All'inizio, i satelliti venivano utilizzati solamente in ambito militare o al massimo per lo studio del pianeta. Oggi, invece, se si e' appassionati di Cinema o di Sport, sicuramente si e' in possesso di un decoder per la ricezione satellitare. Grazie al satellite, infatti, esiste la TV DTH (direct to home) satellitare, che consente di accedere a migliaia di canali da tutto il mondo.
Mediante una semplice parabola e un (più o meno costoso) abbonamento (a uno o più provider), si puo' aver accesso a questa nuova TV, e, muniti di un semplice telecomando, si puo' far zapping tra migliaia di canali.
La ricezione via satellite
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
La comunicazione con i satelliti è possibile grazie al fatto che essi stazionano in un orbita detta geostazionaria (o anche geosincrona) posta a circa 36 mila chilometri di altezza sopra l'equatore (35.786 km per la precisione). Compiendo una rotazione intorno alla terra ogni 24 ore, di fatto rimangono sempre nella stessa posizione per cui è possibile da terra puntare alle antenne del satellite che ricevono ed inviano i segnali. Il segnale trasmesso dalla Terra ad un satellite e da questo, poi, ritrasmesso verso la Terra compie quindi un tragitto superiore a 70.000 Km!
L’orbita geostazionaria lungo la quale son disposti i satelliti destinati alla diffusione radiotelevisiva (e più recentemente ad internet) è detta anche fascia di Clarke: opportunamente distanziati tra loro, sono collocati lungo detta orbita numerosi satelliti che servono diverse aree della Terra.
NASCITA ED EVOLUZIONE DEL SISTEMA
Il famoso scrittore di fantascienza Arthur C. Clarke (autore di 2001: Odissea nello spazio) viene notoriamente indicato come l'ideatore dei sistemi satellitari cosiddetti geostazionari; infatti, nel 1945, Clarke scrisse che un satellite in orbita equatoriale circolare avente un raggio di circa 42424 km (dal centro della Terra) avrebbe una velocità angolare esattamente pari a quella del pianeta, rimanendo quindi relativamente immobile nel cielo rispetto al suolo e divenendo così un possibile ponte radio tra due punti dell'emisfero visibili dal satellite.
Inoltre, tre satelliti spaziati di 120° potrebbero (con qualche sovrapposizione) coprire l'intera circonferenza del pianeta; in questo caso i messaggi potrebbero essere anche scambiati tra i satelliti, o attraverso un doppio hop a terra, rendendo possibile una comunicazione diretta tra due punti qualsiasi del globo.
RICEZIONE DEL SEGNALE
Il segnale diffuso dal satellite verso la Terra è ricevuto per mezzo dell’antenna satellitare, che è composta dal disco parabolico (che capta e riflette i segnali radioelettrici provenienti dal satellite e li concentra sul convertitore, localizzato a livello del fuoco) e dal citato convertitore o LNB (Low Noise Block), avente lo scopo di amplificare il segnale ricevuto e convertirlo ad una frequenza più bassa compresa tra 950 e 2150Mhz).
A questo punto, il segnale, per mezzo del cavo coassiale, viene inviato al ricevitore. Quest’ultimo può essere del tipo “FTA” ovvero free to air, che consente la visone dei soli canali diffusi senza criptaggio; o dotato di accesso condizionato con relativa carta di abbonamento, per la visone dei programmi codificati (p. es., Sky Italia). Si segnala che taluni ricevitori implementano un hard-disk (e si ha la funzione PVR, personal video recorder) che consente la registrazione del programma che si sta vedendo (e di rivederlo in seguito o sfasato di anche solo qualche minuto), eliminando così videoregistratori, masterizzatori, ecc.
TIPOLOGIE DI IMPIANTO
La distribuzione dei segnali digitali o analogici da satellite dipende dal tipo di edificio nel quale l'utente vive. Si possono individuare 4 tipologie di impianto così composte:
1. Impianto singolo (abitazione unifamiliare o bifamiliare o appartamento con terrazzo rivolto a sud): si tratta della tipologia di impianto più semplice in cui l'installazione dell'impianto può essere realizzata dall'utente stesso.
2. Impianto per 4-24 appartamenti: destinato a condomini di piccole e medie dimensioni. Permette, utilizzando dei commutatori posti nel vano scale di distribuire il segnale a più utenti.
3. Impianto centralizzato: destinato a condomini di medie e grandi dimensioni. Le apparecchiature di elaborazione del segnale vanno installate nel sottotetto accanto al centralino televisivo.
L'idea di Clarke era incredibilmente innovativa se si pensa che il lancio dello Sputnik da parte dell'Unione Sovietica avvenne solo nel 1957: esso fu il primo satellite a trasmettere informazioni a terra e viene considerato a ragione il padre di tutti i satelliti.
Lo Sputnik non era altro che una sfera con un diametro di 60 centimetri ed un peso di circa 80 chilogrammi. Le 4 antenne di cui era munito servivano a trasmettere a terra informazioni relative ai cambi di temperatura ed il funzionamento era monitorabile per mezzo della diffusione di un segnale tipo “beep-beep” ricevibile a Terra anche da parte dei radioamatori opportunamente attrezzati. Questo rudimentale satellite rimase in orbita per 92 giorni prima di disintegrarsi nell'atmosfera terrestre.
Per parlare comunque di trasmissione satellitare vera e propria bisogna attendere almeno, in Europa, l'inizio degli anni ‘80, con il lancio dei sistemi satellitari ASTRA che a breve furono seguiti dai sistemi EutelSat.
Ad oggi ASTRA (28,2°, 19,2°, 4,8° est, ecc) ed Eutelsat (vari poli orbitali, tra i quali il più noto HotBird 13° est, ma anche 7°, 9°, 10°, 16°, 36° est, ecc;) possono contare in orbita diversi satelliti, disposti lungo varie orbite geostazionarie per centinaia di transponders e migliaia di canali diffusi.
Inoltre, vengono continuamente lanciati nuovi satelliti, atti sostituire i recedenti obsoleti, a rafforzarne le posizioni orbitali o a crearne delle nuove. Dal sito Lyngsat è possibile consultare la programmazione mondiale relativa al lancio di nuovi satelliti.
Si fa notare che, oltre alla collocazione geostazionaria (GEO), esistono anche satelliti (destinati ad attività diverse da quelle della diffusione di segnali radiotv, quali quella militare, la metereologica, GPS, ecc) posizionati in orbita MEO (orbita terrestre media posta a circa 10000 km di distanza dalla Terra) e LEO (orbita terrestre bassa, compresa tra 200 e 2000 km di distanza dalla Terra), che non analizziamo in questa sede.
Assunto come punto di riferimenti il meridiano terrestre che passa per Greenweech, definito “0 gradi”, spostandosi verso destra (cioè verso l’Italia) o verso sinistra rispetto ad esso (ossia rispettivamente verso est o ovest) si definiscono le varie posizioni orbitali. Quelle più note in Italia sono 13° est (fotta Eutelsat HotBird che veicola i canali italiani, francesi, ecc) e 19,2° est (flotta Astra, che veicola canali tedeschi, spagnoli, ecc.). Ma come si è detto ve ne sono tante altre, come, p. es., 42° est (Turksat per canali turchi), 28,2° est (flotta Astra 2 per canali inglesi), 26° est e 7° ovest (ArabSat/Badr e NileSat per canali arabi), 5° est e 1° ovest (Astra e Thor per canali nord-europei), 30° ovest (HispaSat per canali spagnoli)… e così via, fino a giungere a quelle posizioni orbitali occupate da satelliti destinati solo a feed (ovvero a collegamenti) di servizio (p.es., per dirette sportive o eventi di cronaca). E tutto ciò solo per l’Europa!
L'elenco completo di tutte le posizioni orbitali dei satelliti GEO destinati alla diffusione radiotv, nonché delle relative emittenti trasmesse, è consultabile sul sito Lyngsat.com.
La trasmissione dei dati (broadcast) da terra verso il satellite è detta uplink e solitamente viene criptata per non essere intercettata da persone non autorizzate. Il segnale viene ricevuto da un transponder (che provvede a convertirlo ad una frequenza che una parabola terrestre può ricevere) ed inviato nuovamente a terra (downlink) in una determinata zona geografica denominata footprint (l'area di copertura del satellite).
Un satellite ha un certo numero di trasponders atti a ricevere e ritrasmettono i segnali ricevuti. Per non creare interferenze, nonché per sfruttare ulteriormente lo spettro della gamma a disposizione, il segnale viene irradiato con antenne polarizzate: ecco che quindi si hanno le polarizzazioni lineari verticale (V) ed orizzontale (H). Taluni satelliti che servono utenze russe trasmettono con polarizzazione circolare, distinta in destrorsa e sinistrorsa.
Un satellite può essenzialmente diffondere su due gamme: la “C”, compresa tra 3,7 e 4,2 GHz, e la Ku, compresa tra 10,7 e 12,75 GHz. Mentre la stragrande maggioranza dei satelliti europei trasmette nella fascia di frequenze denominata Ku, (suddivisa a sua volta in tre fasce: FSS, da 10.7 a 11.7, DBS, da 11.7 a 12.5, ed SMS, da 12.5 a 12.75 GHz), alcuni satelliti (come ad esempio gli Intelsat), utilizzano anche una gamma di frequenze più bassa, la banda C (da 3.7 a 4.2 GHz). Il vantaggio offerto da questa gamma è quello di garantire, con la stessa potenza di trasmissione, una propagazione del segnale su un territorio più vasto (un segnale in banda C può coprire ad esempio l’intero continente africano), anche se il livello di segnale a terra risulterà complessivamente più debole (e, di conseguenza, saranno necessarie parabole di dimensioni maggiori per riceverlo). Per ricevere la banda C è necessario un apposito convertitore, differente da quelli utilizzati per la banda Ku. L’uso di antenne di diametro sovente prossime ai 3 metri hanno portato ad un più limitato sfruttamento della banda C rispetto alla Ku (per la quale ultima in genere vanno bene dischi offset di 80 cm).
I satelliti attualmente diffondono programmi principalmente con la tecnologia digitale DVB-S ed S2
N.B: Gli impianti di cui ai punti 2 e 3 devono essere realizzati da un installatore qualificato che, dopo un accurato sopralluogo, individuerà la soluzione più adatta ad ogni singolo caso e realizzerà l'impianto a regola d'arte nel rispetto delle norme di sicurezza vigenti.
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