» логика (подразумевается. что сигнал с негативной логикой («инверсный») может быть получен путем инверсии сигнала с позитивной логикой («прямого»).
ПАРАМЕТРЫ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ
Параметрами реальных цифровых сигналов, наиболее важными для схемотехнического проектирования, являются:
— Диапазон напряжений для логических «0» и «1», для выходов логических элементов/схем и для входов цифровых элементов/схем;
— Нагрузочная способность (коэффициент разветвления по выходу) выходов цифровой схемы — fanout;
— Длительность переключения состояния — время измерения состояния сигнала с НИЗКОГО уровня на ВЫСОКИЙ и наоборот (перехода из логического «0» в «1» и наоборот) — transition time;
— Временная задержка цифрового сигнала при «прохождении» через логический элемент/схему — propagation delay.
Диапазоны напряжений для логических «0» и «1».
Так как именно напряжение используется для кодирования значений «0» и «1», то диапазон напряжений для логических «0» и «1» являются основным параметром цифровых схем. При этом каждому из логических уровней «0» и «1» соответствуют не фиксированные значения напряжения, например, 0В или 5В, а некоторый диапазон напряжений. Например, для микросхем семейства ТТЛ логическому «0» будет соответствовать напряжение, попадающее в диапазон от 0В до +0.8В, а логической «1» будет соответствовать напряжение в диапазоне от +2В до +5В. Кодирование логических уровней диапазонами сделано потому что:
1) Позволяет использовать цифровые элементы/схемы с достаточно значительными, допусками параметров входных и выходных каскадов, что сильно удешевляет их производство.
2) Допускает колебание параметров элементов/схем и соответствующих цифровых сигналов за счет изменения температур, электрической нагрузки и напряжения питания схем и т.п.
3) Позволяет игнорировать влияние шумов — паразитных напряжений, которые добавляются/вычитаются из рабочего напряжения при «прохождении» его через схему. Шумы возникают за счет емкостных и индуктивных связей между сигналами в схеме, помех приходящих по подключенным внешним цепям и цепям питания, за счет электромагнитных наводок.
Диапазоны напряжений цифровых сигналов, генерируемые выходами цифровых схем и воспринимаемые входами схем, делают разными. Диапазон, воспринимаемый входами более широкий по сравнению с диапазоном выходных сигналов, и диапазон выходов целиком перекрывается диапазоном входов, оставляя запас по границе минимального и максимального напряжений. Это гарантирует, что выходной сигнал вырабатываемый одной цифровой схемой и подаваемый на вход другой будет правильно восприниматься даже в условиях помех. Например, выход вырабатывает ВЫСОКИЙ уровень в диапазоне 4.5В — 5В, а вход будет воспринимать ВЫСОКИЙ уровень в диапазоне 3.5В-5.5В. Поэтому, если к выходному напряжению ВЫСОКОГО уровня равному 4.5В добавится помеха 1В, то суммарное напряжение будет 5.5В и будет воспринято входом верно — как ВЫСОКИЙ уровень.
Между диапазонами ВЫСОКОГО уровня и НИЗКОГО уровня располагается так называемая «мертвая зона». В пределах мертвой зоны производитель не гарантирует корректное восприятие уровня сигнала. Около середины мертвой зоны (но не точно) располагается пороговый уровень Шх.п (Vin.t, threshold voltage), ниже которого уровень сигнала на входе воспринимается как НИЗКИЙ, а выше — как ВЫСОКИЙ. Номинальное значение Цп определяется документацией на электронный компонент (микросхему), но реальное значение может смещаться в рамках мертвой зоны в зависимости от особенностей конкретного образца (микросхемы), от температуры, от старения компонента, от напряжения питания и других параметров.
Итого: среди основных параметров цифровых схем должны быть заданы следующие напряжения цифровых сигналов:
— Для цифровых входов:
— ивх.О.мин. (VIL.min) — минимальное напряжение, воспринимаемое как «0»;
— Uвх.0.макс.(VIL.max) — максимальное напряжение, воспринимаемое как «0»;
— ивхЛ.мин.(Ущ.тт) — минимальное напряжение, воспринимаемое как «1»;
— ивхЛ.макс.(Ущ.тах) — максимальное напряжение, воспринимаемое как «1»;
— ивх.п (VIT) — напряжение переключения (threshold voltage), значения выше которого воспринимаются как «1», а ниже — как «0».
— Для цифровых выходов:
— ивых.0 (VoL.typ) — типовое напряжение, которое устанавливается при выводе «0»;
— ивых.О.мин.(Усх.тт) — минимальное напряжение, которое может быть установлено при выводе «0»;
— ивых.0.макс.(^Л.тах) — максимальное напряжение, которое может быть установлено при выводе «0»;
— ивыхЛ(УоШур) — типовое напряжение, которое устанавливается при выводе «1»;
— ивыхЛ.мин.(УОН.тт) — минимальное напряжение, которое может быть установлено при выводе «1»;
— ивых.1.макс. (VOH.max) — максимальное напряжение, которое может быть установлено при выводе «1».
Указанные напряжения зависят от схемотехники и параметров выходных и входных электрических каскадов цифровых схем.
Еще одна особенность/проблема — это использование цифровых микросхем с различными напряжениями питания. Дело в том, что при изменении напряжения питания микросхем, изменяются и уровни напряжения высокого и низкого уровня (см. рисунок ниже). На нынешний момент в цифровой технике наиболее распространенными являются напряжения питания 5В, 3.3В, 2.5В, 1.8В. Необходимость снижения напряжения питания вызвана многими причинами, основными из которых являются снижение потребляемой и выделяемой мощности, повышение быстродействия схем, уменьшение физических размеров транзисторов на кристалле интегральных микросхем.
Видно, что уровни схем с различным питанием не совместимы между собой. При этом их часто приходится использовать совместно в одной схеме. Например, электропитание микропроцессора может быть 5В, а питание подключенных к нему микросхем — 3.3В. И аналогов с иным питанием не производится! В таком случае добавляют специальные каскады/микросхемы преобразования уровней напряжения цифровых сигналов. Иногда эти каскады встроены в микропроцессоры. Иногда удается добиться частичной совместимости уровней, например, микросхема с питанием 3.3В допускает подключение к ней входных сигналов с напряжением до 5В с корректным распознаванием ВЫСОКОГО и НИЗКОГО уровней. Обратного подключения может не допускаться, например выходов «3.3В» ко входам «5В».
Нужно отметить, что так как любое совместное использование схем с различными уровнями напряжений это потенциальный источник ошибок и часто причина усложнения схемы, то, без особой необходимости, стараются не делать смешанных схем.
Нагрузочная способность (коэффициент разветвления по выходу)
Нагрузочная способность выхода цифровой схемы показывает, какое количество входов цифровых схем может быть подключено к данному выходу без перегрузки выходных каскадов и без искажения уровней цифрового сигнала для входов. Нагрузочная способность зависит и устанавливается для пары типов «выход-вход». Например, для выхода типа X устанавливается количество подключаемых входов типа У и количество подключаемых входов типа Z и т.п. Нагрузочная способность может различаться для уровней ВЫСОКИЙ и НИЗКИЙ, но обычно указывается только одно — меньшее значение.
Типовая нагрузочная способность — 20 входов того же типа, что и выход. Если к выходу одного типа подключены входы другого типа, то соотношение изменяется.
Ниже перечислены отрицательные последствия перегрузки выходов:
— Выходное напряжение НИЗКОГО уровня может превысить Ивх.О.макс. и НИЗКИЙ уровень будет определен как ВЫСОКИЙ;
— Выходное напряжение ВЫСОКОГО уровня может быть ниже ИвхЛ.мин. и ВЫСОКИЙ уровень будет определен как НИЗКИЙ;
— Время изменения уровня с НИЗКОГО на ВЫСОКИЙ и обратно превышает значение, допустимое спецификацией данной схемы;
— Задержка распространения сигнала через схему превышает значение, допустимое спецификацией данной схемы;
— Перегрев элементов схемы из-за повышенного тепловыделения, возникающего из-за перегрузки. В результате может возникнуть изменение параметров схемы (уровней напряжения, нагрузочных способностей, параметров быстродействия) или физическая порча перегретых элементов.
Длительность переключения состояния
В идеальном случае ВСЕ выходы цифровой схемы или ее элемента изменяют свое состояние мгновенно и одновременно. Однако реальные выходы не могут моментально переключиться с ВЫСОКОГО на НИЗКИЙ уровень и наоборот: необходимо время на перезаряд паразитных емкостей элементов цифровой схемы или емкостей и индуктивностей проводников на плате. В итоге на рисунке идеальный сигнал (a) приобретает реальную форму (с). Условное изображение на временных диаграммах «постепенного перехода» выхода цифровой схемы из состояния в состояние показано на (b).
Время перехода с НИЗКОГО уровня в ВЫСОКИЙ (Tr) называют «длительностью положительного фронта», иногда просто «длительность фронта», или rise time. Время перехода с ВЫСОКОГО уровня в НИЗКИЙ (Tf) называют «длительностью отрицательного фронта», или «длительностью спада», или fall time. Эти времена обычно близкие по значению, но немного различаются у выходов цифровых схем. Для различных типов выходов (ТТЛ, КМОП и других) эти времена могут различаться в разы. Длительности переходов возрастают при подключении большего числа входов к выходу. Это объясняется, в основном, ростом значения емкости, подключенной к выходу за счет входных емкостей входов. Для наиболее распространенных на сегодня типа КМОП длительности переходов находятся в пределах 5-10 ns для типового числа подключенных входов. Для быстродействующих каскадов «внутри» СБИС процессоров, памяти и т.п. это время уменьшается до десятых — сотых наносекунды.
Задержка перехода является отрицательным фактором функционирования цифровых схем и, наряду с задержкой распространения сигнала, значительно усложняет их разработку. Основные причины этого:
— нахождение выхода в неопределенном состоянии приводит к возможности некорректного срабатывания входа, причем многократного;
— рассинхронизация в работе элелементов/частей цифровых схем;
— повышенное энергопотребление во время нахождения в неопределенном состоянии.
Задержка распространения сигналов.
Задержкой распространения сигнала через элемент (propagation delay, tp) называют время между фронтом (перепадом) цифрового сигнала на входе элемента и вызванным им (входным фронтом) перепадом сигнала на выходе элемента. Задержка распространения вызвана временем срабатывания транзисторных ключей внутри элемента. Она будет больше, чем больше количество таких ключей по пути распространения сигнала внутри элемента, т.е. количество последовательных каскадов. Задержка распространения может быть разной для перепада на выходе с НИЗКОГО на ВЫСОКИЙ уровень (tpLH) и для перепада с ВЫСОКОГО в НИЗКИЙ уровень (tpHL).
Многих интересует зависимость уровня сигнала от скорости. Из нашего опыта работы видно, что скорость снижается и пропадает стабильность только при очень низком уровне сигнала. А при среднем и высоком уровне скорость доступа в интернет практически не меняется и напрямую зависит от загрузки базовой станции. Многие фирмы, которые занимаются установкой 3G интернета, "разводят" своих клиентов на деньги, предлагая установить мощную антенну практически рядом с базовой станцией, обещая при этом более высокую скорость и стабильность. На деле это просто обман ради денег. Мы заинтересованы в хорошей репутации и в честности установки. Поэтому никогда Вам не предложим ставить мощную антенну, когда в этом нет необходимости. Попробуем разобраться с разными ситуациями при разном удалении от базовой станции и определимся, какого же уровня сигнала достаточно.
Уровень сигнала можно отследить в программе MDMA. Его число показывается в графе RSSI. Также большое значение имеет не только уровень сигнала, но и уровень шума. На это тоже стоит обратить внимание. Теперь рассмотрим шкалу уровня. Самый худший сигнал – это -113 дБ (практически его отсутствие) и самый лучший -51 дБ (и выше). Заметим, что числа со знаком минус. Чем он ближе к нулю (меньше его значение), тем лучше.
Уровень шума тоже можно отследить в этой же программе в графе SNR, второе значение после запятой. Он колеблется от 0 (лучше) до -20 и ниже (хуже). При значении -5. -3 уровень шума очень низкий, и это крайне положительно сказывается на скорость и стабильность. Значение -8. -12 средний уровень, скорость будет заметно ниже. И ниже -12. -15 шум высокий, помех много, базовая станция сильно загружена возможны разрывы и т.п.
Очень важно знать номер базовой станции (номер соты), к которой Вы присоединились. Одна сота может быть гораздо менее загруженной, чем другая и наоборот. Соответственно, скорости будут тоже разные. Очень часто более удаленная сота оказывается наиболее лучшей по скорости, несмотря на низкий уровень сигнала. Например, 3G модем без внешней направленной антенны подключается к первой попавшейся соте, которая лучшая по уровню сигнала, но не всегда лучшая по скорости. Направленная антенна помогает подсоединиться модему к наилучшей соте по скорости. Также она увеличивает исходящую скорость и повышает стабильность.
Перейдем к значениям уровня сигнала и примерной скорости (при низком уровне шума -5. -3):
-113. -110 дБ. 0 палочек. Связь нестабильна, постоянные разрывы соединения, скорость в районе 1 мбит/сек.
-109. -101 дБ. 0 палочек. Но связь все же есть и держится уверенно (при наличии направленной антенны). Скорость 1. 3 мбит/сек прием, 0,2. 0,3 мбит/сек передача.
-100. -96 дБ. 1 палочка. Стабильная связь. Скорость 3-5 мбит/сек прием, 0,3. 0,5 мбит/сек передача.
-95. -92 дБ. 2 палочки. Скорость 5-10 мбит/сек прием, 0,7. 1 мбит/сек передача.
-91. -87 дБ. 3 палочки. Скорость 10-15 мбит/сек прием, 1-2 мбит/сек передача.
-86. -83 дБ. 4 палочки. Скорость 10-20 мбит/сек прием, 2-3 мбит/сек передача.
-82. -50 дБ. 5 палочек. Скорость 10-25 мбит/сек прием, 3-4 мбит/сек передача.
Как видим, при 2-х "палочках" и выше, входящая скорость меняется незначительно. Гораздо больше уровень сигнала влияет на исходящую скорость. Все результаты примерны и получены опытным путем из реальных условий работы. Т.е. если Вам удается получить уровень сигнала выше, чем -95 дБ, то сильных отличий по скорости Вы просто не заметите. Очень сильно скорость зависит от загрузки базовой станции, и для 3G находится в районе 10 мбитсек. Все результаты приведены для 3G интернета. Для 4G интернета уровень сигнала ощутимо больше влияет на скорость. И для его стабильной работы нужен сигнал -90 дБ и выше.
Также отметим, что для некоторых базовых станций Мегафона, для стабильной работы 3G уровень сигнала должен быть выше -100 дБ. Были случаи, когда при уровне сигнала у Мегафона -102 дБ, была слишком маленькая исходящая скорость – в районе 0,02 мбит/сек, и постоянно разрывалось соединение. А у МТС при уровне -107 дБ входящая скорость была 5-6 мбит/сек, а исходящая – 0,5 мбит/сек. На практике очень многое зависит от загрузки базовой станции, а также от качества оборудования на базовой станции.
Как же расстояние от базовой станции влияет на уровень сигнала? При удалении от базовой станции на 5. 10 км и при наличии прямой видимости возможно получить 3G интернет напрямую с модема без внешней антенны при уровне сигнала выше -100 дБ. Однако, если нет прямой видимости, и расстояние превышает 10 км, то Вам помогут направленные антенны. Если у Вас на модеме уровень сигнала составляет -109 дБ, то с направленной антенной 14 дБ он будет равен -109 + 14 = -95 дБ, что уже вполне достаточно для стабильной работы. И даже если Вы живете в глуши при удалении на 35 км от базовой станции, то Вы все равно можете получить высокоскоростной интернет! Только в этом случае потребуется высокая мачта (возможно, даже выше 10 метров) и тарелка 0,9 м с офсетным облучателем и честным усилением в районе 21. 24 дБ. Мы беремся даже за самые сложные случаи! Специалист подберет индивидуально для Вас нужный комплект оборудования и антенну.
Для предварительного замера сигнала у нас есть специальный квадрокоптер, который позволяет быстро и эффективно замерить уровни сигнала без построения мачтовых конструкций и без вызова автовышки (в сложных условиях). Возможен подъем на высоту до 100 метров для оценки уровня сигнала, а также для сбора информации о рельефе и пр. Для этого используется встроенная видео камера. Это позволяет очень точно оценить все работы по построению мачтовых конструкций и выбор подходящей антенны.
Обязательное условие для его полета – скорость ветра не более 2-3 м/с и отсутствие дождя или снегопада. В случае отсутствия этих условий замер сигнала выполняется традиционным способом с развертыванием временной мачты. Время полета составляет около 15 мин – этого времени вполне достаточно для замера сигнала и оценки местности. Также использование квадрокоптера позволяет прокидывать тонкую веревку в сложно доступные места. Например, на крышу дома или на дерево. Для последующей протяжки тослтой веревки и ее закрепление с целью выполнения высотных работ по монтажу сетевого оборудования. Это позволяет сильно сэкономить на работе и ускоряет ее. Теперь установить интернет можно абсолютно в любой глуши. Заметим, что использование квадрокоптера для замера сигнала абсолютно бесплатно и уже включено в стоимость установки!
Поговорим наиболее частых проблем с приемом сигнала наземного телевидения на приставки DVB-T2. Страница была создана в ответ на наиболее часто задаваемые вопросы наших клиентов.
" data-xfvalue="" data-flink="http://sat-media.net/uploads/posts/2016-10/1477513447_uszkodzona-antena.jpg" />
- Нет сигнала
- Отсутствие приёма
- Шум, некачественная картинка
- Отсутствие некоторых каналов цифрового наземного телевидения.
Почти во всех случаях, проблемы находятся на стороне потребителя – случаи отстутствия или проблем с сигналом со стороны вещателя, такие как профилактика весьма редки, иногда могут длится несколько часов.
Электронные устройства, к сожалению, также ломаются, как и антенны. Установленные на крышах домов антенны в течение года, а иногда и в течении многих лет подвергаются воздействию атмосферных условий – мороза, жары, снега и дождя, а иногда некачественная или неточная установка может привести к проникновению влаги в кабели, разветвители, усилители и проблема будет появляться в самый неожиданный момент.
Разделим проблему на две части:
- полное отсутствие телевизионного сигнала – вы не видите изображение, и конечно ничего ничего не слышыте.
- помехи, перебои в трансляции – то есть, остановка изображения, отображаемого как "пиксели – рассыпание на кубики", а также – отсутствие некоторых каналов или всего мультиплекса.
Полное отсутствие телевизионного сигнала
Если прием ведется через ресивер, начните с проверки, попадает ли сигнал с ресивера на телевизор. Для этого достаточно увидеть – отображается ли меню ресивера на экране телевизора. Если меню нет – это означает, что нет никакой связи между тюнером и ТВ и необходимо проверить сигнальный кабель HDMI (или SCART).
Проверьте, находится ли антенна на месте. Это не шутка – плохо установленная антенна, старая мачта, может привести к обрушению конструкции и смонтированая вчера на трубу антенна сегодня уже может лежать на крыше или под балконом соседа. Есть также случаи кражи антенны или вандализма, если антенна установлена в доступном месте, например на крыше многоэтажного дома.
Проверьте, правильно ли кабель антенны подключен к тюнеру / телевизору. Вы, возможно, забыли подключить все кабели или разъединение кабелей произошло после уборки помещения или в результате другого физического воздействия.
Спросите соседа, или позвоните и спросите у них – все ли впорядке с сигналом у них. Если да, и с мачтой антенны все в порядке, как и с соединениями, то ищем проблему далее.
Есть ли у вас антенна с усилителем, убедитесь, что адаптер переменного тока подключен, например горит ли светодиод (если он вообще есть) – если индикатор не горит, блок питания может быть не подключен к сети или может быть поврежден.
Если же и тут все в порядке то остается только вариант подмены элементов. Используйте для проверки например тюнер соседа, или друга. Сравнительный метод всегда даст ответ, где именно находится проблема.
Помехи, перебои в трансляции
Наиболее распространенными причинами плохого приема являются неправильный монтаж антенны либо неверно выбранное место для ее установки, а так же использовании не качественных компонентов, например кабелей, развитвителей и др.
Обзор антенной системы
Если все работало еще вчера, а сегодня уже нет, то вы должны увидеть саму антенну – еще наличие, наличие всех ее частей, подключенного кабеля. Распространенной ошибкой является изоляция усилителя/места подключеня кабеля в политиленовые пакеты, или банки, которые якобы должны защитить устройство от воды. Но в основном это вызывает обратный эффект – вода и так попадает, не забывайте хотя бы о конденсате, образующимся от перепадов температуры, а изоляция эффективно оставляет влагу в середине. От чего уже через довольно непродолжительное время место соединения заметно окислится или даже гниет.
Не обходимо все тщательно проверить и в случае необходимости отремонтировать, или произвести замену компонентов.
Установка или изменение установок антенн
Не забывайте что ваша антенна должна соответствовать условиям приема. Из-за плотной застройки в городах сигнал распространяется весьма не равномерно. Оцените, какая антенна будет пригодна для вашего места получения.
Внешняя антенна – однозначно будет работать лучше в большинстве случаев, легко может быть направлено в строну передающего центра, с получением максимального качества сигнала. В случае большого расстояния от передающей станции разработаны различные системы усиления качества сигнала. Но не забывайте, что при этом антенны подвержены разного рода помехам.
Комнатная антенна – может быть использована, если вы живете недалеко от передающей станции, оптимально если видите ее через окно, даже если это расстояние в несколько километров. В других случаях, комнатной антены может быть не достаточно для стабильного приема.
Наше местоположение – мы должны знать, где находится ближайший передающий центр, что бы установить антенну по напраавлению к нему. Если вы видите его, вам достаточно просто направленной антенны без усилителя.
Высота установки антенны – чем выше над землей установленна антенна, тем лучше.Предпочтительно конечно на крыше.
Показатели – мощность и качество сигнала
После подключения установленной антенны к телевизору, или к ресиверу, проверьте уровень сигнала. В настоящее время практически каждый приемник имеет индикатор уровеня и качества сигнала в меню.
Уровень сигнала является показателем, который определяет уровень, на котором сигнал достигает нас. Если уровень сигнала низок (обычно менее 50%) сигнал содержить слишком большое количество помех и приемнику будет сложно его принимать.
Не менее важным показателем является качества сигнала. Этот параметр определяет «чистоту» цифрового сигнала, который достигает вашей антенны. Если уровень сигнала плохой, или где-то по пути будет нарушен в потоке данных, возникает множество ошибок. Если число таких ошибок невелико тюнер способен востановить и дать нам качественное изображение и звук, если же ошибок слишком много мы увидим рассыпание каринки на кубики – "пиксели", а так же услышим искажение звука, либо вообще произойдет полная приостановка показа изображения. Минимальное значение для хорошего качества сигнала это около 70% – ниже возможны уже проблемы с приемом.
Чаще оба параметра "идут рука об руку" – то есть, например уровень сигнала 80% качества 95% и этот результат можно считать очень хорошим. Стоит отметить, что качество изображения и звука не отличаются приь 70%, 80% или даже 100%. Изображение не будет резче, цвета не будет лучше и белый не будет белее, по этому вам не стоит бороться за каждый процент с целью достигнуть значения 100%.
Наиболее распространенные проблемы
Низкий уровень сигнала
Наиболее распространенной причиной плохого приема слишком низкий уровень сигнала. Скорее всего, единственным решением является более точная подстройка антенны, либо переустановка ее в другое место или выше, где уровень сигнала будет лучше, либо использование другой, более качественной антенны.
Слишком высокий уровень сигнала
Проблемой приема может быть и слишком высокий уровень сигнала. Нахождение рядом с передатчиком и установка на антенне мощного усилителя может привести к помехам или к невозможности приема сигнала. Самый простой способ диагностировать проблему – когда индикатор уровня сигнала показывает 100% а качества при этом 0%. Поэтому наверняка прийдется отказаться от усилителя или возможно, использовать комнатную антенну.
Кабели
Не менее существенное влияние на сигнал, который попадает в ваш ТВ-ресивер имеет коаксиальный кабель. Старый кабель, котрый потрескался или уже рассыпается, либо купленный на рынке некачественный дешевый кабель у недобросовестного продавца так же может вызвать снижение уровня сигнала или даже его отсутствие при наличии качественной и правильно установленной антенны.
Сплиттеры и разъемы
Качество и количество разветвителей и соединителей влияет на сигнал, который поступает на наши телевизоры или ресиверы. Каждый из этих пассивных компонентов способствует понижению уровня сигнала. Независимо от соединиения, особенно на внешней стороне может привести к быстрому окислению соединений и, следовательно, к значительному ухудшению уровня и качества сигнала. По возможности их должно быть установлено минимальное количество и естественно хорошего качества.
Помехи
Вокруг нас (и наших антенн) работают одновременно много передающих устройств – мобильные телефоны, модемы, маршрутизаторы, сигнализации, CB-радио, радио-релейные линии и т.д. Радиоволны, полученные из других частотных диапазонов могут вызвать помехи в телевизионном приеме. К помехе так же могут привести устройства, которые не имеют передатчика – микроволновые печи, люминесцентные светильники, электродвигатели, и даже автомобили. Вот почему так важно, чтобы установка антенны была сделана с должным усердием, иначе небрежная установка приведет к не качественной работе приемной системы, а соответственно к проблемам при просмотре телеканалов.
