В Новосибирском государственном техническом университете создали уникальную мобильную антенну. Коэффициент усиления антенны измеряет насколько эффективно антенна посылает и принимает сигнал в определенном направлении.
Как правильно выбрать телевизионную антенну?
Принцип работы Любое устройство передачи и приема волн имеет в своем составе металлические элементы, которые обладают хорошей проводимостью тока. Благодаря источнику электроэнергии ток проходит через всю длину металлического прута или корпуса устройства и образуя вокруг себя магнитное поле. Переменное действие электромагнитного поля, которое возникает при подаче тока, образует волну, распространяющуюся от антенны. Таким образом, преобразовывая ток электричества в электромагнитную волну, получается устройство для распространения. Прибор, предназначенный для приема сигнала, действует обратным образом, поглощая колебания волн и преобразования их в радиосообщение.
Для решения этой задачи и предназначен поляризатор. По командам ресивера он пропускает сигналы либо вертикальной, либо горизонтальной поляризации, а управление этим процессом осуществляется путем переключения напряжения питания с 13 на 18 В. Существуют также поляризаторы с плавной перестройкой плоскости поляризации, которые управляются плавным изменением тока. Их устанавливают на антеннах с полярной подвеской при приеме сигналов с нескольких спутников. При этом для каждого спутника приходится подбирать свои плоскости поляризации.
Поляризаторы, управляемые напряжением, обычно изготавливают в виде единого блока с облучателем и конвертором фото 4 , а поляризаторы, управляемые током, - как отдельное устройство. Наконец, сам конвертор. Он принимает собранную облучателем и отфильтрованную поляризатором электромагнитную энергию на частоте передатчика спутника и преобразует ее в сигнал более низкой частоты, пригодной для дальнейшей обработки в ресивере. Здесь полезно немного познакомиться с частотными диапазонами, в которых ведется вещание со спутника. Для спутникового телевидения используются два основных диапазона - С-диапазон 3,5-4,2 ГГц и Ku-диапазон 10,7-12,75 ГГц. Российские и азиатские спутники обычно ведут вещание в обоих частотных диапазонах. Соответственно для этих диапазонов нужны разные конверторы. Ku-диапазон условно разбит на три поддиапазона. Третий поддиапазон 12,5-12,75 ГГц - Telecom получил свое имя по названию французских спутников, использующих для вещания эти частоты.
Конвертор соединяется с ресивером коаксиальным кабелем. Хотя внешне он схож с телевизионным кабелем для приема эфирных программ, цена его существенно - иногда в несколько раз - выше. Связано это с внутренним устройством коаксиального кабеля: одинарной, а то и двойной фольгированной оплеткой экрана, высококачественным металлом центральной жилы и особым наполнителем - диэлектриком. Дело в том, что для передачи "спутникового" сигнала кабель должен иметь значительно более высокое качество с меньшими потерями на частотах вплоть до 2 ГГц , чем для передачи сигнала "эфирного". Более того, чем дальше от антенны расположены ресивер и телевизор, тем лучше и соответственно дороже должен быть кабель. Очень хороший способен передавать сигнал на расстояния до 200 м. При больших же расстояниях или при использовании кабеля недостаточно высокого качества необходима установка усилителя сигнала. Следующим элементом приемной спутниковой системы является ресивер фото 5 - блок, который находится между антенной конвертором и телевизором. С его помощью выбирается канал, производятся все настройки системы и режима приема изображения и звука.
В мире существует более 50 торговых марок спутниковых ресиверов, и практически любой из них применим для индивидуальной приемной системы спутникового ТV. Между собой, вернее, по своим качественным характеристикам эти многочисленные ресиверы различаются, как и любые другие бытовые устройства. Так, устройства ряда фирм-производителей, характеризующихся словами "brand name", обеспечивают более высокий уровень сервиса, имеют высокие надежность, качество, технический уровень исполнения и инженерных решений. От более простых моделей они конечно же отличаются ценой. Так, хотя любой ресивер позволяет принимать стереозвук, лишь несколько моделей имеют систему воспроизведения "объемного звучания" - Dolby Surround. А некоторые ресиверы способны записывать принимаемые телевизионные программы на внутренний жесткий диск. Вообще же выбор ресивера зависит от возможностей системы в целом. В частности, если система предполагает перенастройку с одного спутника на другой, то ресивер должен иметь встроенный позиционер или иметь возможность подключения внешнего блока позиционера. Кроме того, мощность позиционера должна быть достаточной для управления данной моделью актюатора.
Фактически каждый ресивер может переключать поляризацию конвертора при помощи напряжения, однако далеко не все модели имеют "токовое" управление поляризацией. Зависит выбор ресивера и от того, какие каналы и с каких спутников предполагается смотреть, точнее, сможет ли выбранная модель принять и декодировать нужные каналы. Чтобы разобраться в этих возможностях ресивера, необходимо сказать несколько слов о кодировании спутниковых телевизионных каналов. Задумываясь над приобретением и установкой системы спутникового телевидения и оценивая свои финансовые возможности , будущий зритель в первую очередь решает, что именно он хочет в результате смотреть. Редко кого устраивает прием исключительно "открытых" государственных каналов. Более же интересные, коммерческие, каналы в большинстве своем транслируются с частичным или полным кодированием изображения и или звука. Причина простая - деньги. С бесплатными государственными каналами все ясно - они финансируются из бюджета страны. А владельцам частных каналов приходится платить за аренду спутникового передатчика, за авторские права, за лицензию на вещание и за многое другое.
Воздушный провод, подвешиваемый на мачты для улавливания радиоволн тех. То же, что усик в 3 знач. Часть радио- и телевизионной установки, служащая для излучения радиоволн при передаче или для улавливания их при приёме.
Телевизионная а. Часть радиоэлектронного устройства, служащего для излучения и приёма радиоволн. Установить антенну.
Передающая, приёмная а. Усики членистоногих животных. А-ая проволока.
Одна из основных характеристик антенн - диаграмма направленности ДН , определяющая характер распределения в пространстве мощности электромагнитного поля, излучаемого принимаемого антенной. Различают антенны ненаправленные широконаправленные и направленные например, антенны с остронаправленной ДН, называемой лучом. С помощью антенны можно принимать очень слабые радиосигналы, осуществлять направленные передачу и приём сигналов, определять местоположение источников радиоволн и т.
Разновидности антенн: вибраторные, щелевые, рупорные, зеркальные, линзовые, антенные решётки и др. Одна из основных характеристик антенны - диаграмма направленности ДН , определяющая характер распределения в пространстве мощности электромагнитного поля, излучаемого принимаемого антенной. Различают антенны ненаправленные широконаправленные и направленные напр.
С помощью антенн можно принимать очень слабые радиосигналы, осуществлять направленные передачу и прием сигналов, определять местоположение источников радиоволн и т. Разновидности антенн: вибраторные проволочные , щелевые, рупорные, зеркальные, линзовые, антенные решетки и др. Академический словарь Часть радиоустановки, служащая для излучения и приема радиоволн.
Передающая антенна. Приемная антенна. Телевизионная антенна для передачи и приема телевизионных сигналов.
В качестве примеров использования антенн можно привести радио и телевещание, дальнюю радиосвязь на коротких волнах и микроволнах, отраженных спутниковыми антеннами, радиолокацию - в основе всех этих физических процессов и технических систем лежит передача энергии в форме электромагнитных волн через воздушное и космическое пространство. Функция передающей антенны состоит в том, чтобы преобразовывать электромагнитную энергию, поступающую от передатчика, в излучаемую электромагнитную волну. На стороне приема тоже необходимо иметь антенну, которая принимает часть энергии, излученной передающей антенной, и пересылает ее на более или менее сложные детектирующие и усиливающие схемы, которые и составляют основу приемника.
Чтобы эффективно излучать энергию, антенна должна иметь размеры, близкие к длине рабочей волны. Поэтому на низких частотах, использовавшихся в свое время для трансатлантической радиотелеграфной и радиотелефонной связи частоты от 16 до 70 кГц, то есть волны длиной от 19 до 4,3 км , огромная система антенных проводов общей протяженностью до 2 км представляла собой электрически короткую антенну и оказывалась, следовательно, неэффективным излучателем. Если такая антенна должна была иметь заметную направленность, то ее эффективность получалась очень низкой.
Напротив, на сверхвысоких частотах СВЧ использование полуволнового симметричного вибратора длиной менее 1 см и отполированного металлического рефлектора диаметром всего лишь несколько сантиметров позволяет весьма эффективно фокусировать излучение такого вибратора в узкий луч. Основная зона охвата широковещательной станции "обслуживается" поверхностной земной волной. Для того чтобы волна распространялась вблизи земной поверхности, она должна иметь вертикальную поляризацию, то есть вектор электрического поля излучения должен быть вертикальным, и, следовательно, необходима вертикальная антенна.
В действительности достаточно иметь антенну лишь половинной высоты; причиной тому является ее зеркальный заряд. Когда электромагнитное поле встречает на своем пути проводящую плоскость, оно зеркально отражается от нее. Поэтому электромагнитное поле, создаваемое над проводящей плоскостью некоторой системой токов и зарядов, оказывается идентичным полю, которое существовало бы, если бы вместо проводящей плоскости имелась зеркально отраженная система токов и зарядов, то есть просто зеркальное отображение реальной системы в данной плоскости.
Манипулируя током, ученые заставили их переключаться между излучающим и неизлучающим состояниями в режиме реального времени. Фиксированные характеристики излучения теперь могут динамически изменяться. И все благодаря новой антенне. Она позволит использовать 3D-голограммы в обычной жизни.
Выбор антенны для эфирной цифры. Часть 1
| Open call «Живые и неживые антенны» до 1 августа | ART Узел | Что такое антенна знает практически каждый. Также общеизвестно, что, чем лучше антенна, тем качественнее показывает телевизор или четче принимаемый радиостанцией сигнал. |
| Видео. Антенны и дураки. Основы антенных устройств | Что такое антенна? Антенна — это преобразователь, который преобразует электрическую энергию в электромагнитные волны и наоборот. |
| Антенны. Сегодня и всегда. | ненаправленные антенны, симметричные - несимметричные. |
| Об антеннах нового поколения | Ученые создали маленькую плоскую антенну для приема и передачи терагерцевых волн, которые подходят для беспроводной связи, досмотра пассажиров, онкоскрининга, новейших медицинских устройств. |
Эфир, спутник, кабель, интернет. Чем различаются варианты цифрового ТВ
Когда он завершится, внесите найденный канал в память телевизора кнопкой «Сохранить». Аналогично настройте и другие каналы. Не забывайте подтверждать каждое действие нажатием кнопки OK или Enter. Как установить ТВ-антенну на даче? Чтобы настроить ТВ-антенну на даче, выбирайте устройство по тому же принципу, что и для квартиры. Большинство дачных участков находятся далеко от ретрансляторов, городов или около леса. Поэтому нужна наружная антенна с усилителем — её устанавливают как можно выше.
Комнатная телеантенна подойдёт для участков, которые находятся не далее 15 км от ретранслятора не забываем смотреть интерактивную карту ЦЭТВ. Такая антенна подойдёт для домов в пригороде или недалеко от магистралей. Есть два главных правила при установке антенны.
Одна из основных характеристик антенн - диаграмма направленности ДН , определяющая характер распределения в пространстве мощности электромагнитного поля, излучаемого принимаемого антенной. Различают антенны ненаправленные широконаправленные и направленные например, антенны с остронаправленной ДН, называемой лучом. С помощью антенны можно принимать очень слабые радиосигналы, осуществлять направленные передачу и приём сигналов, определять местоположение источников радиоволн и т. Разновидности антенн: вибраторные, щелевые, рупорные, зеркальные, линзовые, антенные решётки и др. Одна из основных характеристик антенны - диаграмма направленности ДН , определяющая характер распределения в пространстве мощности электромагнитного поля, излучаемого принимаемого антенной. Различают антенны ненаправленные широконаправленные и направленные напр. С помощью антенн можно принимать очень слабые радиосигналы, осуществлять направленные передачу и прием сигналов, определять местоположение источников радиоволн и т. Разновидности антенн: вибраторные проволочные , щелевые, рупорные, зеркальные, линзовые, антенные решетки и др. Академический словарь Часть радиоустановки, служащая для излучения и приема радиоволн. Передающая антенна. Приемная антенна. Телевизионная антенна для передачи и приема телевизионных сигналов. В качестве примеров использования антенн можно привести радио и телевещание, дальнюю радиосвязь на коротких волнах и микроволнах, отраженных спутниковыми антеннами, радиолокацию - в основе всех этих физических процессов и технических систем лежит передача энергии в форме электромагнитных волн через воздушное и космическое пространство. Функция передающей антенны состоит в том, чтобы преобразовывать электромагнитную энергию, поступающую от передатчика, в излучаемую электромагнитную волну. На стороне приема тоже необходимо иметь антенну, которая принимает часть энергии, излученной передающей антенной, и пересылает ее на более или менее сложные детектирующие и усиливающие схемы, которые и составляют основу приемника. Чтобы эффективно излучать энергию, антенна должна иметь размеры, близкие к длине рабочей волны. Поэтому на низких частотах, использовавшихся в свое время для трансатлантической радиотелеграфной и радиотелефонной связи частоты от 16 до 70 кГц, то есть волны длиной от 19 до 4,3 км , огромная система антенных проводов общей протяженностью до 2 км представляла собой электрически короткую антенну и оказывалась, следовательно, неэффективным излучателем. Если такая антенна должна была иметь заметную направленность, то ее эффективность получалась очень низкой. Напротив, на сверхвысоких частотах СВЧ использование полуволнового симметричного вибратора длиной менее 1 см и отполированного металлического рефлектора диаметром всего лишь несколько сантиметров позволяет весьма эффективно фокусировать излучение такого вибратора в узкий луч. Основная зона охвата широковещательной станции "обслуживается" поверхностной земной волной. Для того чтобы волна распространялась вблизи земной поверхности, она должна иметь вертикальную поляризацию, то есть вектор электрического поля излучения должен быть вертикальным, и, следовательно, необходима вертикальная антенна. В действительности достаточно иметь антенну лишь половинной высоты; причиной тому является ее зеркальный заряд. Когда электромагнитное поле встречает на своем пути проводящую плоскость, оно зеркально отражается от нее. Поэтому электромагнитное поле, создаваемое над проводящей плоскостью некоторой системой токов и зарядов, оказывается идентичным полю, которое существовало бы, если бы вместо проводящей плоскости имелась зеркально отраженная система токов и зарядов, то есть просто зеркальное отображение реальной системы в данной плоскости. Таким образом, поле над плоскостью - это поле вертикального полуволнового симметричного вибратора рис. Такой вибратор наиболее интенсивно излучает в плоскости, перпендикулярной его оси; в рассматриваемом случае это означает, что излучение направлено вдоль поверхности земли. Такая антенна на практике представляет собой стальную мачту высотой около четверти длины волны, установленную на опорных изоляторах рис. Землю делают хорошим проводником, закапывая в нее систему проводов, расходящихся в радиальных направлениях от основания антенны. Если антенную мачту для устойчивости снабжают проволочными оттяжками, то их надо разделить изоляторами на секции, достаточно короткие, чтобы влияние оттяжек на локальное поле антенны было незначительным. Направленные антенные решетки из антенных мачт. Существуют две причины, по которым широковещательной станции может требоваться направленная диаграмма излучения. Во-первых, ее "аудитория" может находиться преимущественно с одной стороны от места расположения передающей станции. Так, например, региональная станция, размещенная в приморском городе, должна создавать более сильный сигнал в континентальном направлении, если нежелательно, чтобы половина ее мощности терялась на морских просторах.
Обычная А. Воздушный провод, подвешиваемый на мачты для улавливания радиоволн тех. То же, что усик в 3 знач.
Как сделать рамочную антенну? При стороне рамки примерно в 1 м, расстоянии между витками 6 мм и при диапазоне принимаемых волн от 200 до 2 000 м на каркас рамки нужно намотать 30-40 изолированных от каркаса и не замыкающихся между собой витков провода для приёма в различных диапазонах от намотки делаются отводы. Таким образом, при работе с рамочной антенной заземлять приёмник не нужно. Рамочная антенна. Имеет ли какие-либо преимущества рамочная антенна по сравнению с антеннами других типов? Рамочная антенна обладает направленным действием, но в то же время даёт приём значительно менее громкий, чем наружная антенна. В настоящее время в радиолюбительской практике рамочная антенна почти не применяется, так как направленность действия рамочной антенны в условиях приёма в больших городах обычно проявляется в очень слабой степени. Помимо того, рамочная антенна занимает много места в комнате. Какая антенна нужна для детекторного приёмника? Антенны, предназначенные для приёма на детекторный приёмник, вообще ничем не отличаются от антенн для ламповых приёмников, но так как громкость приёма на детекторный приёмник в большой степени зависит от качества антенны, то в этом случае антенну следует делать как можно лучше. В частности, высоту антенны нужно брать не меньше 8-10 м, длина горизонтальной части должна быть не меньше чем 15-25 м. Антенна должна быть хорошо изолирована от земли. Какие антенны называются суррогатными? Радиоприём можно вести не только на наружные или комнатные антенны, но и вообще на любые металлические предметы, расположенные как внутри помещения, так и вне его. Наиболее часто применяемым видом суррогатной антенны является осветительная сеть, свинцовая оболочка телефонного кабеля, трубы центрального отопления и т. Как использовать электросеть вместо антенны? Можно ли использовать электросеть вместо антенны. Как использовать телефонный кабель вместо антенны? Использование жил телефонного кабеля как антенны недопустимо. Можно ли к одной антенне присоединить несколько приёмников? Существует несколько способов присоединения к одной антенне нескольких приёмников. Каждую из этих катушек индуктивно связывают с приёмником. При всех этих и им подобных включениях приёмников всё-таки замечается известная связь между приёмниками -настройка одного влияет на настройку другого. Как присоединять антенну к первому контуру приёмника? Наиболее простым способом присоединения антенны к приёмнику является непосредственная связь с первым контуром приёмника а. Этот способ обеспечивает наибольшую громкость приёма, но при таком присоединении антенны ёмкость её оказывается приключённой параллельно ёмкости контура, вследствие чего перекрытие первым контуром диапазона волн значительно уменьшается по сравнению с другими контурами приёмника. Это чрезвычайно затрудняет соединение конденсаторов на одной оси и приводит к необходимости устраивать отдельный переключатель диапазонов для антенного контура. Кроме того, смена антенны или её изменение будет сильно сказываться на перекрытии первого контура. Поэтому в приёмниках всегда делается ослабленная связь с антенной, при которой указанные выше недостатки устраняются. Наиболее распространённым видом связи является ёмкостная b.
Open call «Живые и неживые антенны» до 1 августа
Таким образом, комплект аппаратуры для приема программ с любого спутника состоит минимум из трех главных элементов: антенны, конвертора и ресивера. Основными и наиболее используемыми являются антенны с зеркалом в виде параболоида вращения. Они делятся на два основных класса: прямофокусные фото 1 и офсетные. Примером прямофокусных антенн могут служить всем известные гигантские антенны астрофизических радиотелескопов. В самом центре такой антенны, на ее оси в фокусе, находится конвертор, который вместе с крепежными приспособлениями слегка затеняет полезную поверхность зеркала антенны. Правда, с увеличением общей площади антенны этот эффект становится менее значительным. За счет того, что ось прямофокусной антенны всегда нацелена на спутник, она как бы "смотрит в небо". Офсетная антенна отличается от прямофокусной тем, что "смотрит вниз": ее фокус находится не на оси антенны, а внизу. Поэтому конвертор не затеняет полезную площадь зеркала.
К преимуществам офсетной антенны относится и то, что крепится она почти вертикально. Это исключает скопление в ее "чаше" атмосферных осадков, которые способны очень серьезно влиять на качество приема. В зависимости от географической широты угол наклона офсетной антенны немного меняется. Изготавливают спутниковые антенны из алюминия или стали. Уровень принимаемого сигнала, а следовательно, и качество и количество каналов зависят от диаметра "тарелки". Тот же диаметр годится и для спутника Sirius, но лишь в хорошую погоду. А для хорошего приема всех каналов со спутника Astra требуется установить антенну диаметром 1,8 м. В комплект любой спутниковой антенны кроме параболического отражателя зеркала входит система подвески и крепления.
В соответствии с типом подвески антенны подразделяются на азимутальные полное техническое название этого типа - азимутально-угломестная, то есть осуществляющая наведение по азимуту и углу места и полярные. В азимутальном варианте антенну настраивают на какой-либо спутник и жестко ее фиксируют фото 2. Полярная подвеска получила свое название из-за того, что ось, вокруг которой в этом случае вращается антенна, направлена на Полярную звезду. Полярная подвеска позволяет при помощи рычага - актюатора с электрическим приводом перенацеливать антенну с одного спутника на другой. Благодаря этому у пользователя появляется возможность принимать телевизионные программы с нескольких спутников. Поворотом антенны в этом случае управляет специальное устройство - позиционер, нацеливающее антенну по командам ресивера. Существует, однако, возможность просмотра программ с двух спутников и при неподвижной без актюатора, позиционера и полярной подвески антенне. Для этого возле первого конвертора закрепляется второй, но не в фокусе антенны, а рядом с ним фото 3.
Антенна "смотрит" на один спутник, но в "поле ее зрения", немного сбоку, попадает и второй спутник. Соответствен но сигнал с него собирается антенной не в фокусе, а также немного сбоку. Туда и устанавливается второй конвертор. Обычно прием сигнала с двух спутников возможен, если их орбитальные позиции различаются не более чем на шесть-семь градусов. Можно, наконец, принимать сигналы разных спутников и с помощью нескольких антенн, наводя на каждый из них отдельную "тарелку". Следующий компонент приемной спутниковой системы - конвертор. Конструктивно он состоит из трех частей: самого конвертора, поляризатора и облучателя. Облучатель предназначен для лучшей фокусировки электромагнитного сигнала на волноводный вход конвертора.
Для прямофокусной и офсетной антенн применяются несколько различные конструкции облучателя. У большинства современных прямофокусных спутниковых антенн этот параметр равен примерно 0,3-0,4, а у офсетных антенн он составляет 0,5-0,6. В соответствии с этим облучатели для прямофокусных и офсетных антенн изготовляются с разным "углом раскрыва". Между облучателем и конвертором монтируется поляризатор. Поскольку телевизионные сигналы от подавляющего большинства спутников имеют вертикальную и горизонтальную поляризацию, приемная система должна отделять одну поляризацию от другой и принимать каждую из них в отдельности. Для решения этой задачи и предназначен поляризатор. По командам ресивера он пропускает сигналы либо вертикальной, либо горизонтальной поляризации, а управление этим процессом осуществляется путем переключения напряжения питания с 13 на 18 В. Существуют также поляризаторы с плавной перестройкой плоскости поляризации, которые управляются плавным изменением тока.
С этих станций к квартирам подводят провода, и по ним информация доходит до телевизоров подключенных абонентов. Раньше оператор проводил в квартиры специальный шнур. Сейчас сигнал можно передавать по оптоволоконному интернет-кабелю. Современные телевизоры приспособлены для приема кабельного сигнала. Если же модель более старая, потребуется специальная приставка, она будет служить «буфером» между телевизором и кабелем. Обычно при таком способе подключения абонент получает намного больше каналов, чем в случае эфирного вещания. Данные приходят в квартиру от оператора прямо по интернет-кабелю.
И этот кабель не нужно подключать к телевизору: достаточно подсоединить его к роутеру, а он «раздаст» сигнал на нужные устройства. Чтобы принимать информацию, телевизор должен быть в версии Smart. В противном случае нужна специальная приставка. С другой стороны, интернет-ТВ можно смотреть не только по телевизору, но и на любых устройствах с выходом в интернет: ноутбуках, планшетах, смартфонах. При подобном способе подключения абонент получает две услуги в одном пакете: доступ и к интернету, и к различным телевизионным каналам. При этом эфиром можно управлять. Абоненту доступны функции паузы и перемотки программ и фильмов, даже если они уже закончились.
Цифровое ТВ не зависит от условий окружающей среды: интернет-кабели протягивают под землей. Главное — чтобы мощности роутера хватало на трансляцию в пределах квартиры. Тогда сигнал всегда будет сильным и устойчивым. Какой способ передачи выбрать В последнее время различия между кабельным и интернет-ТВ постепенно стираются. Поэтому эти способы подключения можно считать условно похожими. Фактически, выбор происходит между тремя видами вещания: эфирным, спутниковым, через интернет.
Багаж практических знаний постепенно накапливается человечеством и передаётся от поколения в поколение, а какие-то знания могут безвозвратно потеряться в пути. Конечно, есть Википедия, где если пойти по ссылкам, то через пару часов вы узнаете не только о вещах, о существовании которых не знали, но также о вещах, о существовании которых не хотели знать. На Slashdot и Reddit рассказывают забавные истории о подростках, которые не знают самых простых вещей — типа, как опустить стекло в машине с помощью рукоятки они никогда не были в машине без электрических стеклоподъёмников. Ну что ж делать, жизнь идёт, прогресс цивилизации налицо. Как ни странно, но сейчас обычные портативные телеантенны получают новую жизнь в Америке. Например, компания Antennas Direct только в июне продала 75 тыс. Похоже, американцы открывают для себя что-то «новое». Может быть, смотреть ТВ по «телерожкам» станет даже модно, как слушать виниловые пластинки. Мол, такая антенна даёт более мягкое и душевное изображение, чем бездушная «цифра». Честно скопипащено от сюда.
Аналогично и при изготовлении многоэлементной антенны типа «волновой канал»: даже точное соблюдение всех ее размеров не избавляет от необходимости выполнения тщательной настройки по приборам, поскольку невозможно учесть разбросы в ее конструкции, такие как непараллельность элементов в горизонтальной плоскости, скручивание несущей стрелы, неизбежное под нагрузкой из-за того, что всегда имеется неоднородная по длине трубы эллиптичность ее сечения, а скручивание стрелы приводит к тому, что элементы антенны уже не находятся в одной плоскости. Определенное влияние на работу антенны, которое невозможно учесть, оказывают находящиеся поблизости местные предметы — металлические и неметаллические. Наконец, невозможно абсолютно точно выдержать все размеры, всегда будут отклонения в пределах допусков, а при изменениях окружающей температуры эти отклонения увеличиваются. Антенну следует настраивать изменением длины каждого элемента и расстояний между ними при контроле формы диаграммы направленности, значения и характера входного сопротивления антенны. Настройка требует специальных полигонных условий, исключающих влияние местных предметов, и специальных приборов — генератора метрового или дециметрового диапазона волн достаточно большой мощности, индикатора напряженности поля, измерителя полных сопротивлений антенн. Не всегда в процессе настройки удается одновременно добиться того, чтобы входное сопротивление антенны было чисто активным и имело нужное значение. Приходится мириться с полученным значением входного сопротивления антенны при его чисто активном характере. Но при этом, кроме настройки антенны, приходится также дополнительно осуществлять настройку ее согласования с фидером. Многоэлементные антенны типа «волновой канал», используемые в профессиональной аппаратуре, подлежат обязательной индивидуальной настройке на заводе, а в состав аппаратуры входит устройство, позволяющее корректировать согласование антенны с фидером в процессе эксплуатации. Радиолюбители, занимающиеся постройкой многоэлементных антенн типа «волновой канал», конечно, не имеют возможности выполнить даже приблизительную настройку антенны, а большинство из них полагает, что антенна, изготовленная точно по чертежам, должна обеспечивать нормальную работу. К сожалению, на практике дело обстоит совсем не так. Чем больше элементов содержит антенна, тем сложнее ее настройка и, с другой стороны, тем хуже оказываются фактические характеристики ненастроенной антенны. В первую очередь при расстройке антенны страдает ее диаграмма направленности. Она становится асимметричной, максимум ее главного лепестка отклоняется от оси антенны, расширяются боковые и задний лепестки. В связи с тем, что ухудшается соотношение между площадью главного лепестка и площадью остальных лепестков, падает коэффициент усиления антенны. Входное сопротивление антенны приобретает значительную реактивную составляющую, а его активная составляющая сильно отличается от номинального значения, которое она должна иметь по паспорту. В результате сильно нарушается согласование антенны с фидером. Это приводит к тому, что значительная часть энергии сигнала, принятого антенной, отражается от фидера и излучается обратно в пространство, не поступая на вход телевизионного приемника. Таким образом, резко ухудшаются все без исключения характеристики антенны, подобно тому как радиоприемник с расстроенными контурами не обладает ни нужной чувствительностью, ни нужной избирательностью. Порой такой приемник вообще не способен принимать радиосигналы. Всем этим объясняются частые разочарования радиолюбителей, которые, построив и установив сложную многоэлементную антенну типа «волновой канал», сталкиваются с тем, что не получают ожидаемых результатов. Практика показывает, что антенна типа «волновой канал» не нуждается в настройке и обеспечивает получение паспортных характеристик, если она содержит не более трех элементов: вибратор, рефлектор и только один директор. Коэффициент усиления такой антенны составляет 6 дБ, чего вполне достаточно для ее использования в зоне ближнего приема. Если же такого коэффициента усиления окажется недостаточно, радиолюбителям не рекомендуется заниматься постройкой многоэлементных антенн типа «волновой канал» — лучше отдать предпочтение антеннам других типов, которые могут обеспечить получение больших коэффициентов усиления и не нуждаются в настройке. Следует отметить еще один неприятный аспект, связанный с использованием многоэлементных антенн типа «волновой канал». Обычно эти антенны содержат петлевой вибратор Пистолькорса. Сам петлевой вибратор имеет входное сопротивление около 300 Ом и хорошо согласуется с фидером из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом путем применения полуволновой петли. Петля уменьшает входное сопротивление в 4 раза, с 300 до 75 Ом, и обеспечивает симметрирование. При добавлении к петлевому вибратору пассивных элементов входное сопротивление антенны в значительной мере уменьшается. Так, входное сопротивление пятиэлементной антенны в зависимости от ее размеров может находиться в пределах 40-120 Ом. Будучи дополнительно уменьшенным в 4 раза полуволновой петлей, оно падает до 10—30 Ом, что приводит к резкому рассогласованию антенны с фидером. За счет отражения значительной части энергии принятого сигнала и ее излучения обратно в пространство значительно уменьшается коэффициент усиления антенны. В условиях высокого уровня напряженности поля на небольшом расстоянии от передатчика такая потеря усиления антенной не опасна: главной задачей остается защита от помех за счет узкой диаграммы направленности. Однако если многоэлементную антенну устанавливали из-за того, что более простая антенна оказалась недостаточно эффективной, такое решение оказывается ошибочным. Дело осложняется тем, что в литературе при описании многоэлементных антенн типа «волновой канал» не указываются значения их входного сопротивления, так как оно очень сильно зависит от настройки антенны. Измерить же входное сопротивление антенны в любительских условиях достаточно трудно, а не зная его, невозможно правильно выбрать схему согласующего устройства. Двухэлементные антенны типа «волновой канал» применяют редко, так как их характеристики ненамного лучше характеристик одиночного вибратора. Поэтому рассмотрим трехэлементную антенну, которая показана на рис. Элементы антенны выполнены из металлической трубки диаметром 12—20 мм. Мачта и стрела могут быть металлическими. При этом элементы антенны должны быть надежно электрически соединены со стрелой с помощью пайки или сварки. Если стрела выполняется из изоляционного материала, специально соединять между собой элементы антенны не нужно. Расположение элементов антенны соответствует горизонтальной поляризации сигнала. Если необходимо принимать сигнал с вертикальной поляризацией, антенна поворачивается так, чтобы ее элементы заняли вертикальное положение. Однако при этом верхняя часть мачты длиной, примерно равной длине рефлектора, должна быть выполнена из изоляционного материала. Подключение фидера производится с помощью полуволновой петли. Входное сопротивление антенны рекомендуемых размеров составляет примерно 150 Ом, поэтому имеется рассогласование антенны с фидером. Однако в условиях ближнего приема более важным является тот факт, что суженная по сравнению с одиночным вибратором диаграмма направленности ослабляет прием помех с других направлений и отраженных сигналов. Коэффициент усиления трехэлементной антенны типа «волновой канал» указанных размеров составляет 5,1—5,6 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала на выходе антенны в 1,8—1,9 раз по сравнению с одиночным полуволновым вибратором. Трехэлементная антенна, установленная на мачте высотой 15—20 м, при равнинной местности может обеспечить нормальный прием телевизионных передач на расстоянии до 60 км от передатчика мощностью 5 кВт при высоте передающей антенны 200 м. От трехэлементной антенны она отличается двумя дополнительными директорами и размерами элементов. В связи с пониженным входным сопротивлением антенны, которое из-за неизбежной расстройки даже приблизительно указать невозможно, фидер к антенне следует подключать с помощью четвертьволнового короткозамкнутого шлейфа. Коэффициент усиления пятиэлементной антенны при условии ее точной настройки для указанных размеров составляет примерно 8,6—8,9 дБ, что соответствует увеличению сигнала на выходе антенны в 2,7—2,8 раз по сравнению с одиночным полуволновым вибратором. Если антенна не настраивалась, ее параметры могут оказаться хуже, чем у трехэлементной антенны. Помимо пятиэлементных разработаны и в некоторых литературных источниках публикуются размеры семиэлементных, одиннадцатиэлементных антенн типа «волновой канал», а также имеющих еще большее число элементов. Такие антенны здесь не рассматриваются по следующим причинам. Как уже отмечалось, без тщательной настройки такие антенны, даже выполненные точно по чертежам, обладают плохими характеристиками. Кроме того, с увеличением числа элементов сужается полоса пропускания антенны. Поэтому при приеме сигнала по первому частотному каналу средняя частота 52,9 МГц полоса пропускания антенны составит всего 2,65 МГц, то есть значительно меньше полосы частот, занимаемой спектром телевизионного сигнала, которая примерно равна 7 МГц. Даже на пятом канале полоса пропускания этой антенны оказывается недостаточной. А если в диапазоне 6-12-го каналов или в дециметровом диапазоне полоса пропускания многоэлементной антенны оказывается достаточно широкой, из-за неизбежной расстройки такие самодельные антенны считаются бесперспективными. Наконец, в условиях ближнего приема нет никакой необходимости в установке таких сложных антенн. Что касается дальней части зоны прямой видимости или зоны полутени, то там необходимо использовать антенны с повышенным или большим коэффициентом усиления, который расстроенная антенна обеспечить не может, и для получения такого коэффициента усиления приходится использовать синфазное соединение нескольких сравнительно простых антенн, которые не нуждаются в настройке и хорошо согласуются с фидером. Рамочные антенны. И в качестве наружных, и в качестве комнатных используют рамочные антенны — двух— и трехэлементные. Хотя они конструктивно сложнее двух— и трехэлементных антенн типа «волновой канал», но обладают большим коэффициентом усиления даже по сравнению с пятиэлементными антеннами и лишены их недостатков. Рамочные антенны хорошо согласуются с фидером, поэтому их рекомендуют использовать в тех случаях, когда антенна «волновой канал» не дает достаточно хороших результатов. Рамочные антенны получили широкое распространение также в условиях дальнего приема телевидения за границей зоны прямой видимости, для чего несколько таких антенн соединяются в синфазную систему. Это приводит к дальнейшему увеличению коэффициента усиления, что и позволяет уверенно принимать такие слабые сигналы, поймать которые другими антеннами оказывается практически невозможно. Узкополосные антенны по сравнению с широкополосными обладают таким дополнительным преимуществом, как частотная избирательность. Благодаря этому на вход телевизионного приемника не могут проникнуть помехи от других телевизионных передатчиков, работающих на соседних по частоте каналах, если по каким-либо причинам возникли благоприятные условия распространения их сигналов в данном направлении. Особенно важна частотная избирательность антенны в условиях слабого сигнала. Дело в том, что нередки случаи, когда необходимо обеспечить прием слабого сигнала от удаленного передатчика, но поблизости работает мощный передатчик другой программы на соседнем канале. В таких условиях частотной избирательности телевизионного приемника может не хватить. Кроме того, как известно, интенсивная помеха, поступая на первый же нелинейный элемент схемы приемника электронную лампу, транзистор или микросхему , приводит к перекрестной модуляции сигнала этой помехой. В последующих каскадах избавиться от этой помехи в приемнике уже невозможно. Поэтому ослабление такой помехи за счет частотной избирательности антенны имеет очень важное значение. Наибольшее распространение получили двухэлементные рамочные антенны, хотя иногда используют также и трехэлементные рамочные антенны. Впервые предложил использовать эти антенны для приема телевидения советский энтузиаст дальнего приема С. Его первая статья с описанием двухэлементных рамочных антенн была помещена в журнале «Радио», 1959 г. Многочисленные эксперименты радиолюбителей подтвердили их эффективность. Антенны с числом рамок более трех не используют по тем же самым причинам, по которым нецелесообразно применение многоэлементных антенн типа «волновой канал»: необходимость тщательной настройки, без которой параметры антенны от увеличения числа элементов не улучшаются. Двухэлементная рамочная антенна показана на рис. Рамки выполняют из металлической трубки диаметром 10—20 мм для антенн 1-5-го каналов или 8-15 мм для антенн 6-12-го каналов. Как и при изготовлении других антенн, металл может быть любым, но предпочтительнее медь или латунь. Верхняя стрела соединяет середины обеих рамок, а нижняя изолирована от вибраторной рамки и крепится к пластине, изготовленной из гетинакса, текстолита или оргстекла толщиной 6—8 мм и размерами 30x60 мм. К этой же пластине крепятся концы вибраторной рамки винтами с гайками, ддя чего концы рамки можно расплющить. Стрелы могут быть выполнены металлическими или из изоляционного материала — текстолита или винипласта. В этом случае специально соединять рамки между собой нет необходимости. Мачта должна быть деревянной, по крайней мере ее верхняя часть. Металлическая часть мачты должна заканчиваться на 1,5 м ниже антенны. Рамки антенны располагают одна относительно другой так, чтобы их воображаемые центры точки пересечения диагоналей квадратов находились на горизонтальной прямой, направленной на передатчик. Крепление антенны к мачте производится в центре тяжести. Фидер подключается к концам вибраторной рамки с помощью четвертьволнового короткозамкнутого симметрирующего шлейфа из того же кабеля, что и фидер. Шлейф и фидер должны подходить к антенне вертикально снизу, расстояние между ними должно быть постоянным по всей длине шлейфа, для чего можно предусмотреть распорки из гетинакса. Можно также закрепить фидер и шлейф на изоляционной пластине, к которой крепятся нижняя стрела и концы вибраторной рамки, изготовив ее в виде буквы Т. При этом в пластине сверлят небольшие отверстия, а фидер и шлейф привязывают к ней капроновой леской. Использовать металлические элементы для их крепления нежелательно. Для обеспечения жесткости можно выполнить шлейф из двух металлических трубок, соединенных верхними концами с концами вибраторной рамки. В этом случае фидер пропускают внутри правой трубки снизу вверх, оплетку кабеля припаивают к правому, а центральную жилу — к левому концам вибраторной рамки. Трубки шлейфа в нижней части замыкаются перемычкой, перемещением которой можно подстроить антенну на максимум принимаемого сигнала. По данным С. Сотникова, коэффициент усиления двухэлементной рамочной антенны, выполненной по рекомендованным им размерам, составляет 8—9 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала в 2,5—2,8 раза по сравнению с напряжением сигнала на выходе полуволнового вибратора. Входное сопротивление этой антенны находится в пределах 70—80 Ом. Исходя из приведенных значений коэффициента усиления, можно сделать вывод о том, что по усилению двухэлементная рамочная антенна эквивалентна пятиэлементной антенне типа «волновой канал» или немного эффективнее ее, но имеет меньшие габариты и лишена ее недостатков, так как не нуждается в настройке, хорошо согласуется с фидером и обладает хорошей повторяемостью параметров. Это объясняется тем, что активной приемной частью каждой рамки являются ее верхняя и нижняя горизонтальные части. Получается, что двухэлементная рамочная антенна содержит четыре элемента и эквивалентна двухэтажной синфазной решетке, собранной из двухэлементных антенн типа «волновой канал». Влияние дополнительных двух элементов второго этажа оказывается сильнее, чем добавление двух директоров к двухэлементной антенне типа «волновой канал», за счет сужения диаграммы направленности в вертикальной плоскости, а это очень важно в условиях дальнего приема, когда сигнал приходит с линии горизонта под малым углом места. Наличие же всего двух элементов, взаимодействующих в каждом этаже, обеспечивает стабильность параметров антенны и их независимость от естественных разбросов в размерах. Благодаря этому отпадает необходимость в индивидуальной настройке каждой антенны и обеспечивается хорошее согласование ее с фидером. В качестве наружной антенны можно также использовать трехэлементную рамочную антенну. Отличие наружной антенны от комнатной лишь в том, что ее рамки для большей прочности должны быть выполнены из металлической трубки или прутка диаметром 6-10 мм, а стрелы и пластина изолятора — более толстыми. Трехэлементную рамочную антенну можно использовать в диапазонах метровых и дециметровых волн. Если же принимается сигнал от передатчика малой мощности и даже в ближней части зоны прямой видимости, полуволновый вибратор или трехэлементная антенна типа «волновой канал» не обеспечивает хорошего приема, двухэлементная рамочная антенна а тем более трехэлементная рамочная антенна позволяет достичь увеличения уровня сигнала на входе телевизора. Иногда либо из-за удаленности от передатчика, либо из-за недостаточной мощности этого передатчика контрастность изображения на экране телевизора оказывается недостаточной, а на экран цветного телевизора выводится только чернобелое изображение и получить цветное изображение не удается. В этих случаях использование рамочных антенн также позволяет получить хороший эффект. Антенны типа «волновой канал» и рамочные относятся к узкополосным и способны принимать сигнал только по одному каналу, которому соответствуют размеры элементов антенны. При развитии многопрограммного телевещания возникла необходимость приема нескольких программ, передаваемых по разным каналам. Для этого разработаны широкополосные антенны, способные примерно одинаково принимать группу каналов. К таким антеннам относятся зигзагообразные, логопериодические и антенны бегущей волны. Там, где возможен прием нескольких программ, устанавливается широкополосная коллективная антенна или несколько антенн, рассчитанных на соответствующие частотные каналы, а также один широкополосный антенный усилитель или несколько для разных каналов. Типы антенн и усилителей подбирают так, чтобы гарантировать уверенный прием всех программ, принимаемых в данном населенном пункте всеми абонентами, подключенными к этой коллективной антенне. Необходимо лишь отметить, что коэффициент усиления широкополосных антенн, как правило, значительно меньше, чем узкополосных, а соединить несколько широкополосных антенн в синфазную систему не удается из-за невозможности согласования такой системы во всем диапазоне частот. Это ограничивает возможности использования широкополосных антенн, допуская их применение только там, где напряженность поля сигналов по всем принимаемым каналам достаточно велика. Зигзагообразные антенны. Как уже упоминалось выше, зигзагообразные антенны являются широкополосными и могут работать в широком диапазоне частот. В пределах того диапазона частот, на который рассчитана зигзагообразная антенна, она обладает сравнительно постоянными параметрами, удовлетворительно согласуется с фидером, а ее коэффициент усиления изменяется в небольшой степени. Еще одно из достоинств этих антенн — возможность легкого изготовления в домашних условиях, так как зигзагообразные антенны могут быть выполнены из подручных материалов. Впервые зигзагообразная антенна описана в радиолюбительской литературе К. Харченко в журнале «Радио», 1961 г. Одна из простейших зигзагообразных антенн — проволочная — показана на рис. Рейки необходимо врезать в мачту заподлицо, а затем скрепить с ней болтами с гайками. В верхней и нижней частях мачты к ней крепятся гвоздями или шурупами две планки 3 из листовой меди, латуни или белой жести размерами 20x300 мм. Еще четыре такие же планки устанавливаются на концах реек, но эти планки изолируют от реек прокладками из гетинакса. К мачте посредине между рейками крепится пластина 4 из гетинакса размерами 80x300 мм, а к ней — две металлические пластинки 5 в форме сегментов радиусом 340 мм, хордой 300 мм и стрелой 35 мм. Ширина просвета между пластинками в наиболее узкой части должна получиться равной 10 мм. Полотно антенны выполняется обмоточным монтажным проводом или антенным канатиком произвольного диаметра, который в точках изгиба припаивается к планкам 3 и пластинкам 5. Полотно образовано тремя параллельными проводами с точками питания на пластинках 5. Верхняя и нижняя планки при работе антенны оказываются в точках нулевого потенциала во всем диапазоне принимаемых волн, что позволяет не изолировать их от мачты. Кабель проходит по мачте вверх до нижней планки, затем прокладывается между проводами левой части зигзага к точкам питания. Здесь оплетка кабеля припаивается к левой пластинке, а центральная жила — к правой. Размеры, показанные на рис. Коэффициент усиления антенны по диапазону изменяется в пределах 4,3—7,9 дБ с максимумом вблизи 3-го частотного канала. Такая же антенна может быть выполнена для приема сигнала в диапазоне III 6-12-й каналы. Длина планок берется равной 150 мм, изоляционная пластина 4 — размерами 80x150 мм, а металлические пластины 5 — в форме сегментов радиусом 97 мм, хордой 150 мм и стрелой 35 мм. Коэффициент усиления антенны изменяется по диапазону в пределах 4,8—6,9 дБ. Еще одна конструкция зигзагообразной антенны — кольцевая, приведена на рис. Эти конструкции зигзагообразных антенн имеют два одинаковых лепестка диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, максимумы которых направлены перпендикулярно плоскости полотна антенны. Таким образом, эти антенны принимают сигнал как спереди, так и сзади, подобно одиночному полуволновому вибратору, что создает опасность приема помех с заднего направления. Значительно улучшить работу зигзагообразной антенны можно за счет ее усложнения добавлением рефлектора рис. Рефлектор образован горизонтальными металлическими трубками, прикрепленными к мачте, а полотно антенны отодвинуто от плоскости рефлектора на некоторое расстояние А. В точках нулевого потенциала в верхней и нижней частях полотно антенны крепят металлическими стойками к мачте, которая также может быть металлической. В средней части такими же двумя стойками крепят к мачте изоляционную пластину, на которой закреплены углы полотна антенны в точках питания. Диаметр трубок рефлектора можно выбирать произвольно, а их длина Р для антенны 1-5-го каналов должна составлять 3100 мм, для антенны 6-12-го каналов 890 мм, расстояние между полотном антенны и плоскостью рефлектора А для 1-5-го каналов — 600 мм, для 6-12-го каналов — 340 мм, расстояние между трубками рефлектора Б для антенны 1-5-го каналов должно быть 290 мм, для антенны 6-12-го каналов — 193 мм. Размеры полотна антенны те же, что указаны на рис. Таким образом, рефлектор содержит 14 трубок. Размеры изоляционной пластины выбирают произвольно. Кабель к этой антенне прокладывают следующим образом: по мачте вверх, по нижней стойке, затем по левой части антенного полотна до точек питания. Здесь оплетку припаивают к углу левой части полотна, а центральную жилу — к углу правой части. Диаграмма направленности этой антенны имеет только один главный лепесток, а задний практически отсутствует. Согласование антенны 1-5-го каналов с фидером получается не очень хорошим, так как для его улучшения следовало бы увеличить расстояние А, но это конструктивно сложно. У антенны 6-12-го каналов согласование значительно лучше. Коэффициент усиления антенны l-5-го каналов плавно нарастает от 7,8 дБ на 1-м канале до 14 дБ на 5-м, а антенны 6-12-го каналов изменяются в меньших пределах — от 7,8 до 10 дБ. Сравнение зигзагообразных антенн с рамочными позволяет сделать следующие выводы. Конструктивно зигзагообразные антенны проще, легко могут быть изготовлены в домашних условиях из подручных материалов и не нуждаются в согласующем устройстве. Основное достоинство зигзагообразных антенн заключается в том, что они могут быть выполнены широкополосными для использования там, где возможен прием нескольких телевизионных программ. Однако рамочные антенны имеют значительно меньшие габариты и при сравнимых размерах более эффективны. Антенны бегущей волны. Антеннами бегущей волны принято называть направленные антенны, вдоль геометрической оси которых распространяется бегущая волна принимаемого сигнала. Обычно антенна бегущей волны состоит из собирательной линии, к которой подключено несколько вибраторов, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Наведенные электромагнитным полем ЭДС в вибраторах складываются в собирательной линии в фазе и поступают в фидер. Коэффициент усиления антенны бегущей волны определяется длиной собирательной линии и пропорционален отношению этой длины к длине волны принимаемого сигнала. Кроме того, коэффициент усиления антенны зависит от направленных свойств вибраторов, подключенных к собирательной линии. Хотя по определению к антеннам бегущей волны должны относиться и такие антенны, как антенны типа «волновой канал», однако обычно их выделяют в отдельную группу. У антенны типа «волновой канал» один вибратор активный, остальные — пассивные, лишь переизлучающие принятую ими энергию сигнала, которая частично аккумулируется активным вибратором. У антенны бегущей волны все вибраторы активные, принятая ими энергия сигнала передается в собирательную линию. Если антенны типа «волновой канал» являются узкополосными и способны эффективно принимать сигнал только по одному определенному частотному каналу, которому соответствуют их размеры, то антенны бегущей волны широкополосные и совершенно не нуждаются в настройке. Одна из возможных конструкций телевизионных антенн бегущей волны, предложенная В. Кузнецовым, показана на рис.
Open call «Живые и неживые антенны» до 1 августа
это преобразователь, который преобразует электрическую энергию в электромагнитные волны и наоборот. Метаповерхностная антенна STC, как ее называют инженеры, может управлять сложными электромагнитными волнами в пространственной и частотной областях с помощью программной настройки. В Викиданных есть лексема антенна (L86794). ТВ антенна – это устройство для улучшения качества приема волн телевизионных каналов. The Wall Street Journal опубликовал замечательную статью о том, как молодые американцы открывают для себя телевизионную антенну. Отсюда следует, что для увеличения КПД антенны необходимо уменьшать сопротивление потерь и увеличивать сопротивление излу-чения антенны.
Это прорыв: создана антенна для связи будущего
Таким наводкам попросту негде взяться именно из-за простоты конструкции. Пассивную антенну можно собрать даже из того, что у вас найдется дома — кусков толстой проволоки, каких-то обрезков коаксиального кабеля, стальных или алюминиевых пластин. При этом устройство будет устойчиво принимать сигналы из телеэфира. Даже если покупать элементы для сборки такой антенны, в результате её стоимость окажется предельно низкой. Монтаж и подключение устройства предельно просты и не требуют вызова телемастера. Единственное требование к установке определяется местностью — это высота расположения приемника и его направление влево или вправо, вперед или назад. Не требуется никаких источников питания. Поломка устройства сводится исключительно к механическим проблемам и, как правило, это обрыв одной их жил экранированного кабеля. Сборка такой антенны доступна даже учащемуся средних классов общеобразовательной школы. Безусловно, у такого незамысловатого устройства просто не может не быть недостатков: Ограничения по мощности приема сигнала.
Радиосигнал, принимаемый пассивной антенной, должен быть достаточно мощным, иначе он не способен трансформироваться в качественное или хоть какое-то изображение. Если телевизионная вышка расположена на большом расстоянии, то электромагнитные волны окажутся слабыми, и вы не сможете посмотреть транслируемые через неё каналы. Дециметровые сигналы теряются на пересеченном рельефе местности холмы, горы, высотные здания. Для нормального приема в таких случаях антенну приходится поднимать вверх и порой нужны мачты до пяти-шести метров. Примечание: прелесть пассивных антенн, несмотря на их недостатки, состоит в том, что любую из них можно оснастить добавочным усилителем. Активная антенна Источник seacomm. То есть, говоря другими словами, большая удаленность ретранслятора от вашего дома не будет помехой, так как слабый сигнал будет дополнительно усиливаться.
На качество получаемой «картинки» и звука влияет приемный тракт, мощность телевизионного передатчика и расстояние до него. Самый простой способ подключения — подсоединение к кабелю коллективного приема. В таком случае, телевизор будет показывать 2-4 канала, эти системы обслуживаются муниципальной антенной, качество приема не всегда бывает удовлетворительным, поскольку на вышке часто бывают сбои.
Для получения более высоких результатов, стоит использовать специальные эфирные антенны, которые помогут усилить сигнал и смотреть намного больше каналов. Виды и типы эфирных антенн Существуют такие виды антенн по диапазону вещания: VHF метровые принимают сигнал в метровом диапазоне; UHF дециметровые настроены на прием дециметровых волн; Универсальные антенны принимают сигналы со всех волн, подходят для обеспечения хорошего сигнала в метровом и дециметровом диапазоне. Существуют комнатные и наружные эфирные антенны, которые не имеют между собой особых различий, кроме двух факторов: размера и степени защиты от негативного влияния климатических условий. Для установки на улице лучше всего выбирать устройства с надежной конструкцией, которые имеют защитные элементы, они будут давать сигнал высокого качества и прослужат своим владельцам достаточно долго. Внутри помещений можно использовать небольшие антенны. Типы конструкций антенн: Синфазная — решетка состоит из четырех вибраторов, которые смонтированы друг на друге и включены синфазно; Логопериодическая антенна — конструкция широкополосного типа, которая состоит из набора полуволновых вибраторов; Волновой канал включает в себя активный вибратор, несколько полуволновых вибраторов и рефлектор; Полуволновой вибратор — самый простой вид антенны, состоит из двух трубок, которые нужно разносить на расстояние, равное половине длины волны; Петлевой вибратор — улучшенная версия полуволнового вибратора, содержит точку нулевого потенциала. Также антенны могут быть активными или неактивными, широкоугольные и направленного типа. Выбирать наиболее подходящий вариант стоит, исходя из характеристик самого устройства и отдаленности телевизора от телевышки. Каждая антенна принимает сразу несколько сигналов, потому простые устройства с минимальным набором дополнительных элементов обеспечивают высокое качество изображения и звука только в том случае, если они расположены недалеко от телецентра и нет помех. Характеристики эфирных антенн На большой отдаленности от вышки хороший прием обеспечат универсальные устройства с большим количеством элементов и дополнительными усилителями, они гарантировано будут ловить сигнал с 01 по 69 канал.
Однако ориентирование должно контролироваться по изображению на экране телевизора, которое должно иметь максимальную четкость по горизонтали и устойчивую синхронизацию, контрастность же картинки не обязательно должна получаться максимальной. Лучше всего ориентировать антенну при приеме телевизионной испытательной таблицы. Простейшие антенны в диапазоне дециметровых волн обычно не применяют, так как в этом диапазоне требуется получить от антенны ощутимое усиление из-за меньшей напряженности поля. Если полуволновый вибратор оказывается недостаточно эффективным в данных конкретных условиях, антенна может быть усложнена добавлением еще одного элемента — рефлектора, который значительно ослабляет прием с заднего направления и усиливает с главного. Для этого рефлектор выполняют немного длиннее вибратора и располагают сзади него на некотором расстоянии. Такая двухэлементная антенна носит название «волновой канал». Благодаря рефлектору задний лепесток диаграммы направленности значительно уменьшается, а главный лепесток увеличивается и сужается. Поэтому коэффициент усиления антенны становится больше, чем у полуволнового вибратора. Еще больший коэффициент усиления может быть достигнут установкой дополнительных элементов впереди вибратора, которые называются директорами. Антенна «волновой канал».
На данный момент антенны типа «волновой канал» получили широкое распространение в различных профессиональных устройствах радиосвязи и радиолокации. Большинство телевизионных коллективных и индивидуальных антенн промышленного изготовления также являются антеннами типа «волновой канал». Это связано с тем, что такие антенны достаточно компактны и обеспечивают получение большого коэффициента усиления при сравнительно небольших габаритах. Иногда антенну «волновой канал», особенно в зарубежной литературе, называют антенной Уда — Яги по именам впервые описавших ее японских изобретателей. Антенна «волновой канал» представляет собой набор элементов: активного — вибратора и пассивных — рефлектора и нескольких директоров, установленных на одной общей стреле. В настоящее время разработано большое количество разных антенн типа «волновой канал», отличаю — щихся одна от другой числом директоров и расстоянием между ними. Принцип действия антенны состоит в следующем. Вибратор определенной длины, находящийся в электромагнитном поле сигнала, резонирует на частоте сигнала, и в нем наводится ЭДС. В каждом из пассивных элементов также наводится ЭДС, и они переизлучают вторичные электромагнитные поля. Эти вторичные поля, в свою очередь, наводят дополнительные ЭДС в вибраторе.
Размеры пассивных элементов и их расстояния от вибратора должны быть выбраны такими, чтобы дополнительные ЭДС, наведенные в вибраторе вторичными полями, были в фазе с основной ЭДС, наведенной в нем первичным полем. Тогда все ЭДС будут складываться арифметически, обеспечив повышение эффективности антенны по сравнению с одиночным вибратором. Для этого рефлектор делается немного длиннее вибратора, а директоры — короче. Симметричное расположение элементов антенны относительно направления на передатчик создает условия для сложения наведенных ЭДС в вибраторе только для сигнала, приходящего с главного направления. Сигналы, приходящие под углом к главному направлению, создают в вибраторе ЭДС, сдвинутые по фазе относительно основного, и поэтому складываются алгебраически так, как складываются векторы. Их векторная сумма получается меньше арифметической. Сигнал же, приходящий с заднего направления, создает в вибраторе наведенные ЭДС, противофазные основной, и они вычитаются. Таким образом, обеспечивается направленное свойство антенны, формируется узкая диаграмма ее направленности, что соответствует увеличению коэффициента усиления. Элементы антенн «волновой канал», которые будут рассмотрены ниже, расположены в пространстве горизонтально, и такие антенны используют для приема сигналов с горизонтальной поляризацией, когда вектор напряженности электрического поля Е также горизонтален. В связи с тем, что элементы антенны расположены в разных точках пространства, фазы наведенных в них первичным полем ЭДС будут зависеть от координат каждого элемента и их размеров, так как от длины элемента зависит его резонансная частота, а фаза наведенной ЭДС зависит от настройки элемента.
Нужно также учесть, что телевизионный сигнал занимает сравнительно широкую полосу частотного спектра и свойства антенны должны быть хотя бы примерно одинаковыми для всей полосы частот принятого сигнала. Наконец, для хорошего согласования антенны с фидером ее входное сопротивление должно иметь чисто активный характер. Отсюда становится ясно, насколько сложно проектирование антенн типа «волновой канал», особенно при большом количестве элементов антенны. В настоящее время разработано множество вариантов таких антенн с разным числом директоров различных размеров и с различным расстоянием между ними. Процесс проектирования многоэлементной антенны типа «волновой канал» вообще неоднозначен. Перед проектировщиком могут быть поставлены разные задачи: добиться либо максимального коэффициента усиления антенны, либо максимального коэффициента защитного действия, либо наименьшей неравномерности коэффициента усиления в полосе принимаемых частот, либо минимального уровня боковых лепестков диаграммы направленности, или же обеспечить другие факторы. Кроме того, в процессе проектирования некоторые размеры антенны приходится задавать, а остальные получать в результате расчета. Этим объясняется то, что в разных источниках литературы приводятся различные размеры элементов антенн при одинаковом их числе. К сожалению, в литературе при описаниях антенн отсутствуют сведения о том, какие исходные данные были положены в основу проектирования данной конкретной антенны. Следует также учесть, что большинство вариантов многоэлементных антенн типа «волновой канал» подобрано экспериментальным путем, что сильно осложняет возможности повторяемости таких конструкций.
Многоэлементная антенна типа «волновой канал» по принципу работы аналогична многоконтурному полосовому фильтру и нуждается в тщательной настройке элементов. Известно, что многоконтурный фильтр, как бы точно ни были подобраны индуктивности его катушек и емкости конденсаторов, подлежит обязательной настройке по приборам в связи с тем, что невозможно заранее учесть разбросы различных паразитных параметров, таких как емкости монтажа и индуктивности рассеяния, активные сопротивления катушек на высокой частоте и сопротивления потерь конденсаторов, индуктивности и сопротивления соединительных проводников. Аналогично и при изготовлении многоэлементной антенны типа «волновой канал»: даже точное соблюдение всех ее размеров не избавляет от необходимости выполнения тщательной настройки по приборам, поскольку невозможно учесть разбросы в ее конструкции, такие как непараллельность элементов в горизонтальной плоскости, скручивание несущей стрелы, неизбежное под нагрузкой из-за того, что всегда имеется неоднородная по длине трубы эллиптичность ее сечения, а скручивание стрелы приводит к тому, что элементы антенны уже не находятся в одной плоскости. Определенное влияние на работу антенны, которое невозможно учесть, оказывают находящиеся поблизости местные предметы — металлические и неметаллические. Наконец, невозможно абсолютно точно выдержать все размеры, всегда будут отклонения в пределах допусков, а при изменениях окружающей температуры эти отклонения увеличиваются. Антенну следует настраивать изменением длины каждого элемента и расстояний между ними при контроле формы диаграммы направленности, значения и характера входного сопротивления антенны. Настройка требует специальных полигонных условий, исключающих влияние местных предметов, и специальных приборов — генератора метрового или дециметрового диапазона волн достаточно большой мощности, индикатора напряженности поля, измерителя полных сопротивлений антенн. Не всегда в процессе настройки удается одновременно добиться того, чтобы входное сопротивление антенны было чисто активным и имело нужное значение. Приходится мириться с полученным значением входного сопротивления антенны при его чисто активном характере. Но при этом, кроме настройки антенны, приходится также дополнительно осуществлять настройку ее согласования с фидером.
Многоэлементные антенны типа «волновой канал», используемые в профессиональной аппаратуре, подлежат обязательной индивидуальной настройке на заводе, а в состав аппаратуры входит устройство, позволяющее корректировать согласование антенны с фидером в процессе эксплуатации. Радиолюбители, занимающиеся постройкой многоэлементных антенн типа «волновой канал», конечно, не имеют возможности выполнить даже приблизительную настройку антенны, а большинство из них полагает, что антенна, изготовленная точно по чертежам, должна обеспечивать нормальную работу. К сожалению, на практике дело обстоит совсем не так. Чем больше элементов содержит антенна, тем сложнее ее настройка и, с другой стороны, тем хуже оказываются фактические характеристики ненастроенной антенны. В первую очередь при расстройке антенны страдает ее диаграмма направленности. Она становится асимметричной, максимум ее главного лепестка отклоняется от оси антенны, расширяются боковые и задний лепестки. В связи с тем, что ухудшается соотношение между площадью главного лепестка и площадью остальных лепестков, падает коэффициент усиления антенны. Входное сопротивление антенны приобретает значительную реактивную составляющую, а его активная составляющая сильно отличается от номинального значения, которое она должна иметь по паспорту. В результате сильно нарушается согласование антенны с фидером. Это приводит к тому, что значительная часть энергии сигнала, принятого антенной, отражается от фидера и излучается обратно в пространство, не поступая на вход телевизионного приемника.
Таким образом, резко ухудшаются все без исключения характеристики антенны, подобно тому как радиоприемник с расстроенными контурами не обладает ни нужной чувствительностью, ни нужной избирательностью. Порой такой приемник вообще не способен принимать радиосигналы. Всем этим объясняются частые разочарования радиолюбителей, которые, построив и установив сложную многоэлементную антенну типа «волновой канал», сталкиваются с тем, что не получают ожидаемых результатов. Практика показывает, что антенна типа «волновой канал» не нуждается в настройке и обеспечивает получение паспортных характеристик, если она содержит не более трех элементов: вибратор, рефлектор и только один директор. Коэффициент усиления такой антенны составляет 6 дБ, чего вполне достаточно для ее использования в зоне ближнего приема. Если же такого коэффициента усиления окажется недостаточно, радиолюбителям не рекомендуется заниматься постройкой многоэлементных антенн типа «волновой канал» — лучше отдать предпочтение антеннам других типов, которые могут обеспечить получение больших коэффициентов усиления и не нуждаются в настройке. Следует отметить еще один неприятный аспект, связанный с использованием многоэлементных антенн типа «волновой канал». Обычно эти антенны содержат петлевой вибратор Пистолькорса. Сам петлевой вибратор имеет входное сопротивление около 300 Ом и хорошо согласуется с фидером из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом путем применения полуволновой петли. Петля уменьшает входное сопротивление в 4 раза, с 300 до 75 Ом, и обеспечивает симметрирование.
При добавлении к петлевому вибратору пассивных элементов входное сопротивление антенны в значительной мере уменьшается. Так, входное сопротивление пятиэлементной антенны в зависимости от ее размеров может находиться в пределах 40-120 Ом. Будучи дополнительно уменьшенным в 4 раза полуволновой петлей, оно падает до 10—30 Ом, что приводит к резкому рассогласованию антенны с фидером. За счет отражения значительной части энергии принятого сигнала и ее излучения обратно в пространство значительно уменьшается коэффициент усиления антенны. В условиях высокого уровня напряженности поля на небольшом расстоянии от передатчика такая потеря усиления антенной не опасна: главной задачей остается защита от помех за счет узкой диаграммы направленности. Однако если многоэлементную антенну устанавливали из-за того, что более простая антенна оказалась недостаточно эффективной, такое решение оказывается ошибочным. Дело осложняется тем, что в литературе при описании многоэлементных антенн типа «волновой канал» не указываются значения их входного сопротивления, так как оно очень сильно зависит от настройки антенны. Измерить же входное сопротивление антенны в любительских условиях достаточно трудно, а не зная его, невозможно правильно выбрать схему согласующего устройства. Двухэлементные антенны типа «волновой канал» применяют редко, так как их характеристики ненамного лучше характеристик одиночного вибратора. Поэтому рассмотрим трехэлементную антенну, которая показана на рис.
Элементы антенны выполнены из металлической трубки диаметром 12—20 мм. Мачта и стрела могут быть металлическими. При этом элементы антенны должны быть надежно электрически соединены со стрелой с помощью пайки или сварки. Если стрела выполняется из изоляционного материала, специально соединять между собой элементы антенны не нужно. Расположение элементов антенны соответствует горизонтальной поляризации сигнала. Если необходимо принимать сигнал с вертикальной поляризацией, антенна поворачивается так, чтобы ее элементы заняли вертикальное положение. Однако при этом верхняя часть мачты длиной, примерно равной длине рефлектора, должна быть выполнена из изоляционного материала. Подключение фидера производится с помощью полуволновой петли. Входное сопротивление антенны рекомендуемых размеров составляет примерно 150 Ом, поэтому имеется рассогласование антенны с фидером. Однако в условиях ближнего приема более важным является тот факт, что суженная по сравнению с одиночным вибратором диаграмма направленности ослабляет прием помех с других направлений и отраженных сигналов.
Коэффициент усиления трехэлементной антенны типа «волновой канал» указанных размеров составляет 5,1—5,6 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала на выходе антенны в 1,8—1,9 раз по сравнению с одиночным полуволновым вибратором. Трехэлементная антенна, установленная на мачте высотой 15—20 м, при равнинной местности может обеспечить нормальный прием телевизионных передач на расстоянии до 60 км от передатчика мощностью 5 кВт при высоте передающей антенны 200 м. От трехэлементной антенны она отличается двумя дополнительными директорами и размерами элементов. В связи с пониженным входным сопротивлением антенны, которое из-за неизбежной расстройки даже приблизительно указать невозможно, фидер к антенне следует подключать с помощью четвертьволнового короткозамкнутого шлейфа. Коэффициент усиления пятиэлементной антенны при условии ее точной настройки для указанных размеров составляет примерно 8,6—8,9 дБ, что соответствует увеличению сигнала на выходе антенны в 2,7—2,8 раз по сравнению с одиночным полуволновым вибратором. Если антенна не настраивалась, ее параметры могут оказаться хуже, чем у трехэлементной антенны. Помимо пятиэлементных разработаны и в некоторых литературных источниках публикуются размеры семиэлементных, одиннадцатиэлементных антенн типа «волновой канал», а также имеющих еще большее число элементов. Такие антенны здесь не рассматриваются по следующим причинам. Как уже отмечалось, без тщательной настройки такие антенны, даже выполненные точно по чертежам, обладают плохими характеристиками. Кроме того, с увеличением числа элементов сужается полоса пропускания антенны.
Поэтому при приеме сигнала по первому частотному каналу средняя частота 52,9 МГц полоса пропускания антенны составит всего 2,65 МГц, то есть значительно меньше полосы частот, занимаемой спектром телевизионного сигнала, которая примерно равна 7 МГц. Даже на пятом канале полоса пропускания этой антенны оказывается недостаточной. А если в диапазоне 6-12-го каналов или в дециметровом диапазоне полоса пропускания многоэлементной антенны оказывается достаточно широкой, из-за неизбежной расстройки такие самодельные антенны считаются бесперспективными. Наконец, в условиях ближнего приема нет никакой необходимости в установке таких сложных антенн. Что касается дальней части зоны прямой видимости или зоны полутени, то там необходимо использовать антенны с повышенным или большим коэффициентом усиления, который расстроенная антенна обеспечить не может, и для получения такого коэффициента усиления приходится использовать синфазное соединение нескольких сравнительно простых антенн, которые не нуждаются в настройке и хорошо согласуются с фидером. Рамочные антенны. И в качестве наружных, и в качестве комнатных используют рамочные антенны — двух— и трехэлементные. Хотя они конструктивно сложнее двух— и трехэлементных антенн типа «волновой канал», но обладают большим коэффициентом усиления даже по сравнению с пятиэлементными антеннами и лишены их недостатков. Рамочные антенны хорошо согласуются с фидером, поэтому их рекомендуют использовать в тех случаях, когда антенна «волновой канал» не дает достаточно хороших результатов. Рамочные антенны получили широкое распространение также в условиях дальнего приема телевидения за границей зоны прямой видимости, для чего несколько таких антенн соединяются в синфазную систему.
Это приводит к дальнейшему увеличению коэффициента усиления, что и позволяет уверенно принимать такие слабые сигналы, поймать которые другими антеннами оказывается практически невозможно. Узкополосные антенны по сравнению с широкополосными обладают таким дополнительным преимуществом, как частотная избирательность. Благодаря этому на вход телевизионного приемника не могут проникнуть помехи от других телевизионных передатчиков, работающих на соседних по частоте каналах, если по каким-либо причинам возникли благоприятные условия распространения их сигналов в данном направлении. Особенно важна частотная избирательность антенны в условиях слабого сигнала. Дело в том, что нередки случаи, когда необходимо обеспечить прием слабого сигнала от удаленного передатчика, но поблизости работает мощный передатчик другой программы на соседнем канале. В таких условиях частотной избирательности телевизионного приемника может не хватить. Кроме того, как известно, интенсивная помеха, поступая на первый же нелинейный элемент схемы приемника электронную лампу, транзистор или микросхему , приводит к перекрестной модуляции сигнала этой помехой. В последующих каскадах избавиться от этой помехи в приемнике уже невозможно. Поэтому ослабление такой помехи за счет частотной избирательности антенны имеет очень важное значение. Наибольшее распространение получили двухэлементные рамочные антенны, хотя иногда используют также и трехэлементные рамочные антенны.
Впервые предложил использовать эти антенны для приема телевидения советский энтузиаст дальнего приема С. Его первая статья с описанием двухэлементных рамочных антенн была помещена в журнале «Радио», 1959 г. Многочисленные эксперименты радиолюбителей подтвердили их эффективность. Антенны с числом рамок более трех не используют по тем же самым причинам, по которым нецелесообразно применение многоэлементных антенн типа «волновой канал»: необходимость тщательной настройки, без которой параметры антенны от увеличения числа элементов не улучшаются. Двухэлементная рамочная антенна показана на рис. Рамки выполняют из металлической трубки диаметром 10—20 мм для антенн 1-5-го каналов или 8-15 мм для антенн 6-12-го каналов. Как и при изготовлении других антенн, металл может быть любым, но предпочтительнее медь или латунь. Верхняя стрела соединяет середины обеих рамок, а нижняя изолирована от вибраторной рамки и крепится к пластине, изготовленной из гетинакса, текстолита или оргстекла толщиной 6—8 мм и размерами 30x60 мм. К этой же пластине крепятся концы вибраторной рамки винтами с гайками, ддя чего концы рамки можно расплющить. Стрелы могут быть выполнены металлическими или из изоляционного материала — текстолита или винипласта.
В этом случае специально соединять рамки между собой нет необходимости. Мачта должна быть деревянной, по крайней мере ее верхняя часть. Металлическая часть мачты должна заканчиваться на 1,5 м ниже антенны. Рамки антенны располагают одна относительно другой так, чтобы их воображаемые центры точки пересечения диагоналей квадратов находились на горизонтальной прямой, направленной на передатчик. Крепление антенны к мачте производится в центре тяжести. Фидер подключается к концам вибраторной рамки с помощью четвертьволнового короткозамкнутого симметрирующего шлейфа из того же кабеля, что и фидер. Шлейф и фидер должны подходить к антенне вертикально снизу, расстояние между ними должно быть постоянным по всей длине шлейфа, для чего можно предусмотреть распорки из гетинакса. Можно также закрепить фидер и шлейф на изоляционной пластине, к которой крепятся нижняя стрела и концы вибраторной рамки, изготовив ее в виде буквы Т. При этом в пластине сверлят небольшие отверстия, а фидер и шлейф привязывают к ней капроновой леской. Использовать металлические элементы для их крепления нежелательно.
Для обеспечения жесткости можно выполнить шлейф из двух металлических трубок, соединенных верхними концами с концами вибраторной рамки. В этом случае фидер пропускают внутри правой трубки снизу вверх, оплетку кабеля припаивают к правому, а центральную жилу — к левому концам вибраторной рамки. Трубки шлейфа в нижней части замыкаются перемычкой, перемещением которой можно подстроить антенну на максимум принимаемого сигнала. По данным С. Сотникова, коэффициент усиления двухэлементной рамочной антенны, выполненной по рекомендованным им размерам, составляет 8—9 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала в 2,5—2,8 раза по сравнению с напряжением сигнала на выходе полуволнового вибратора. Входное сопротивление этой антенны находится в пределах 70—80 Ом. Исходя из приведенных значений коэффициента усиления, можно сделать вывод о том, что по усилению двухэлементная рамочная антенна эквивалентна пятиэлементной антенне типа «волновой канал» или немного эффективнее ее, но имеет меньшие габариты и лишена ее недостатков, так как не нуждается в настройке, хорошо согласуется с фидером и обладает хорошей повторяемостью параметров. Это объясняется тем, что активной приемной частью каждой рамки являются ее верхняя и нижняя горизонтальные части. Получается, что двухэлементная рамочная антенна содержит четыре элемента и эквивалентна двухэтажной синфазной решетке, собранной из двухэлементных антенн типа «волновой канал». Влияние дополнительных двух элементов второго этажа оказывается сильнее, чем добавление двух директоров к двухэлементной антенне типа «волновой канал», за счет сужения диаграммы направленности в вертикальной плоскости, а это очень важно в условиях дальнего приема, когда сигнал приходит с линии горизонта под малым углом места.
Наличие же всего двух элементов, взаимодействующих в каждом этаже, обеспечивает стабильность параметров антенны и их независимость от естественных разбросов в размерах. Благодаря этому отпадает необходимость в индивидуальной настройке каждой антенны и обеспечивается хорошее согласование ее с фидером. В качестве наружной антенны можно также использовать трехэлементную рамочную антенну. Отличие наружной антенны от комнатной лишь в том, что ее рамки для большей прочности должны быть выполнены из металлической трубки или прутка диаметром 6-10 мм, а стрелы и пластина изолятора — более толстыми. Трехэлементную рамочную антенну можно использовать в диапазонах метровых и дециметровых волн. Если же принимается сигнал от передатчика малой мощности и даже в ближней части зоны прямой видимости, полуволновый вибратор или трехэлементная антенна типа «волновой канал» не обеспечивает хорошего приема, двухэлементная рамочная антенна а тем более трехэлементная рамочная антенна позволяет достичь увеличения уровня сигнала на входе телевизора. Иногда либо из-за удаленности от передатчика, либо из-за недостаточной мощности этого передатчика контрастность изображения на экране телевизора оказывается недостаточной, а на экран цветного телевизора выводится только чернобелое изображение и получить цветное изображение не удается. В этих случаях использование рамочных антенн также позволяет получить хороший эффект. Антенны типа «волновой канал» и рамочные относятся к узкополосным и способны принимать сигнал только по одному каналу, которому соответствуют размеры элементов антенны. При развитии многопрограммного телевещания возникла необходимость приема нескольких программ, передаваемых по разным каналам.
Для этого разработаны широкополосные антенны, способные примерно одинаково принимать группу каналов. К таким антеннам относятся зигзагообразные, логопериодические и антенны бегущей волны. Там, где возможен прием нескольких программ, устанавливается широкополосная коллективная антенна или несколько антенн, рассчитанных на соответствующие частотные каналы, а также один широкополосный антенный усилитель или несколько для разных каналов. Типы антенн и усилителей подбирают так, чтобы гарантировать уверенный прием всех программ, принимаемых в данном населенном пункте всеми абонентами, подключенными к этой коллективной антенне. Необходимо лишь отметить, что коэффициент усиления широкополосных антенн, как правило, значительно меньше, чем узкополосных, а соединить несколько широкополосных антенн в синфазную систему не удается из-за невозможности согласования такой системы во всем диапазоне частот. Это ограничивает возможности использования широкополосных антенн, допуская их применение только там, где напряженность поля сигналов по всем принимаемым каналам достаточно велика. Зигзагообразные антенны. Как уже упоминалось выше, зигзагообразные антенны являются широкополосными и могут работать в широком диапазоне частот. В пределах того диапазона частот, на который рассчитана зигзагообразная антенна, она обладает сравнительно постоянными параметрами, удовлетворительно согласуется с фидером, а ее коэффициент усиления изменяется в небольшой степени. Еще одно из достоинств этих антенн — возможность легкого изготовления в домашних условиях, так как зигзагообразные антенны могут быть выполнены из подручных материалов.
Впервые зигзагообразная антенна описана в радиолюбительской литературе К. Харченко в журнале «Радио», 1961 г. Одна из простейших зигзагообразных антенн — проволочная — показана на рис. Рейки необходимо врезать в мачту заподлицо, а затем скрепить с ней болтами с гайками. В верхней и нижней частях мачты к ней крепятся гвоздями или шурупами две планки 3 из листовой меди, латуни или белой жести размерами 20x300 мм. Еще четыре такие же планки устанавливаются на концах реек, но эти планки изолируют от реек прокладками из гетинакса. К мачте посредине между рейками крепится пластина 4 из гетинакса размерами 80x300 мм, а к ней — две металлические пластинки 5 в форме сегментов радиусом 340 мм, хордой 300 мм и стрелой 35 мм. Ширина просвета между пластинками в наиболее узкой части должна получиться равной 10 мм. Полотно антенны выполняется обмоточным монтажным проводом или антенным канатиком произвольного диаметра, который в точках изгиба припаивается к планкам 3 и пластинкам 5.
Антенна является конвертером электрического тока радиочастотного диапазона в электромагнитное излучение и наоборот. Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения антенны. Применяются антенны в виде отрезка провода, комбинаций из таких отрезков, отражающих металлических зеркал различной конфигурации, полостей с металлическими стенками, в которых вырезаны щели щелевая антенна , спиралей из металлических проводов и другие.
Что такое эфирная антенна для приятного просмотра телевидения
В Воронежском государственном техническом университете (ВГТУ) разработали антенну со встроенной солнечной панелью, которая может работать автономно без внешних источников питания. Отсюда следует, что для увеличения КПД антенны необходимо уменьшать сопротивление потерь и увеличивать сопротивление излу-чения антенны. Примером прямофокусных антенн могут служить всем известные гигантские антенны астрофизических радиотелескопов. Антенна Yagi — это направленная антенна, которая улучшает излучение в одном направлении, и такое излучение может быть либо передачей, либо приемом энергии, например сигнала соты. В старых антеннах центральная жила кабеля иногда просто зажималась винтом, а такое соединение — это приемник помех. Антенна это устройство для непосредственного излучения и (или) приёма радиоволн.
Как правильно выбрать телевизионную антенну?
Что такое пассивная антенна. Антенна с одной фиксированной длиной может работать в небольшом диапазоне частот с небольшим, приемлемым уровнем расстройки. Примером прямофокусных антенн могут служить всем известные гигантские антенны астрофизических радиотелескопов. Ученые создали маленькую плоскую антенну для приема и передачи терагерцевых волн, которые подходят для беспроводной связи, досмотра пассажиров, онкоскрининга, новейших медицинских устройств. Что такое антенна знает практически каждый. Также общеизвестно, что, чем лучше антенна, тем качественнее показывает телевизор или четче принимаемый радиостанцией сигнал.
Антенны: ТВ и интернет
| Ответы : Что такое антенна? | Антенна для интернета: особенности мобильного интернета, технические характеристики, исполнения антенн, нюансы монтажа. |
| СПУТНИКОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ | Что такое антенна? |
| Руководство по выбору антенны для цифрового телевидения. | Home»Новости»Современные Технологии»Разница между активной и пассивной антенной. |
| Передающие антенны: типы, устройство и характеристики | Антенна (лат. antenna — мачта, рея) — преобразователь (обычно линейный) волновых полей; в традиционном понимании — устройство, предназначенное для излучения или приёма радиоволн. |
| Ликбез: основы теории по антеннам | относятся к устройствам радиотехники, используются для приёма или передачи электромагнитных волн. |
Эфирные антенны
«Инженеры-электронщики знают, что антенны отправляют и принимают сигналы в виде волн электромагнитной (ЭМ) энергии, описываемых уравнением Максвелла. Отсюда следует, что для увеличения КПД антенны необходимо уменьшать сопротивление потерь и увеличивать сопротивление излу-чения антенны. Антенна для интернета: особенности мобильного интернета, технические характеристики, исполнения антенн, нюансы монтажа.