Malá encyklopedie televizní techniky 8 - Příjmové podmínky

Při řešení příjmu televizního a rozhlasového vysílání se velmi často setkáváme s pojmem: „Příjmové podmínky.“ Především pro laiky a lidi mimo obor může být tento pojem málo srozumitelný. V souvislosti s příjmovými podmínkami se nabízí hned několik dalších otázek. Především, co to jsou příjmové podmínky, a jaké mohou tyto podmínky být? Případně jaký mají vliv na samotný příjem radiového signálu? Právě na tyto otázky a jim podobné bych rád v dnešním díle seriálu odpověděl.

Při pročítání diskusí týkajících se příjmu televizního a rozhlasového vysílání se velmi často setkávám s dotazy ohledně volby antény, zesilovače apod. Podobně časté jsou i dotazy na možné příčiny rušení a výpadků příjmu. Jindy má tazatel zájem o realizaci dálkového příjmu. V odpovědích na tyto dotazy se pak velmi často objevuje právě onen výraz: „Příjmové podmínky.“ Samotné toto slovní spojení přitom dává tušit jeho význam. Pro mnohé je ovšem spíš obrovským rébusem. Málokterý laik si totiž dokáže dostatečně podrobně představit obrovský rozsah vlivů, které mají dopad na šíření radiových signálů. Úplný souhrn těchto vlivů se pak zjednodušeně označuje jako „příjmové podmínky.“

Pro posouzení příjmových podmínek je tak nezbytně nutné znát velké množství dílčích faktorů na jejichž základě je možné dospět k ucelené představě o možnostech šíření radiového signálu mezi vysílací a přijímací anténou. Přitom samotné antény jsou již prvními faktory, které mají zásadní vliv na kvalitu budoucího radiového spojení!

Zcela jistě by bylo obrovskou chybou si myslet, že příjmové podmínky jsou předem dané a neměnné. Především neznalost tohoto faktu, a následné zjednodušené představy o šíření elektromagnetických vln v prostoru, jsou velmi častou příčinou neshod mezi laiky a odborníky. Laik si totiž velmi často myslí, že pro příjem určitého televizního či rozhlasového programu potřebuje anténu právě na tento program.

Velmi často je tak možné se setkat s tím, že zákazník v obchodě žádá anténu na Primu, případně na NOVU, apod. Přitom přítomnost radiového signálu té či oné stanice v místě požadovaného příjmu považuje za samozřejmost! Jaké je pak jeho rozčarování, když požadovanou stanici nenaladí. V některých případech je možné se setkat s tím, že se signál požadované stanice vyskytuje jen občas, případně se jeho kvalita mění v čase. Všechny tyto poznatky je možné zařadit do vlivů souvisejících s příjmovými podmínkami.

Naprosto ukázkovým příkladem určitého druhu příjmových podmínek je příjem televizního vysílání přes geostacionární družice. Zcela zásadní podmínkou tohoto příjmu je přímá viditelnost mezi vysílací a přijímací anténou. Přímou viditelností je v tomto případě myšlen volný prostor bez jakýchkoliv mechanických překážek! Radiové vlny přicházející z družice totiž nemají schopnost pronikat přes většinu pevných látek, a odrážejí se od nich. Signál pak nemůže proniknout až k přijímací anténě. Na první pohled by se tak mohlo zdát, že přímá viditelnost je v tomto případě jediným faktorem ovlivňujícím příjem signálu z družice. To je však omyl. Zcela zásadní podmínkou je totiž „ozáření“ příslušného území požadovaným signálem.

Z důvodu efektivnosti využití technických prostředků na družici je signál vysílán vždy jen v určitém vyzařovacím svazku, který pokrývá jen část zemského povrchu. Je tak celkem obvyklé, že vysílání z některých družic není možné přijímat, i když je splněna podmínka přímé viditelnosti. V souvislosti s územním pokrytím signálem je možné se setkat s požadavkem na minimální rozměr přijímací antény.

Ten souvisí s množstvím energie dopadající na plochu antény. Toto množství energie následně souvisí s polohou místa příjmu vztažené k ose vysílaného svazku. Zdánlivě složité souvislosti je možné zjednodušit asi takto: Vysílací anténa na družici je namířena na jedno místo na zemském povrchu. Toto místo se nazývá „střed ozářené plochy.“ V tomto místě je tedy nejsilnější signál, a proto pro příjem stačí nejmenší průměr přijímací antény.

Absolutní rozměr antény souvisí s efektivním výkonem vyzářeným anténou na družici a šumovou teplotou přijímací soustavy. Ani v tomto případě tedy není možné poskytnout obecné rady pro realizaci příjmu. Celá věc se mírně komplikuje tím, že se stoupající vzdáleností od středu ozářené plochy se snižuje množství energie dopadající na plochu přijímací antény, a úměrně tomu je nutné plochu antény zvětšit. Pro příjem CS-linku je tak možné použít 60cm parabolu jen v části ČR, směrem na východ se požadavky na rozměr antény zvětšují. Ve východní části Slovenska je nutné použít min. 80-100cm parabolu. Ještě větší nároky na rozměr paraboly jsou v případě příjmu CS-linku na území UK. V takovém případě je potřeba použít parabolu s průměrem 140-160cm. Obdobné potíže jsou s příjmem vysílání BBC z pozice 28,5E na našem území. Toto vysílání je totiž určené výhradně pro UK, takže vyzařovací svazek směřuje jen na toto území. Na našem území je signál už velmi slabý, a pro jeho příjem jsou nutné paraboly o rozměrech přes 2m!

Dalším faktorem ovlivňujícím příjem signálu z družice je samozřejmě počasí. Mohutné bouřkové mraky naplněné velkým množstvím vody jsou značnou překážkou v šíření signálu. Není tedy nic neobvyklého, když mohutná oblačnost znemožní příjem. Stejně tak i sníh a námraza na přijímací anténě a konvertoru jsou mnohdy příčinou výpadku příjmu. Soubor všech těchto vlivů je možné označit za příjmové podmínky. To ovšem platí jen pro jeden konkrétní případ. Z uvedeného je tedy zřejmé, že tento soubor vlivů je složený jednak z těch které jsou pro dané místo konstantní, a jednak z těch, které se mění v čase bez ohledu na polohu.

Pozornému čtenáři jistě neuniklo, že jsem se doposud nezmínil o vzdálenosti mezi vysílací a přijímací stanicí. V případě družicového příjmu je tento faktor zanedbatelný. Vzhledem k umístění vysílače na geostacionární oběžné dráze je možné považovat tento parametr za neměnnou konstantu. Konkrétní vzdálenost je totiž nejčastěji v rozsahu 36500 – 39000 km. Z pohledu vlivu na intenzitu signálu je možné uvažovat s konstantní vzdáleností. Při příjmu z družice jsou důležité především parametry ozáření území a vlivy povětrnosti!

Naprosto odlišně je ovšem nutné se dívat na příjmové podmínky týkající se příjmu pozemního vysílání. Vzhledem k použitým vlnovým délkám není nutná přímá viditelnost mezi vysílací a přijímací anténou. Také vzdálenost mezi vysílačem a přijímačem může být v rozsahu několika desítek metrů do několika stovek kilometrů. V takovém případě hraje tento parametr obrovskou roli. Naprosto nejdůležitějším parametrem pro pozemní příjem je ale členitost terénu. Ohyb, zlom a odraz radiových vln nad zemským povrchem je totiž jen velmi těžko předvídatelný. Radiové vlny se v reálném prostředí chovají sice přesně podle fyzikálních zákonů, prakticky je ale nemožné brát v úvahu všechny vlivy, které toto šíření doprovázejí. Z těchto důvodů je mnohem jednodušší zjišťovat příjmové podmínky na základě měření.

Pro tyto účely jsou k dispozici velmi kvalitní měřící přístroje, které dovolují objektivní zjištění kvality signálu v daném místě. Je ovšem nutné podotknout, že zjištěné parametry signálu platí jen pro ten daný okamžik, kdy bylo měření provedeno. Vzhledem k obrovskému množství vlivů se totiž signál neustále mění. Z velikosti změn v závislosti na čase je možné usoudit na budoucí možnou kvalitu radiového spojení. Mnohé z Vás možná překvapí, že žádné radiové spojení se nepočítá jako 100%. Vždy totiž existuje nějaká možnost, že spojení bude ovlivněno do takové míry, že nebude použitelné.

Určitým názorným příkladem příjmových podmínek jsou mobilní telefony. Drtivá většina uživatelů se dnes ani nezajímá o dostupnost těchto služeb. Pokrytí území signálem daného operátora považuje většina uživatelů za samozřejmé. V některých případech je ovšem velmi zajímavé sledovat ukazatel kvality signálu na přístroji. Kvalita signálu se mnohdy mění i tehdy, když je přístroj stále na stejném místě. V takovém případě se na změnách podílejí především měnící se odrazy v terénu od pohybujících se předmětů. Jindy je možné dosáhnout velmi výrazné změny signálu i velmi malou změnou polohy přístroje. V tomto případě mají největší vliv stabilní odrazy od terénu a jejich vektorové součty v daném místě. Velmi zvláštním případem je pak radikální změna signálu vlivem povětrnostních podmínek. Například při průtrži mračen, krupobití nebo hustém sněžení může dojít k úplnému výpadku signálu i v těsné blízkosti základnové stanice. Osobně jsem tuto situaci už několikrát zažil. Průtrž mračen znemožnila použití mobilního telefonu 300 metrů od BTSky! Podobně je nutné nahlížet i na příjmové podmínky v případě televizního a rozhlasového vysílání!

Jen málo kdo si uvědomuje, že i realizace televizního nebo rozhlasového příjmu má hranici smysluplnosti. Jedná se o určitý pohled na daný problém, kdy je v zásadě možné realizovat daný příjem vždy, ovšem za technicky a ekonomicky nesmyslných podmínek. Je totiž možné tvrdit, že příjem daného signálu je možné zajistit vždy. Náklady na realizaci takového příjmu můžou ovšem dosáhnout astronomických částek. Rozměry antén můžou dosahovat desítek metrů, a celé zařízení se tak stává nesmyslným. Dalším parametrem příjmových podmínek se tak stává efektivnost a smysluplnost.

Výše uvedeným bych rád reagoval na časté nářky a dotazy těch, kterým se nedaří kvalitní příjem některého druhu vysílání. I taková zdánlivá maličkost jako je volba a instalace televizní antény je totiž práce pro odborníka. Pokud by i laik měl být schopen správně posoudit příjmové podmínky, a na jejich základě správně zvolit a nainstalovat anténu, pak by musel mít vzdělání a zkušenosti právě toho odborníka. Tím by se ovšem z laika stal právě ten odborník na antény, a přestal by být laikem.

Pravidelní návštěvníci tohoto webu si jistě mohli povšimnout velkého množství rozsáhlých diskusí právě na téma volby vhodné antény pro příjem TV, případně volby zesilovače apod. Velmi často se ovšem stává, že takováto diskuse rychle zabředne do osobních invektiv a nadávek. Každý účastník diskuse má totiž jiné zkušenosti s příjmem, a také jiné nároky. Každý z nich také příjem realizuje za jiných, naprosto specifických, příjmových podmínek.

Není proto divu, že jeden diskutující vychvaluje pokojovou anténu, jiný upozorňuje na nutnost použití té nejvýkonnější antény na trhu, další pak nabádá k použití super speciálního zesilovače s „výkonem“ desítek dB, apod. Takovéto „zasvěcené“ rady většinou poskytují lidé s nedostatečným povědomím o záludnostech radiového spojení. Především ale zanedbávají vliv příjmových podmínek. Tazatel se tak většinou dozví velké množství osobních zkušeností, použitelnou radu ale většinou nezíská. Zasvěcenou radu od odborníka může dostat pouze ten, kdo dostatečně přesně dokáže popsat příjmové podmínky v daném místě. Nejspolehlivějším podkladem je pak měření signálu v místě příjmu. Vše ostatní jsou jen pouhé spekulace!