Antena pentru TV digitala. Dispozitive externe. Cum să determinați dimensiunile unei anumite antene

O antenă super simplă și super rapidă de realizat dintr-un cablu coaxial pentru recepționarea canalelor de televiziune digitală poate fi realizată cu propriile mâini în aproximativ 5 minute.Pentru aceasta nu veți avea nevoie de absolut nimic în afară de cablul în sine. Și acesta este principalul avantaj al acestei antene.
Nu poți trăi fără televizor acum.

Acest design vă va ajuta cu siguranță, de exemplu, atunci când tocmai v-ați mutat în casa dvs. și încă nu trebuie să instalați un cablu sau să instalați o antenă staționară. Desigur, acesta nu este singurul exemplu în care această antenă buclă cu adevărat simplă va ajuta.
Acum în comentarii cineva va scrie cu siguranță că există și antene și mai simple, ca una cu bici. Pentru a o face, va fi suficient să scoateți pur și simplu două izolații din cablu și totul va funcționa. Desigur, sunt de acord cu asta, dar antena buclă pe care o voi realiza din cablu coaxial va avea un câștig mult mai mare, datorită directivității și circuitului închis rezonant.

Realizarea unei antene din cablu coaxial

Așa arată versiunea realizată din cablu negru.

Acum să începem să facem antena în ordine. Tot ce ne trebuie este mai puțin de jumătate de metru de cablu coaxial de orice culoare. L-am luat pe cel alb.

Ne retragem la 5 cm de marginea cablului și scoatem izolația superioară.

Apoi, îndepărtați izolația din miezul central.

Acum răsucim totul împreună frumos și strâns.

Apoi, de la marginea cu izolația îndepărtată, ne retragem 22 cm și decupăm o bucată de 2 cm din izolația superioară și firul ecranat din furtun, fără a atinge izolația miezului central.

Acum mai măsurăm încă 22 cm de la capătul tăieturii și facem o tăietură de 1 cm lățime doar prin îndepărtarea izolației superioare. Nu atingem ecranul cablului.

Apoi, luați capătul cablului de la care am plecat. Și o înfășurăm foarte strâns la ultima tăietură, formând un cerc al antenei.

În acest moment, antena noastră este gata de utilizare. Desigur, acest lucru nu este necesar, dar dacă agățați antena în exterior, este mai bine să izolați toate zonele expuse ale cablului cu bandă electrică. Puteți adăuga și un cadru rigid, dar acesta este opțional.

Locația antenei

Direcționăm antena către un repetitor sau un turn de televiziune. Direcția poate fi selectată și experimental prin rotirea antenei.
Cea mai bună opțiune ar fi să-l plasați în afara ferestrei, deoarece pereții casei atenuează foarte mult semnalul de înaltă frecvență.

Testul a arătat rezultate excelente

Dacă încă nu înțelegeți cum să faceți o antenă dintr-un cablu, asigurați-vă că vizionați videoclipul de mai jos sau puneți întrebări în comentarii.

Era semnalelor digitale a sosit. Toate companiile de televiziune au început să lucreze într-un nou format. Televizoarele analogice se apropie de final. Sunt încă în stare de funcționare și se găsesc în aproape fiecare familie.

Pentru ca modelele mai vechi să își finalizeze cu succes durata de viață și pentru ca oamenii să le poată folosi atunci când vizionează emisiuni digitale, este suficient să conectați decodificatorul DVB-T la receptorul TV și să prelevați semnalele undelor TV. cu o antenă specială.

Orice meșter de acasă nu poate cumpăra o antenă într-un magazin, ci o poate realiza cu propriile mâini din materialele disponibile pentru vizionarea programelor TV digitale acasă sau în țară. Cele două modele cele mai accesibile sunt descrise în acest articol.

Puțină teorie

Principiul de funcționare al unei antene pentru televiziune digitală de pachete

Orice semnal de televiziune se propagă în spațiu de la emițătorii turnului de televiziune de transmisie la antena TV printr-o undă electromagnetică de formă sinusoidală cu o frecvență înaltă, măsurată în megaherți.

Când o undă electromagnetică trece prin suprafața fasciculelor de recepție ale antenei, în ea este indusă o tensiune V. Fiecare semiundă a unei sinusoide formează o diferență de potențial cu semnul propriu.

Sub influența unei tensiuni induse aplicate unui circuit închis de recepție a semnalului de intrare cu rezistența R, în acesta din urmă circulă un curent electric. Este amplificat și procesat de circuitul TV digital și scos pe ecran și difuzoare ca imagine și sunet.

Pentru modelele analogice de receptoare TV, o legătură intermediară funcționează între antenă și televizor - un set-top box DVB-T, care decodifică informațiile digitale ale unei unde electromagnetice într-o formă normală.

Polarizarea verticală și orizontală a semnalului TV digital

În emisiunile de televiziune, standardele de stat cer ca undele electromagnetice să fie emise doar în două planuri:

1. orizontală.

În acest fel, emițătoarele trimit semnale emitente.

Iar utilizatorii trebuie pur și simplu să rotească antena de recepție în planul dorit pentru a maximiza potențialul de putere.

Cerințe pentru o antenă de televiziune digitală cu pachete

Transmițătoarele TV își propagă undele de semnal pe distanțe scurte, limitate de linia vizuală din punctul superior al emițătorului turnului TV. Raza de acțiune a acestora depășește rar 60 km.

Pentru astfel de distanțe, este suficient să furnizați o putere mică a semnalului TV emis. Dar, puterea undei electromagnetice la capătul zonei de acoperire ar trebui să formeze un nivel normal de tensiune la capătul de recepție.

O mică diferență de potențial, măsurată în fracțiuni de volt, este indusă la antenă. Ea creează curenți cu amplitudini mici. Acest lucru impune cerințe tehnice ridicate asupra instalării și calității producției tuturor pieselor dispozitivelor de recepție digitală.

Designul antenei ar trebui să fie:

• fabricat cu grijă, cu un grad bun de precizie, eliminând pierderea puterii semnalului electric;
• dirijate strict de-a lungul axei undei electromagnetice venite din centrul emitent;
• orientat în funcție de tipul de polarizare;
• protejat de semnalele de interferență străine de aceeași frecvență provenind din orice sursă: generatoare, transmițătoare radio, motoare electrice și alte dispozitive similare.

Cum să aflați datele inițiale pentru calcularea unei antene

Principalul parametru care influențează calitatea semnalului digital recepționat, așa cum se poate observa din prima figură explicativă, este lungimea undei electromagnetice de radiație. Sub acesta, sunt create brațe simetrice ale vibratoarelor de diferite forme și sunt determinate dimensiunile totale ale antenei.

Lungimea de undă λ în centimetri poate fi calculată cu ușurință folosind o formulă simplificată: λ=300/F. Este suficient doar să găsiți frecvența semnalului recepționat F în megaherți.

Pentru a face acest lucru, vom folosi o căutare Google și îi vom cere o listă de puncte regionale de comunicare TV pentru zona noastră.

De exemplu, un fragment dintr-un tabel de date pentru regiunea Vitebsk este afișat cu centrul de transmisie din Ushachi evidențiat cu roșu.

Frecvența sa de undă este de 626 megaherți, iar tipul său de polarizare este orizontal. Aceste date sunt destul de suficiente.

Efectuăm calculul: 300/626=0,48 m. Aceasta este lungimea undei electromagnetice pentru antena creată.

Îl împărțim în jumătate și obținem 24 cm - lungimea dorită de jumătate de undă.

Tensiunea atinge valoarea maximă la mijlocul acestei secțiuni - 12 cm.Se mai numește și amplitudine. Antena bici este făcută la această dimensiune. Acesta este de obicei exprimat prin formula λ/4, unde λ este lungimea de undă electromagnetică.

Cea mai simplă antenă TV pentru televiziunea digitală

Va necesita o bucată de cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 75 Ohmi și o mufă pentru conectarea antenei. Am reușit să găsesc în vechiul stoc o piesă gata făcută de doi metri.

Am tăiat coaja exterioară de la capătul liber cu un cuțit obișnuit. Iau lungimea cu o marjă mică: la montare este întotdeauna mai ușor să muști o bucată mică.

Apoi scot stratul de ecranare din această secțiune a cablului.

Munca este gata. Tot ce rămâne este să introduceți priza în conectorul de pe decodificatorul TV și să direcționați firul gol al miezului interior peste undea electromagnetică de intrare, ținând cont de polarizarea orizontală.

Antena trebuie plasată direct pe pervazul ferestrei sau fixată de sticlă, de exemplu, cu o bucată de bandă adezivă, sau legată de suportul jaluzei. Semnalele reflectate și interferențele pot fi ecranate cu o bandă de folie situată la mică distanță de miezul central.

Un astfel de design poate fi realizat în literalmente zece minute și nu necesită costuri speciale de materiale. Merită încercat. Dar, este capabil să funcționeze într-o zonă de recepție fiabilă a semnalului. Clădirea mea este acoperită de un munte și o clădire cu mai multe etaje. Turnul de televiziune de transmisie este situat la o distanta de 25 km. În aceste condiții, unda electromagnetică digitală este reflectată de multe ori și este prost primită. A trebuit să caut o altă soluție tehnică.

Și pentru dvs., pe tema acestui design, vă sugerez să urmăriți videoclipul proprietarului Edokoff „Cum să faceți o antenă pentru TV digitală”

Antena Kharchenko la 626 MHz

Pentru a primi semnale de televiziune analogice cu diferite frecvențe de unde, proiectarea unei antene de bandă largă în zig-zag, care nu necesită o fabricație complexă, a funcționat bine pentru mine înainte.

Mi-am amintit imediat una dintre soiurile lor eficiente - antena Kharchenko. Am decis să folosesc designul său pentru recepția digitală. Am făcut vibratoarele dintr-o bară plată de cupru, dar este foarte posibil să te descurci cu sârmă rotundă. Acest lucru va face mai ușor să îndoiți și să îndreptați capetele.

Cum să determinați dimensiunile unei anumite antene

Calculator online

Antena Kharchenko (zigzag)

MHz

Să folosim căutarea Google atotștiutoare. Scriem pe linia de comandă: „Calculul antenei Kharchenko” și apăsăm Enter.

Alegem orice site care vă place și efectuăm calcule online. Am intrat în primul care s-a deschis. Asta a calculat pentru mine.

I-am prezentat toate datele cu o imagine care indică dimensiunea antenei Kharchenko.

Fabricarea pieselor de proiectare a antenei

Am luat ca bază informațiile furnizate, dar nu am păstrat cu exactitate toate dimensiunile. Știu din practica anterioară că antena funcționează bine în intervalul de lungimi de undă în bandă largă. Prin urmare, dimensiunile pieselor au fost pur și simplu ușor crescute. Semiunda fiecărei armonice a undei sinusoidale a semnalului TV electromagnetic se va potrivi în brațul fiecărui vibrator și va fi recepționată de acesta.

Pe baza datelor selectate, am făcut spații pentru antenă.

Caracteristici de proiectare a vibratorului

Conexiunea capetelor barei colectoare cifra opt este creată în centru în faza de îndoire. Le-am lipit cu un fier de lipit.

L-am creat după principiul „Moment”, l-am făcut cu mâinile mele din transformatoare vechi și lucrează de două decenii. Am lipit chiar și sârmă de cupru de 2,5 pătrate cu el în îngheț de treizeci de grade. Funcționează cu tranzistori și microcircuite fără a le arde.

În viitorul apropiat, intenționez să descriu designul său într-un articol separat de pe site pentru cei care doresc și ei să-l realizeze. Urmărește publicațiile, abonează-te la notificări.

Conectarea cablului antenei la vibrator

Pur și simplu am lipit miezul de cupru și am împletit pe metalul figurii opt din diferite părți din centrul său.

Cablul a fost legat de o bară de cupru, îndoit într-o buclă în formă de vibrator semi-pătrat. Această metodă se potrivește cu rezistența cablului și a antenei.

Design grilă de ecranare

De fapt, antena Kharchenko funcționează adesea normal fără ecranare a semnalului, dar am decis să arăt fabricarea acesteia. Pentru baza am luat un bloc de lemn. Nu am vopsit sau lac: structura va fi folosită în interior.

În partea din spate a blocului am găurit găuri pentru atașarea firelor ecranului și le-am introdus, apoi le-am înțepat.

Rezultatul a fost un ecran pentru antena Kharchenko. În principiu, poate fi realizat dintr-un design diferit: tăiat dintr-o bucată de armătură frontală a unui rezervor sau tăiat din folie alimentară - va funcționa aproximativ la fel.

Pe partea din spate a barei am asigurat structura vibratorului cu un cablu.

Antena este gata. Tot ce rămâne este să-l instalezi pe o fereastră pentru a lucra în polarizare verticală.

Când un receptor de televiziune este situat la o distanță mare de generatorul de transmisie, puterea semnalului său scade treptat. Poate fi mărită prin dispozitive electronice speciale - amplificatoare.

Trebuie doar să vedeți clar diferența dintre semnalele primite de antenă, care poate fi:

1. pur și simplu slăbit;
2. conțin interferențe de înaltă frecvență care distorsionează forma sinusoidului digital în forma unui fel de „doodleball”.

În ambele cazuri, amplificatorul își va îndeplini rolul și va crește puterea. Mai mult, televizorul va percepe și afișa clar un semnal slăbit, dar cu un semnal amplificat vor apărea probleme de redare.

Undele sunt concepute pentru a elimina astfel de interferențe:

• filtre de înaltă presiune;
• ecrane.

Acestea trebuie măsurate cu un osciloscop, iar metodele de utilizare a diferitelor modele trebuie analizate individual în fiecare caz specific. Nu antena este de vină aici.

În general, calcularea intervalului de recepție este extrem de dificilă. Zeci de factori influențează intervalul de recepție, inclusiv chiar și perioada anului și ziua.

Cu toate acestea, mai ales pentru locuitorii Moscovei, prezentăm 3 grafice de frontieră (Fig. 1) pentru recepția de pachete digitale DVB-T2 (multiplexuri).

Toate cele 3 grafice sunt construite pentru 3 condiții de recepție:

1 – recepție cu rază lungă de acțiune (antene de recepție cu un câștig de 16-18 dB, clasa „larg-range”);

2 – receptie medie (antene de receptie cu un castig de 10-12 dB, antene de balcon clasa);

3 – recepție cu rază scurtă de acțiune (antenă interioară „Delta”).

În toate cazurile, se presupune că fie se folosește o antenă activă cu un amplificator catarg încorporat, fie se folosește un amplificator catarg extern cu zgomot redus (F = 2 dB). Desigur, utilizarea unor antene „cu rază lungă” mai scumpe va oferi o recepție mult mai bună (fiabilă) chiar și în toate condițiile meteorologice și pe parcursul multor ani de funcționare. Cu cât prețul antenei este mai mare, cu atât aspectul acesteia este mai atractiv și o durabilitate mai mare în utilizare.

Reducere lungime cablu la prezența unui amplificator catarg(de orice tip) nu face nicio diferență nici în ceea ce privește calitatea recepției, nici în „gama”. La absența unui amplificator catarg Lungimea cablului de reducere (mai ales atunci când lucrați la 2 sau mai multe televizoare) este deja foarte importantă.

Când utilizați antene de interior(Amplificare = 6 dB) este necesar de reținut că pereții (și undele radio vor trece cu siguranță prin deschiderea ferestrei sau pereți) au ecranare (atenuarea undelor radio). În calcule s-a presupus un coeficient de ecranare radio de 6 dB. În practică, poate ajunge la 14...18 dB. Cu alte cuvinte, aceasta înseamnă că raza de acțiune reală poate fi redusă de 2-3 ori, în funcție de locația de instalare a antenei interioare și de factorul de ecranare radio al pereților.

Curba cu Accelerație=0 dB corespunde antenelor străine interioare active comune (de regulă, acestea sunt alimentate de la tensiunea rețelei ~220 V/50 Hz). Astfel de antene au câștig zero (fără amplificator încorporat), dar au aspect destul de estetic.

Pentru locuitorii regiunilor Figura de mai jos prezintă dependențe similare ale domeniului de recepție R 0 în funcție de înălțimea antenei de recepție h pentru diferite înălțimi de instalare a antenelor de transmisie - N. Curbele sunt trasate pentru antene „cu rază lungă de acțiune” cu o putere radiată de emițător de 4 kW la o frecvență de 600 MHz.

Dacă puterea reală a transmițătorului P diferă de 4 kW, atunci calculul intervalului real de recepție trebuie ajustat conform formulei:
Este util să rețineți că, dacă înălțimea antenei de recepție este de peste 15 metri, atunci puteți calcula intervalul de recepție R pentru o înălțime de 15 m și apoi recalculați conform formulei:

Astfel, pentru o înălțime a antenei de recepție de 30 de metri, intervalul de recepție crește de aproximativ 1,4 ori (de exemplu, de la 48,3 km la 68,1 km).

În concluzie, iată o serie de sfaturi practice utile despre recepția digitală DVB-T2:

Sfat 1
În prezent, nu are sens practic să instalați antene MV voluminoase. Ținând cont de transmisia digitală DVB-T2 emergentă, este mai profitabil să cheltuiți bani pe o singură antenă UHF de înaltă calitate, cu un amplificator catarg încorporat sau conectat extern.

Sfatul 2
Alegeți un amplificator catarg cu câștig 12-20 dB și cifra minimă de zgomot (nu mai mult de 3 dB). Daca achizitionezi un amplificator de catarg de pe piata, atunci tine cont de faptul ca nu sunt specialisti care vand acolo. Prin urmare, fără a asculta recomandările lor, încercați să alegeți un amplificator cu consumul maxim de curent (aproximativ 40-70 mA). Un consum mai mare de curent corespunde unei game dinamice mai mari (minimizarea distorsiunii).

Sfatul 3
Încercați să vă asigurați că catargul pe care este montată antena este împământat. Preferabil instalați un dispozitiv de protecție împotriva trăsnetului între antenă și amplificatorul catargului. Dacă recepția se realizează într-o casă în care este deja prevăzut un sistem standard de protecție împotriva trăsnetului, atunci nu veți avea nevoie de niciun sistem suplimentar.

Sfat 4
Preferabil alegeți o antenă cu cel mai mare câștig posibil. Acest criteriu pentru gama UHF la recepționarea semnalelor digitale DVB-T2 este cel principal. Toate celelalte lucruri fiind egale, alegeți o antenă cu sarcină și greutate minime ale vântului.

Sfatul 5
Încercați să minimizați lungimea cablului de pornire (între antenă și primul amplificator). Lungimea cablului este de 5-10 metri considerate acceptabile pentru majoritatea aplicațiilor practice.

Sfat 6
Confortabil utilizați un amplificator de catarg cu o tensiune de alimentare de 5 Vîn loc de tradiționala 12 V sau 24 V. O sursă de alimentare de la distanță de 5 V este prezentă în aproape fiecare receptor DVB-T2, ceea ce este foarte convenabil, deoarece nu este necesară alimentarea suplimentară.

Sfatul 7
Pentru lizibilitatea normală a pachetelor digitale DVB-T2, este suficient un nivel de semnal la ieșirea antenei de 36 dBµV. Amplificator catarg servește doar la compensarea pierderilorîntr-un cablu de reducere și un splitter pentru mai multe televizoare.

Sfatul 8
Pentru a mări raza de recepție alegeți o antenă de recepție Cu câștig maxim posibilși instalați-l ori de câte ori este posibil, cât mai sus posibil în raport cu suprafaţa Pământului. Amplificatorul de catarg ar trebui să fie amplasat cât mai aproape de antenă sau achiziționați imediat o antenă activă.

Lumea modernă este greu de imaginat fără televizor, deoarece este o parte integrantă a vieții de zi cu zi a oricărei persoane. Este important ca calitatea semnalului transmis să rămână la cel mai înalt nivel; pentru aceasta este convenabil să folosiți dispozitive moderne. Cum să alegi corect această tehnică pentru a obține o imagine de înaltă calitate pe televizor?

Care este diferența dintre o antenă pentru recepția de televiziune digitală și una obișnuită?

Principala diferență dintre echipamentele TV moderne și echipamentele convenționale este că captează semnale și frecvențe diferite. Noile standarde oferă o imagine mai stabilă, nu există zgomot, iar culorile transmise sunt foarte clare. Acest lucru este deosebit de bun pentru proprietarii de ecrane cu ecran lat, care pot transmite toată culoarea imaginii. Televizorul modern oferă un număr mare de canale și puteți instala protecție pentru programele pe care nu ați dori să le vizionați sau, dimpotrivă, să plătiți suplimentar pentru servicii suplimentare.

Antene profesionale pentru TV digital

1. Dispozitiv combinat all-wave Funke DCRS.1760 /1-69/. Corpul acestui dispozitiv este realizat din aluminiu, anodizat cu un aliaj care contine aur. Are trei ieșiri, câștig în intervale de la 5 la 15db. Instalat exterior, in case particulare.
2. Dispozitiv combinat all-wave Funke DCRS.1753 /1-69/, din aluminiu, anodizare obligatorie cu un aliaj ce contine aur. Are două ieșiri și amplificare în intervalul de la 3 la 14,5 db.
3. Aparatul combinat cu toate valuri Logo P-14 este utilizat în clădiri cu mai multe etaje. Instalat exterior. Designul este realizat din metal feros, ceea ce îl face mai durabil și durabil.
4. Aparat gama UHF Funke BM4591 /21-69/. Structura este din aluminiu, deasupra căruia se efectuează anodizarea cu un aliaj cu aur. Câștigul este de 16,7 db, iar dispozitivul este format și din 91 de elemente.

Antena de interior pentru TV digital

1. Delta. Model de televiziune de interior pentru uz privat, recepționând programe de televiziune care sunt difuzate în gama de unde UHF de la 470 la 790 MHz, recepționând canale de la 21 la 60. Polarizarea orizontală a recepției undelor electromagnetice. Acest dispozitiv este instalat exclusiv în interior.
2. Delta DIGITAL 5B. Proiectat pentru a recepționa DVB-T și DVB-T2. Kitul include un amplificator de semnal pentru atenuarea semnalului in cablu, folosit doar in interior.
3. Antenă interioară pentru televiziune digitală Delta K131 pentru recepția de programe de televiziune care sunt difuzate în domeniul de unde UHF de la 470 la 790 MHz. Aparatul este destinat instalarii in interiorul unui apartament sau casa.
4. Uralochka. Dezvoltare modernă pentru recepția DVB-T2 și TV analogică, fără sursă de alimentare, cu amplificator încorporat. Cablul lung vă permite să plasați dispozitivul pe un perete, fereastră sau chiar mansardă.

Antena de exterior

1. Delta N3111.02. Conceput pentru a recepționa unde de televiziune analogică de la 21 la 69 de canale și televiziune DVB-T, instalată în aer liber. Polarizarea semnalelor primite este orizontală.
2. Antena UHF pentru televiziune digitala Delta H181 pentru instalare in exterior. Primește unde de televiziune analogică de la 21 la 69 de canale și TV DVB, cu un câștig de 8,5-11 dB. Un model de exterior care este ideal pentru case private și cabane.
3. Delta N111A.02F. Dispozitivul instalat extern primește semnale în polarizare orizontală și o bandă de frecvență de la 470 la 790 MHz. Setul include un amplificator și un splitter.

Cum ar trebui să fie o antenă digitală bună?

Trebuie să decideți asupra tipului de dispozitiv: ce antenă este necesară pentru TV digital? În funcție de locația de instalare, dispozitivul poate fi exterior sau interior. Apoi, decideți asupra puterii semnalului transmis, cât de precis va ajunge și dacă este necesar un amplificator. În unele cazuri, o astfel de funcție suplimentară este complet inutilă, iar prezența ei, dimpotrivă, distorsionează imaginea și sunetul. Acordați atenție nu numai modelului în sine, ci și instrucțiunilor care vin cu acesta. Trebuie să conțină informații clare cu caracteristici complete.

O antenă TV digitală bricolajă este o realitate pentru cei cărora le place foarte mult să proiecteze diverse dispozitive și dispozitive, indiferent de complexitatea lor. Pentru a face acest lucru, nu este necesar să inventați un dispozitiv nou; puteți utiliza o antenă analogică obișnuită sau puteți crea propriul design unic, completând modelul de bază ieftin. Principalul lucru este să-l configurați corect pentru intervalele de difuzare necesare.

De unde să cumpăr și cât costă

Achiziționarea de echipamente pentru difuzarea canalelor TV dorite nu va fi dificilă. Astfel de dispozitive sunt prezentate în magazinele specializate, pe piața de electrocasnice și accesorii, dar și în magazinele online. Prețurile pentru diferite modele sunt prezentate în tabel; acestea vor depinde de locul de cumpărare.

5.1. CARACTERISTICI DE RECEPȚIE LUNG LUNGA

Caracteristica principală a recepției la distanță lungă a emisiunilor de televiziune este nivelul scăzut de intensitate a câmpului semnalului recepționat din cauza distanței mari dintre antenele de transmisie și recepție în partea îndepărtată a zonei de vizibilitate și datorită umbririi de către suprafața pământului dincolo de granița zonei liniei de vedere - în zona penumbrei. Pe măsură ce vă îndepărtați de transmițător, intensitatea câmpului scade monoton, dar în zona penumbrei această scădere devine mai accentuată. În zona liniei de vedere, o creștere a distanței de la transmițător este însoțită de o scădere a densității fluxului de putere a semnalului (densitatea liniilor de câmp scade) pur și simplu deoarece lungimea cercului crește odată cu creșterea razei acestuia. Dincolo de zona liniei de vedere, intensitatea câmpului este determinată aproape exclusiv de difracția și refracția normală a undelor radio.

O altă caracteristică a recepției la distanță lungă este prezența interferențelor de la alte emițătoare de televiziune care funcționează pe același canal de frecvență sau adiacent. Pentru a atenua astfel de interferențe, reglementările actuale stabilesc distanțele minime între emițătoare:

aproximativ 500 km între emițătoare care operează pe aceleași canale și aproximativ 300 km între emițătoare care funcționează pe canale adiacente. Cu toate acestea, în condiții de recepție la distanță lungă, astfel de interferențe apar și trebuie utilizate măsuri speciale pentru a le atenua.

În condiții de recepție la distanță lungă, vremea are o influență puternică asupra nivelului de intensitate a câmpului. În cazul ceții, ploii sau zăpezii, absorbția energiei semnalului în spațiu crește brusc, în special în intervalul de lungimi de undă decimetrice, iar recepția uneori devine cu totul imposibilă.

Suprafața de pe calea pe care se propagă semnalul este importantă. Pădurile continue și extinse înrăutățesc condițiile de propagare; peste câmpii, mlaștini și mai ales peste mare semnalul se propagă mai bine. Condițiile de recepție a emisiunilor de televiziune în condiții de munte sunt foarte precare, unde limitele zonei liniei de vedere nu depind de distanța până la emițător, ci sunt în întregime determinate de terenul local. Desigur, chiar și pe teren plat există dealuri și văi. Mai mult, chiar și la o distanță relativ apropiată de transmițător, atunci când punctul de recepție este situat într-o vale, intensitatea câmpului poate fi destul de scăzută. Prin urmare, nu vă puteți concentra doar pe distanța până la centrul de televiziune sau repetitor, ci ar trebui să țineți cont de teren.

Una dintre caracteristicile recepției la distanță lungă este prezența decolorării semnalului, adică modificări regulate ale intensității câmpului. În zona penumbrei, unde nivelul intensității câmpului depinde puternic de refracția normală,

se observă modificări zilnice și sezoniere ale intensității câmpului. Pe vreme senină în timpul zilei, refracția undelor radio crește, iar intensitatea câmpului crește. De regulă, puterea câmpului crește și vara. O astfel de decolorare lentă este vizibilă în special pe canalele de înaltă frecvență: în intervalul canalelor 6-12 și în domeniul UHF. Pe lângă estomparea lentă, se observă și decolorarea rapidă, a cărei perioadă nu depășește o oră. O astfel de decolorare este asociată cu prezența unor perturbări atmosferice locale de-a lungul traseului în timpul rafalelor de vânt, prezența unor nori individuali sau, dimpotrivă, lacune în înnorațiune continuă. Decolorarea rapidă în condiții de recepție la distanță lungă poate fi destul de profundă, uneori intensitatea câmpului se poate schimba de zeci de ori.

Nivelul scăzut al intensității câmpului semnalului în condiții de recepție a televiziunii la distanță lungă dictează necesitatea instalării unei antene foarte eficiente cu un câștig mare, deoarece tensiunea semnalului recepționat la ieșirea antenei este determinată de produsul intensității câmpului și castigul antenei. Datorită faptului că raza zonei liniei de vedere este determinată de înălțimea antenei de recepție, în partea îndepărtată a zonei liniei de vedere și în zona penumbrei, intensitatea câmpului la punctul de recepție depinde de înălțime. a antenei, iar această dependență se dovedește a fi aproximativ proporțională: atunci când înălțimea catargului antenei este dublată, intensitatea câmpului crește și ea de 2 ori. Prin urmare, este întotdeauna recomandabil să utilizați un catarg de antenă de cea mai mare înălțime posibilă. Instalarea unei antene de recepție cu câștig mare pe un catarg înalt va crește tensiunea semnalului la ieșirea antenei atât în ​​condiții de intensitate constantă a câmpului, cât și în condiții de estompare.

Pentru a combate decolorarea semnalului, toate receptoarele radio, de transmisie și televiziune, sunt echipate cu un sistem automat de control al câștigului (AGC), care reduce câștigul căii de recepție atunci când semnalul de intrare crește și crește câștigul când acesta scade. Cu toate acestea, sistemul AGC este capabil să reziste la decolorare numai în cazurile în care semnalul minim este încă mai mare decât pragul de sensibilitate al receptorului. Acest nivel de tensiune a semnalului la intrarea receptorului de televiziune trebuie asigurat de antena utilizată.

5.2. ANTENE MULTIELEMENTE „WAVE CHANNEL”

5.2. ANTENE MULTIELEMENTE „WAVE CHANNEL”

Anterior, au fost discutate avantajele și dezavantajele antenelor cu mai multe elemente de tip „Wave Channel” și nu a fost recomandată fabricarea unor astfel de antene în condiții de amatori. În condiții de recepție la distanță lungă, este permisă utilizarea antenelor cu mai multe elemente „Wave Channel” de producție industrială. Apoi, există posibilitatea ca antena să fie configurată de producător.

Literatura de radio amatori publică adesea descrieri ale modelelor de antene „Wave Channel” cu mai multe elemente de casă, câștigurile lor sunt date și astfel de antene sunt recomandate pentru utilizare în condiții de recepție la distanță lungă. Fără a pune sub semnul întrebării rezultatele obținute de autorii acestor construcții, aș dori să înlocuiesc

Trebuie remarcat faptul că o evaluare a adecvării unui anumit design de antenă poate fi făcută numai prin repetarea acestui proiect de mai multe ori, și nu printr-un singur rezultat. Răspunsurile radioamatorilor care au încercat să producă și să instaleze astfel de antene, în majoritatea cazurilor, se dovedesc a fi negative, ceea ce indică repetabilitate slabă a acestor modele de antene. În plus, este necesar să se țină seama de faptul că nu toate experimentele privind crearea de antene cu mai multe elemente se termină în publicațiile corespunzătoare. Desigur, în acele cazuri în care s-au obținut rezultate proaste, acestea nu au fost reflectate în literatură. În același timp, conform numeroaselor răspunsuri, repetabilitatea antenelor buclă se dovedește a fi foarte mare, iar câștigul acestor antene este mult mai mare. Acest lucru ne obligă să recomandăm utilizarea antenelor buclă în locul antenelor Wave Channel în condiții de recepție la distanță lungă.

5.3. MITURILE DESPRE ANTENE „MINUNATATE”.

5. 3. MITURILE DESPRE ANTENELE „MINUNATE”.

Antenele de televiziune concepute pentru recepția la distanță lungă a emisiunilor, de regulă, au dimensiuni mari și au un design relativ complex. Antenele au dimensiuni deosebit de mari și sunt concepute pentru a primi semnale prin primul și al doilea canal de frecvență, care sunt cele mai lungi lungimi de undă din gama rezervată televiziunii. Prin urmare, fiecare fan al recepției la distanță lungă a programelor de televiziune se străduiește să găsească un design de antenă care să aibă un câștig mare și, în același timp, să aibă dimensiuni minime și cel mai simplu design. Astfel de cerințe sunt contradictorii și nu pot fi îndeplinite, deoarece în natură trebuie să „plătiți” pentru tot: în acest caz, trebuie să plătiți pentru creșterea câștigului prin creșterea dimensiunilor antenei. În plus, apare o obiecție firească: dacă s-ar putea crea o astfel de antenă, cine ar construi antene de dimensiuni mari?

Cu toate acestea, cererea incorectă dă naștere unei oferte corespunzătoare. Prin urmare, din când în când, în literatura periodică apar articole cu descrieri ale antenelor miraculoase care fac posibilă obținerea unei recepții fiabile a emisiunilor de televiziune la distanțe foarte mari de centrul de televiziune cu dimensiuni reduse și un design simplu al antenei. Unele modele ale unor astfel de antene conțin mercur lichid sau pilitură de metal. Astfel de mesaje sunt cauzate de amăgirea sau necinstea autorilor articolelor și de analfabetismul tehnic al editorilor. Datorită efectului de suprafață, curenții de semnal de înaltă frecvență recepționați de antenă curg exclusiv prin cel mai subțire strat de suprafață al metalului antenei, a cărui grosime nu depășește sutimi de milimetru. Proprietățile straturilor adânci ale materialului nu afectează deloc funcționarea antenei. Antenele, ale căror elemente sunt realizate din tijă solidă, tuburi sau chiar folie subțire lipită pe blocuri de lemn, funcționează exact la fel cu aceleași dimensiuni exterioare. La verificarea acestor mesaje, se dovedește că proiectantul unei astfel de antene a primit un semnal de la un repetor din apropiere care transmitea o transmisie de la un centru de televiziune îndepărtat sau a existat

recepție aleatorie pe distanță ultra-lungă datorită condițiilor favorabile de propagare a semnalului. Când o astfel de antenă a fost testată pentru recepția unui emițător de televiziune binecunoscut, desigur, nu s-au descoperit miracole.

De asemenea, s-au încercat să se obțină o reducere bruscă a dimensiunii antenei în comparație cu lungimea de undă a canalului recepționat. Un articol sugera plasarea antenei de recepție într-o cutie de plexiglas umplută cu apă distilată. Pe baza faptului că apa are o constantă dielectrică de 80, lungimea de undă în apă ar trebui să fie de 9 ori mai mică decât în ​​aer. Prin urmare, dimensiunile unei astfel de antene ar trebui să fie și de 9 ori mai mici decât în ​​aer. S-a trecut însă cu vederea că pentru ca un astfel de efect să se manifeste efectiv, antena trebuie să fie într-un mediu liber și uniform, iar pentru aceasta dimensiunile vasului cu apă trebuie să fie de cel puțin câteva ori mai mari decât lungimea de undă. Apoi, într-adevăr, în vas poate fi plasată o antenă de dimensiuni mici.

Revistele prezintă uneori o varietate de modele de antene ale dispozitivelor neconvenționale care folosesc diverse arcuri cilindrice sau conice, precum și alte elemente exotice. Recepția televiziunii cu astfel de antene este, desigur, posibilă, la fel cum este posibilă cu orice bucată de fir obișnuit. Dar nu trebuie să ne așteptăm la caracteristici îmbunătățite ale unor astfel de antene sau la vreun efect din utilizarea lor. Cheltuiala de timp și bani pentru fabricarea și instalarea unor astfel de antene este întotdeauna în zadar.

Adesea, unii radioamatori sau fani ai recepției televiziunii pe distanțe lungi întreabă dacă este posibil să se instaleze antene de televiziune cu design neconvențional, dacă instalarea lor nu încalcă legile și reglementările actuale. În țara noastră, precum și în întreaga lume, nu există interdicții privind proiectarea antenelor de recepție. Pot fi instalate antene de orice design, dacă sunt permise antene individuale de pe acoperiș. Cert este că pe acoperișurile clădirilor echipate cu antene colective de televiziune este interzisă instalarea de antene individuale, pe baza considerentelor arhitecturale și estetice. În unele cazuri, la solicitarea radioclubului local către radioamatorii înregistrați, arhitectul raional poate permite instalarea unei antene individuale necesare lucrărilor.

Separat, radioamatorii ar trebui avertizați împotriva construirii de antene de televiziune cu mercur. Cert este că lucrul cu mercur deschis este extrem de periculos. Mercurul se evaporă ușor în aer la temperatura camerei, chiar și printr-un strat semnificativ de apă. Vaporii de mercur sunt foarte otrăvitori, iar inhalarea lor chiar și la concentrații mici duce la otrăviri periculoase. Depozitarea mercurului este permisă numai în recipiente metalice sigilate. Utilizarea vaselor de sticlă este strict interzisă, deoarece se sparg ușor. Mercurul vărsat trebuie colectat cu grijă, fără a-l atinge cu mâinile, deoarece este absorbit în piele. Este deosebit de necesar să protejați copiii de contactul cu mercurul, deoarece îl pot atinge cu mâinile și chiar îl pot pune în gură.

5.4. ÎN FAZĂ MATRICE DE ANTENE

5. 4. MATRICE DE ANTENE ÎN FAZĂ

O rețea de antene în mod comun este un sistem complex de antene direcționale constând din antene individuale slab direcționale, distanțate în spațiu și amplasate în așa fel încât fazele semnalelor induse în ele să fie aceleași. Antenele din matrice sunt conectate între ele; ele trebuie să funcționeze pentru o sarcină egală comună. De regulă, o matrice în mod comun este asamblată din antene identice dispuse pe mai multe rânduri și mai multe etaje. Schema de conectare a antenelor matrice trebuie concepută astfel încât să nu fie perturbată în fază semnalele care vin de la fiecare antenă la sarcină, deoarece numai dacă fazele acestor semnale sunt aceleași, acestea se vor însuma. În plus, schema de conectare a antenelor matrice trebuie să asigure simultan coordonarea acestora cu sarcina, deoarece dacă impedanța totală de intrare a matricei se potrivește cu impedanța de sarcină, o parte din energia semnalului primit de antene va fi reflectată de la sarcină și va fi radiată înapoi în spațiu, ceea ce va duce la o scădere a câștigului rețelei de antene.

Utilizarea mai multor antene din aceleași antene conectate într-o matrice în fază în loc de o antenă duce la o creștere a semnalului la ieșirea unui astfel de sistem de antenă, o îngustare a modelului de radiație și, ca urmare, o creștere a câștigul comparativ cu câștigul unei singure antene incluse în matrice. Creșterea câștigului unei rețele de antene în mod comun are loc din cauza a doi factori.

În primul rând, în fiecare antenă a matricei, câmpul electromagnetic al emițătorului recepționat induce un semnal de o anumită putere, aceeași putere care ar fi indusă într-o singură antenă de acest tip, iar apoi puterile semnalelor primite de toate antenele. sunt adăugate la încărcătură. Prin urmare, puterea semnalului rezultată la ieșirea unei rețele de mod comun este de același număr de ori mai mare decât puterea semnalului la ieșirea unei singure antene de același tip ca și numărul de antene conținute în rețea. Datorită faptului că rezistența de sarcină rămâne aceeași, indiferent dacă se utilizează o antenă sau mai multe, tensiunea semnalului rezultat la ieșirea unui tablou de mod comun crește în comparație cu tensiunea semnalului la ieșirea unei singure antene. de același tip, nu de atâtea ori mai multe antene sunt conținute în rețea, ci la un număr egal cu rădăcina pătrată a numărului de antene. Deci, dacă există patru antene în matrice, puterea semnalului la ieșirea matricei crește de 4 ori, iar tensiunea crește de 2 ori (cu 6 dB); cu nouă antene, puterea crește de 9 ori, iar tensiunea semnalului crește de 3 ori (cu 9,5 dB), etc. În consecință, câștigul matricei de mod comun crește în comparație cu câștigul unei singure antene.

În al doilea rând, dimensiunile transversale ale rețelei de antene în raport cu direcția din care vine semnalul sunt mai mari decât dimensiunile transversale ale unei singure antene. Cu alte cuvinte, atunci când se utilizează o matrice în fază, suprafața de absorbție a antenei crește, suprafața de la care antena absoarbe puterea câmpului electromagnetic. Acest lucru duce la o îngustare a modelului de radiație al sistemului de antenă, care este echivalent cu

o creștere suplimentară a câștigului antenei, adică o creștere suplimentară a tensiunii semnalului la ieșirea matricei. Îngustarea modelului de radiație al matricei se datorează faptului că numai acele semnale pe care le primește fiecare antenă din direcția principală perpendiculară pe planul matricei sunt în fază. Semnalele care sosesc într-un unghi față de direcția principală ajung la antenele matrice, distanțate în spațiu, nu simultan, ci cu o schimbare în timp sau fază. Astfel, semnalele care sosesc în unghi, datorită diferenței de cale, induc rețele de tensiune în antene, decalate în fază, care se adună geometric, asemenea vectorilor. Suma lor geometrică se dovedește a fi mai mică decât suma aritmetică a tensiunii induse în antenele matrice de semnale care vin din direcția principală. Cu cât dimensiunile transversale ale rețelei sunt mai mari, cu atât este mai mare diferența în calea semnalelor care sosesc în același unghi față de direcția principală și cu atât defazajul este mai mare, adică cu atât semnalul rezultat este mai mic. În consecință, odată cu creșterea suprafeței de absorbție, modelul de radiație se îngustează și câștigul matricei de mod comun crește. Creșterea dimensiunii verticale a matricei îngustează modelul de radiație în planul vertical, creșterea dimensiunii orizontale a matricei îngustează modelul de radiație în planul orizontal. Teoretic, dublarea suprafeței de absorbție ar trebui să conducă la o creștere a câștigului rețelei cu 3 dB.

În acest fel, câștigul rețelei de antene în mod comun poate fi determinat. În primul rând, depinde de câștigul antenelor incluse în matrice, și trebuie crescut prin creșterea numărului de antene matrice, precum și prin creșterea suprafeței de absorbție a matricei în comparație cu suprafața de absorbție a unei singure antene.

Se face adesea o greșeală atunci când numărul de antene incluse în matrice nu este luat în considerare, ci se bazează doar pe câștigul unei singure antene și pe creșterea suprafeței de absorbție. Originile acestei erori se află în analogia dintre antenele de recepție și cele de transmisie, bazată pe principiul reciprocității. Când luăm în considerare o antenă de transmisie, se presupune că puterea emițătorului este constantă și independentă de numărul de antene din matrice. Pe măsură ce numărul de antene crește, puterea pe antenă scade. În consecință, porțiunea de energie a câmpului electromagnetic care este cauzată de radiația fiecărei antene din matrice scade, de asemenea. Prin urmare, intensitatea câmpului la punctul de recepție nu depinde de numărul de antene din matricea de antene de transmisie. Dacă fiecare antenă dintr-o matrice de transmisie ar fi conectată la propriul emițător, creșterea numărului de antene din matrice ar duce la o creștere a energiei radiate. În acest caz, intensitatea câmpului la punctul de recepție ar crește de la o creștere nu numai a suprafeței efective a rețelei (echivalent cu suprafața de absorbție a antenei de recepție), ci și a numărului de antene din rețea. În aceste condiții este aplicabilă analogia dintre antenele de transmisie și cele de recepție, deoarece intensitatea câmpului la punctul de recepție este considerată inepuizabilă și nu scade odată cu creșterea numărului de antene din matricea sistemului de antene de recepție.

Pe baza considerentelor de mai sus, putem concluziona: când

Prin dublarea numărului de antene în matrice în fază și aceeași creștere a suprafeței de absorbție, câștigul matricei ar trebui să crească cu 6 dB. În practică, totuși, o astfel de creștere a câștigului în comparație cu o singură antenă nu este posibilă din cauza faptului că există o suprapunere parțială a suprafețelor de absorbție ale antenelor individuale și o anumită nepotrivire este inevitabilă în circuitele de fazare a antenei și în antenă. și circuite de potrivire a rezistenței de sarcină. Prin urmare, în funcție de distanța dintre antene, putem presupune că atunci când numărul de antene din matrice este dublat, câștigul crește în intervalul 4...5 dB.

Forma modelului de radiație al unei rețele de antene în mod comun este determinată de modelul de radiație al antenelor care alcătuiesc rețeaua și de configurația rețelei în sine (numărul de rânduri, numărul de etaje și distanțele dintre ele). Cu două antene omnidirecționale așezate una lângă alta la o distanță egală cu jumătate din lungimea de undă (între axele antenelor), diagrama de radiație în plan orizontal are forma unui opt și nu există recepție din direcțiile laterale perpendiculare pe cel principal. Dacă măriți distanța dintre antene, lățimea lobului principal al modelului de radiație scade, dar lobii laterali apar cu maxime în direcții perpendiculare pe cel principal. Cu o distanță de antenă de 0,6 lungimi de undă, nivelul lobului lateral este de 0,31 ori mai mare decât nivelul lobului principal, iar lățimea fasciculului cu jumătate de putere este redusă cu un factor de 1,2 față de o matrice cu o distanță de antenă de 2/2. Cu o distanță între antene de 0,75 lungimi de undă, nivelul lobilor laterali crește la 0,71 din nivelul lobului principal, iar lățimea modelului de radiație scade de 1,5 ori. În cele din urmă, când distanța dintre antene este egală cu lungimea de undă, nivelul lobilor laterali atinge nivelul lobului principal, dar lățimea diagramei de radiație este redusă cu un factor de 2 în comparație cu distanța dintre antenele de jumătate de lungime de undă. Din acest exemplu este clar că este mai oportun să alegeți distanțe între antene egale cu lungimea de undă. Aceasta asigură cea mai mare îngustare a lobului principal al diagramei de radiație. Nu este nevoie să vă faceți griji cu privire la prezența lobilor laterali, deoarece atunci când antenele direcționale sunt utilizate ca parte a unei matrice, acestea nu primesc semnale din direcții perpendiculare pe cea principală.

Nu este recomandabil să plasați antene în matrice la distanțe mai mici de jumătate din lungimea de undă (chiar dacă designul antenei permite acest lucru), deoarece suprafețele de absorbție se suprapun și efectul este slab. Este inacceptabilă creșterea distanțelor dincolo de lungimea de undă, deoarece acest lucru va duce la apariția de lobi laterali suplimentari în modelul de radiație care nu sunt perpendiculari pe direcția principală.

Rețelele în mod comun pot fi asamblate dintr-o mare varietate de tipuri de antene. De obicei, matricea folosește antene identice, ceea ce simplifică potrivirea lor cu sarcina și fazarea. Cu toate acestea, este posibil ca în matrice să fie utilizate antene diferite. În condițiile recepției la distanță lungă a emisiunilor de televiziune, radioamatorii folosesc în principal rețele în fază asamblate din antene cu canale de undă și cadru. În același timp, celor

În dezavantajele antenelor cu mai multe elemente „Wave Channel”, care au fost discutate mai devreme, ar trebui adăugată încă una. Două sau mai multe antene de acest tip, chiar dacă sunt realizate exact conform desenelor și din aceleași materiale, sunt detonate diferit. Prin urmare, fazele semnalelor pe care le primesc la ieșirile antenei nu sunt identice și prezența defazarii este inevitabilă, ceea ce reduce semnificativ câștigul matricei. Astfel, pentru radioamatorii, poate fi considerată acceptabilă utilizarea rețelelor în fază asamblate numai din antene „Wave Channel” cu trei elemente, a căror dezacordare naturală, după cum sa menționat mai devreme, este nesemnificativă și nu duce la necesitatea acordării individuale. a fiecărei antene, precum și la fazarea antenelor din matrice.

Ca exemplu în Fig. 5. 1 prezintă o matrice de antene cu două rânduri asamblate din două antene „Wave Channel” cu trei elemente. Antenă

Orez. 5. 1. Antenă în mod comun cu două rânduri

conceput pentru a recepționa un semnal cu polarizare verticală la granița zonelor de linie de vedere și penumbra. Câștigul antenei este de aproximativ 10 dB. Elementele de antenă sunt realizate dintr-un tub metalic cu diametrul de 12... 20 mm pentru antenele care funcționează pe canalele 1-5, sau cu un diametru de 8... 15 mm pentru antenele care funcționează pe canalele 6-12. Braturile pot fi din metal sau din lemn, dar catargul trebuie sa fie din material izolant si doar la 2 m sub antena catargul poate fi din metal. Dimensiunile fiecărei antene pot fi luate din tabel. 4. 3, iar distanța dintre antene H și lungimea buclei W sunt date în tabel. 5. 1.

Tabelul 5. 1 Dimensiunile unei antene cu două rânduri și trei elemente

Dispozitivul de potrivire constă din două linii de conectare și o buclă de echilibrare cu un sfert de undă scurtcircuitată. Impedanța de intrare a fiecărei antene la cele indicate în tabel. 4. 3 dimensiuni este de aproximativ 150 ohmi. Liniile, fiecare realizată din două bucăți de cablu coaxial de 75 ohmi, au și o impedanță caracteristică de 150 ohmi și se potrivesc bine cu antenele. Lungimea liniilor poate fi arbitrară, dar ambele linii trebuie să aibă aceeași lungime. În punctele în care liniile se conectează, două rezistențe de 150 ohmi sunt conectate în paralel, formând 75 ohmi. Un alimentator este conectat la aceste puncte folosind un balun. Cablul și alimentatorul sunt, de asemenea, realizate din cablu de 75 ohmi.

Antenele în fază din matrice sunt realizate prin utilizarea de antene identice, linii identice și, de asemenea, datorită conexiunii lor în fază. Pentru a face acest lucru, punctele „a” ale ambelor linii trebuie conectate exact la punctele „a” (capete superioare) ale vibratoarelor ambelor antene. Dacă această matrice de antene este rotită cu 90°, astfel încât elementele antenei să fie într-o poziție orizontală, rezultatul este o matrice de antene cu două etaje care poate fi utilizată pentru a recepționa transmisii cu un semnal polarizat orizontal.

Utilizarea rețelelor de antene în mod comun permite, dacă este necesar, creșterea semnificativă a coeficientului de protecție al antenei pentru a atenua interferența care vine din partea opusă direcției transmițătorului. Pentru a face acest lucru, într-o matrice în mod comun, trebuie să extindeți una dintre antene, de exemplu cea inferioară, așa cum se arată în Fig. 5. 2, înainte spre centrul de televiziune cu un sfert din lungimea de undă a canalului recepționat, în timp ce concomitent crește linia corespunzătoare din cablu, în acest caz conectată la antena inferioară, cu un sfert din lungimea de undă. Semnalul care vine din față va merge în jos

antena cu 1/4 de ciclu mai devreme decât semnalul care ajunge la antena superioară. Dar din cauza liniei mai lungi, semnalul de la antena inferioară va fi, de asemenea, întârziat cu 1/4 din perioadă. Astfel, semnalele de la antenele inferioare și superioare la punctele de legătură ale liniilor vor ajunge simultan, în fază, și vor fi adăugate. Interferența care vine din spate va ajunge la antena inferioară cu o întârziere de 1/4 de ciclu în comparație cu interferența care ajunge la antena superioară. În plus, interferențele primite de antena inferioară vor fi întârziate de linia de conectare mai lungă pentru încă 1/4 de ciclu. Astfel, interferența primită de antena inferioară va ajunge la punctul de conectare la linie cu jumătate de ciclu mai târziu decât interferențele primite de antena superioară. Prin urmare, acestea vor fi în antifază și vor fi scăzute. Această metodă face posibilă creșterea SCR a rețelei de antene cu aproximativ 20 dB, dacă direcțiile către sursele de semnal și interferența sunt opuse, adică unghiul dintre aceste direcții este de 180°. Cu toate acestea, chiar și la unghiuri mai mici, până la 150°, este logic să folosiți această metodă de creștere a EDC.

Acest lucru poate fi necesar atunci când un semnal slab de la un emițător de televiziune la distanță nu poate fi recepționat cu o calitate satisfăcătoare din cauza prezenței unui transmițător în apropiere sau mai puternic care operează pe același canal. Când construiți o matrice de antene cu eficiență crescută, trebuie amintit că lungimea de undă din cablu este de 1,52 ori mai mică decât lungimea de undă în spațiul liber. Prin urmare, trebuie să mutați una dintre antene înainte cu 1/4 din lungimea de undă în spațiul liber (această dimensiune corespunde mărimii Ш din tabelele 4.6 și 5.1) și trebuie să extindeți una dintre liniile de conectare cu 1/4. a lungimii de undă din cablu (aceasta dimensiune corespunde mărimii T din tabelul 4. 6). Diferența dintre dimensiunile W date în aceste tabele se explică prin faptul că dimensiunile unuia dintre tabele sunt calculate pentru a regla antena la frecvența purtătoare a imaginii, iar celălalt la frecvența medie a canalului.

În fig. 5.3 prezintă o matrice în fază cu patru etaje asamblată din patru antene „Wave Channel” cu trei elemente. Plasarea antenelor pe patru etaje îngustează semnificativ modelul de radiație în plan vertical și permite ca lobul acestuia să fie presat pe sol. Acest lucru este foarte important în condițiile de recepție a televiziunii la distanță lungă, când semnalul vine de la orizont. Câștigul unei astfel de matrice de antene ajunge la 14 dB. Dimensiunile antenei pot fi luate din tabel. 4. 3. Potrivirea antenei se realizează după cum urmează. Primul etaj (inferior) este conectat la al doilea printr-o linie de legătură cu o impedanță caracteristică de 150 ohmi, formată din două secțiuni de cablu coaxial de 75 ohmi. Lungimea liniilor de legătură care conectează primul cu al doilea și al treilea cu al patrulea etaj trebuie să fie egală cu jumătate din lungimea de undă a cablului. Datorită faptului că semnalul

trecând de-a lungul unor linii de o asemenea lungime, este întârziat cu o jumătate de ciclu, adică faza sa este inversată; pentru a compensa, secțiunile de cablu din linii sunt încrucișate. La punctele de alimentare a antenei de la etajele al doilea și al treilea, două rezistențe de 150 ohmi sunt conectate în paralel, formând 75 ohmi. La aceste puncte sunt conectate transformatoare formate din secțiuni ale unui cablu de 50 ohmi cu o impedanță caracteristică de 100 ohmi lungime T. Prin urmare, în punctele „b-c” rezistențele de intrare ale celor două etaje inferioare și rezistențele de intrare ale celor două etaje superioare. se dovedesc a fi egal cu 150 ohmi, conectat în paralel, formând 75 ohmi. Alimentatorul este conectat la aceste puncte folosind un cablu de echilibrare cu un sfert de undă de lungime W. Dimensiunile transformatoarelor T și ale cablului W pot fi luate din unul din tabelele plasate mai devreme. La capetele liniilor și transformatoarelor, împletiturile cablurilor sunt conectate între ele. Miezul central al alimentatorului, conectat la miezul central și împletitura cablului, este conectat la punctul din stânga „c”, iar împletitura alimentatorului în punctul din dreapta „c”. Impletitura alimentatorului nu este conectată la impletiturile transformatorului.

În § 4.9, a fost luată în considerare o antenă de bandă largă cu șapte elemente de tip ATK-7/6-12, concepută pentru a recepționa transmisii pe oricare dintre canalele în intervalul de la șase la doisprezece. Banda largă a acestei antene este realizată prin detonarea reciprocă a elementelor sale și, ca urmare, câștigul este mic. Unii radioamatori încearcă să asambleze rețele de modul comun de la astfel de antene pentru a crește câștigul și a utiliza astfel de rețele în condiții de recepție la distanță lungă. Toate încercările duc la rezultate negative din următoarele motive. Antena ATVK-7/6-12 este proiectată pentru a fi utilizată în apropierea unui transmițător de televiziune, prin urmare nu este potrivită cu alimentatorul, ci este echilibrată doar folosind o buclă de cablu. Este imposibil să se asigure potrivirea antenelor din matrice pe baza impedanței lor de intrare cu impedanța caracteristică a alimentatorului pe întreaga gamă, deoarece potrivirea este realizată de elemente rezonante - transformatoare de rezistență realizate din secțiuni de cablu de 1/4 lungime de undă. Un astfel de element este un transformator numai la frecvența semnalului la care lungimea sa este egală cu 1/4 din lungimea de undă. La o altă frecvență, lungimea va diferi deja de 1/4 din lungimea de undă și nu va mai funcționa ca transformator, prin urmare, va apărea o nepotrivire. În plus, antenele de acest tip nu sunt identice în ceea ce privește caracteristicile de fază. Fazele semnalelor la ieșirile a două antene identice din exterior pot fi, de asemenea, inegale. Acest lucru se aplică și în cazul în care antenele sunt asamblate într-o matrice proiectată să funcționeze pe un singur canal. În acest caz, nu este recomandabil să folosiți antene în bandă largă. Este mai profitabil să folosești în matrice fie antene mai simple, cu același câștig, dar un răspuns de fază stabil, fie antene cu același grad de complexitate, dar cu bandă îngustă, cu un câștig mai mare. Aceleași considerații pot fi aplicate și altor tipuri de antene de bandă largă. Uneori nu este practic să asamblați matrice în fază din ele din cauza dificultăților de potrivire, uneori din cauza dificultăților de fază.

Rezultate bune sunt obținute prin rețele în fază asamblate din antene buclă. În domeniul undelor metru, cele mai răspândite sunt rețelele în faze cu două etaje și două etaje, cu două rânduri, asamblate din antene buclă cu două elemente. În fig. 5. 4 prezintă o matrice în fază cu două etaje și o diagramă a unui dispozitiv de potrivire balun pentru acesta. Ambele antene ale acestei matrice sunt proiectate conform Fig. 4. 5 și masa. 4. 5. Echilibrarea antenelor se realizează folosind balunuri cu sfert de undă, bucle scurtcircuitate, care nu modifică impedanța de intrare a antenelor. Prin urmare, liniile făcute ca bucle dintr-un cablu de 75 ohmi se potrivesc bine cu antenele. Liniile sunt luate în mod arbitrar, dar de aceeași lungime. În punctul în care liniile se conectează, două rezistențe de 75 ohmi sunt conectate în paralel, formând 37,5 ohmi. Pentru

Orez. 5. 4. Antenă buclă cu două etaje în mod comun

Pentru a potrivi o astfel de rezistență cu impedanța caracteristică a alimentatorului, care este de 75 ohmi, se folosește un transformator sub forma unei bucăți de cablu de 1/4 din lungimea apei din cablu. Impedanța caracteristică a cablului din care este realizat transformatorul se determină luând rădăcina pătrată a produsului rezistențelor la intrarea și ieșirea transformatorului, care dă 53 Ohmi. Astfel, transformatorul trebuie să fie realizat dintr-un cablu cu o impedanță caracteristică de 50 Ohmi.

Dificultățile apar adesea din cauza lipsei unei bucăți de cablu de 50 ohmi. În acest caz, coordonarea poate fi efectuată folosind o altă schemă, prezentată în Fig. 5. 5. Toate elementele acestui circuit sunt realizate cu un cablu cu o impedanță caracteristică de 75 Ohmi. Circuitul folosește două transformatoare conectate în serie. Primul transformator este format din trei secțiuni paralele de cablu și are o impedanță caracteristică de 25 Ohmi. Al doilea transformator este format din două secțiuni de cablu și are o undă

rezistență 37,5 ohmi. Impedanța de intrare a rețelei este de 37,5 ohmi, la ieșirea primului transformator scade la 16,7 ohmi, iar la ieșirea celui de-al doilea transformator crește la 84,4 ohmi. Deși nu este asigurată coordonarea completă a unei astfel de rezistențe cu impedanța de undă a alimentatorului, egală cu 75 ohmi, nepotrivirea poate fi considerată destul de acceptabilă. Cu această nepotrivire, coeficientul undei de călătorie este de 0,89, ceea ce corespunde cu transmiterea a 98% din puterea semnalului primită de antenă către alimentator. Câștigul unei rețele în fază cu două etaje de două antene buclă cu două elemente este de aproximativ 12... 13 dB.

Dacă este necesară creșterea CPR a unei antene bucle cu două etaje, antena superioară este deplasată înainte spre telecentru cu o distanță egală cu W, iar linia superioară este extinsă față de cea inferioară cu o lungime T.

O serie de antene buclă cu două etaje are un model de radiație îngust în plan vertical și unul mai larg în plan orizontal. Acest lucru este de mare comoditate, deoarece matricea de antene nu are nevoie de o orientare atentă în azimut, iar lobul îngust al modelului de radiație în plan vertical, apăsat pe orizont, favorizează recepția pe distanță lungă a emisiunilor de televiziune. Se recomandă utilizarea acestei rețele de antene în zona de penumbra adiacentă zonei liniei de vedere.

Dacă, după instalarea unei rețele de antene buclă cu două etaje în fază, se determină experimental că câștigul acestuia este insuficient pentru a obține o recepție fiabilă cu o calitate bună a imaginii, se pot realiza încă două antene buclă și o matrice de patru antene dispuse în două se pot asambla rânduri și două etaje. O astfel de matrice de antene cu un circuit de potrivire este prezentată în Fig. 5. 6. Toate ale ei

Orez. 5. 6. Antenă buclă cu două etaje și două rânduri

dimensiunile sunt luate din tabelul 4. 5. Prin dublarea rândurilor, diagrama de radiație a matricei în plan orizontal este îngustată, iar câștigul crește la 16... 17 dB. Este recomandabil să folosiți o astfel de matrice de antene în partea îndepărtată a zonei penumbrei.

Toate elementele dispozitivului de potrivire balun sunt realizate din secțiuni de cablu de 75 ohmi. Impedanța de intrare a celor două antene superioare în punctul în care se conectează liniile superioare este de 37,5 ohmi. Transformatorul de sus îl crește la 150 ohmi. Cele două antene inferioare au aceeași impedanță de intrare. La punctul de conectare al transformatorului, două rezistențe de 150 ohmi sunt conectate în paralel pentru a forma 75 ohmi. Aici este conectat alimentatorul. Acordul se dovedește a fi destul de bun. În fază este asigurată de antene identice și aceeași lungime a tuturor celor patru linii, care pot fi alese în mod arbitrar. Pentru a menține în fază, trebuie să acordați o atenție deosebită conexiunii corecte a liniilor la antene: miezurile centrale ale tuturor celor patru linii sunt conectate la capetele din stânga ale ramelor vibratorului, iar împletiturile la dreapta. În caz contrar, va avea loc defazare.

Dacă este necesară creșterea CPR, cele două antene superioare sunt deplasate înainte cu o distanță W, iar ambele linii superioare sunt extinse față de cele inferioare cu o lungime T.

În acest design de matrice de antene, barele transversale trebuie să fie realizate din material izolator. Puteți folosi textolit, plastic vinil sau șipci de lemn, fierte într-o compoziție anti-putrezire și vopsite. Catargul poate fi din metal. Pentru a evita îndoirea barelor transversale, catargul poate fi făcut să iasă în sus dincolo de antenă la o înălțime de H/2 și toate brațele antenei pot fi legate de partea superioară a catargului cu un cordon de nailon (firul nu poate fi folosit!). În partea de sus a catargului, puteți instala un paratrăsnet sub forma unui știft metalic ascuțit sudat pe catarg, dacă este metal, sau conectat printr-un fir gros care trece de-a lungul unui catarg de lemn, cu împământare sigură la baza catargului. De asemenea, catargul metalic este împământat în mod fiabil.

Rețelele în mod comun asamblate din antene buclă cu trei elemente sunt foarte atractive. O matrice în fază cu două etaje asamblată din două antene buclă cu trei elemente ar trebui să aibă un câștig de aproximativ 19 dB, iar o matrice în fază cu două etaje și două rânduri de patru antene buclă cu trei elemente ar trebui să aibă un câștig de aproximativ 23 dB, ceea ce corespunde unei creșteri a tensiunii semnalului la ieșirea matricei de antene de 14 ori în comparație cu vibratorul cu jumătate de undă. Dimensiunile antenelor buclă cu trei elemente pot fi luate pentru intervalul decimetric din tabel. 3.2, iar pentru intervalul contorului - din tabel. 4. 6. Coordonarea se realizează în conformitate cu Fig. 5. 4 sau 5. 5 pentru o matrice cu două etaje de două antene, sau Fig. 5. 6 - pentru o matrice cu două etaje și două rânduri de patru antene. Conform acelorași desene, se realizează proiectarea rețelelor de antene în sine.

În ciuda faptului că proiectarea unei matrice cu două etaje și două rânduri asamblate din antene buclă cu trei elemente se dovedește a fi destul de greoaie pentru benzile de măsurare (în special pentru canalul 1 și 2), poate fi recomandat pentru o recepție fiabilă. a transmisiilor la granița îndepărtată

zone de penumbra sau in cazurile in care utilizarea unor antene mai simple nu da rezultate bune.

La fabricarea antenelor buclă cu trei elemente pentru domeniul decimetrului, distanța dintre capetele cadrului vibratorului, așa cum se arată în Fig. 3. 6, se ia egal cu 15 mm. O distanță atât de mică este luată astfel încât să fie semnificativ mai mică decât latura pătratului cadrului. Dacă antena este proiectată să funcționeze în intervalul contorului, această distanță poate fi mărită la 40 mm.

În tabel 4. 6 distanța dintre antenele buclă cu trei elemente ale rețelei de mod comun vertical și orizontal H este indicată ca maxim admisibil, aproximativ egală cu lungimea de undă pentru a obține cel mai mare câștig. Dacă distanțe atât de mari se dovedesc a fi inacceptabile din cauza volumului designului, distanța orizontală a antenelor poate fi redusă cu un factor de 1,5, deși câștigul matricei va scădea cu aproximativ 1 dB. De asemenea, puteți reduce distanța dintre podelele grătarului de 1,5 ori, dacă este necesar, ceea ce va duce la o scădere a câștigului grilajului cu încă 1 dB. În general, nu este deloc necesar ca distanțele dintre podele și rânduri de zăbrele să fie egale între ele.

O matrice în fază cu două etaje și două rânduri este destul de voluminoasă, mai ales pentru recepționarea transmisiilor pe 1-5 canale. În condiții de distanță lungă

Orez. 5. 7. Antenă buclă cu trei etaje

televiziunea în zona penumbrei, când antena de transmisie este situată dincolo de orizont, este deosebit de important ca lobul principal al modelului de radiație al antenei de recepție să fie presat spre Pământ. În același timp, datorită intensității scăzute a câmpului, orientarea antenei în azimut cu un model de radiație îngust în plan orizontal prezintă anumite dificultăți. Prin urmare, putem recomanda o matrice în fază cu trei etaje și un rând de trei antene buclă cu două sau trei elemente, prezentate cu un circuit de potrivire în Fig. 5. 7. Toate dimensiunile aici sunt aceleași ca pentru antenele bucle deja considerate și rețelele în fază realizate din acestea.Particularitatea este că pentru a potrivi această matrice cu alimentatoarele sunt necesare două transformatoare conectate în serie. Transformatorul 1 este format prin conectarea paralelă a secțiunilor de cabluri de 75 ohmi și 50 ohmi, transformatorul 2 este realizat dintr-o secțiune de cablu de 50 ohmi. Să vă reamintim că toate cele trei linii sunt realizate de aceeași lungime din aceeași marcă de cablu de 75 ohmi.

Câștigul unei astfel de matrice de antene buclă cu două elemente este de 14-16 dB, ceea ce corespunde unei creșteri de 5 ori a tensiunii semnalului, iar al antenelor buclă cu trei elemente este de aproximativ 21 dB, ceea ce corespunde unei creșteri de 11 ori. în tensiunea semnalului în raport cu un vibrator semiundă.În plan orizontal diagrama focalizarea este relativ largă.

Orez. 5.1. Antenă în mod comun cu două rânduri

Imagine:

Orez. 5.2. Matrice în mod comun cu factor de eficiență crescut

Imagine:

Orez. 5.2. Matrice în fază cu patru etaje

Imagine:

Orez. 5.4. Antenă buclă în mod comun dublu

Imagine:

Orez. 5.5. Opțiune pentru potrivirea unei antene cu două etaje

Imagine:

Orez. 5.6. Antenă buclă cu două etaje și două rânduri

Imagine:

Orez. 5.7. Antenă buclă cu trei etaje

Imagine:

Tabelul 5.1 Dimensiunile unei antene cu două rânduri și trei elemente

Imagine:

5.5. DIAGRAME DIRECTIVE ALE GRÂLELOR ÎN FAZĂ

5. 5. DIAGRAME DIRECTIVE ALE GRARELOR ÎN FAZĂ

Modelul de radiație al unei rețele de antene în mod comun este determinat de modelul de radiație al antenelor înseși incluse în rețea și, în plus, de parametrii rețelei. Dacă matricea este formată în direcția verticală, adică construită pe două sau mai multe etaje, modelul de radiație în plan vertical se îngustează. Dacă grătarul se formează în direcția orizontală, diagrama de radiație în plan orizontal se îngustează. În cele din urmă, distanța dintre antene din matrice este de mare importanță.

Să luăm în considerare formarea unui model de radiație al unui tablou format din două vibratoare semi-undă situate în apropiere, la o distanță H între ele (Fig. 5. 8). Dacă semnalul provine dintr-o direcție perpendiculară pe planul în care se află antenele, fazele EMF induse în antene sunt aceleași și se adună aritmetic puterile semnalelor primite. Dacă semnalul ajunge la un unghi i diferit de 90°, așa cum se arată în figură, semnalul către antena 2 ajunge mai târziu decât către antena 1 datorită faptului că apare o diferență de cale d = Hcosa. Întârzierea semnalului care ajunge la antena 2 duce la o schimbare de fază a EMF indus în antena 2 în raport cu EMF indus în antena 1. Acest unghi de defazare (c) este legat de unghiul total 2 * 3,14, ca traseu diferența d este legată de lungimea de undă:

În fig. Figura 5.10 prezintă modelul de radiație al rețelei în fază specificate într-un semiplan orizontal (modelul din al doilea semiplan este similar) pentru cinci valori diferite ale lui K. Se poate observa că cu o distanță între antene egal cu jumătate din lungimea de undă (K = 0,5), modelul are un lob cu o lățime de nivel 0,7 (jumătate de nivel de putere) este puțin mai mică de 50°. Pentru comparație, putem sublinia că lățimea modelului de radiație al unui singur vibrator cu jumătate de undă la același nivel este puțin mai mare de 100°. Aceasta înseamnă o creștere semnificativă a câștigului rețelei de antene în comparație cu o singură antenă. Se îmbunătățește și selectivitatea spațială a antenei. Când interferența ajunge la un unghi a = 45 °, EMF indus în matrice este de 0,28 față de maxim, iar într-un singur vibrator cu jumătate de undă 0,63. Astfel, interferența este atenuată de tensiune de 2,25 ori și de putere de 5 ori. ori, adică cu 7 dB.

Diagrama arată că atunci când separația dintre antene depășește jumătate din lungimea de undă, apar lobii laterali. Dacă separarea este de 0,75 lungimi de undă, modelul conține doi lobi laterali la 0,19 de maxim. Odată cu o creștere suplimentară a separării, crește și nivelul lobilor laterali, ajungând la 0,7 la K = 1,5. Dacă separarea depășește 1,5 lungimi de undă, în loc de două, diagrama capătă patru lobi laterali. Deci, la K = 2, două petale au un nivel de 0,29 (a = 27°) iar celelalte două - 0,83 (a = 61°). Lobii laterali la nivel înalt sunt extrem de nocivi, deoarece afectează foarte mult selectivitatea spațială a antenei nu numai la interferențe industriale, ci și la semnalele reflectate, care pot duce la repetări pe ecranul televizorului. Adevărat, în acest caz, petala principală se dovedește a fi foarte

Orez. 5. 10 modele direcționale ale unui tablou în mod comun

îngust: lățimea sa la nivelul 0,7 nu depășește 15°. Cu toate acestea, lobii laterali intensi anulează acest avantaj. Prin urmare, se recomandă să selectați distanța dintre antene în intervalul de la 0,5 la 0,75 lungime completă a canalului recepționat. În cazuri extreme, dacă este necesar un câștig de matrice deosebit de mare, separarea lungimii de undă poate fi mărită, ceea ce va îngusta lobul principal al modelului de radiație la 28°. Este util să ne amintim: cu cât este mai îngust modelul de radiație al antenei, cu atât câștigul este mai mare. Nu se recomandă creșterea distanței dintre antene peste o valoare egală cu lungimea de undă.

Modelele de radiație date au fost calculate pentru o matrice în fază asamblată din două vibratoare cu jumătate de undă, ca antenă cea mai simplă pentru care expresia analitică a diagramei este cea mai simplă. Cu toate acestea, proprietățile de bază ale modelelor de radiație rămân aceleași pentru rețelele în fază de antene cu bandă îngustă mai complexe concepute pentru a recepționa un canal de frecvență specific. Dacă o antenă în bandă îngustă este capabilă să recepționeze mai multe canale adiacente ca frecvență, cum ar fi, de exemplu, în domeniul UHF, este necesar să se asigure că pentru canalul de cea mai înaltă frecvență separarea dintre antene nu depășește lungimea de undă.

Este foarte caracteristic că în toate modelele de radiație date, indiferent de distanța dintre antene (la orice valoare a lui K), nu există recepție din direcțiile laterale (a = 0). Acest lucru se explică prin

teoretic, vibratoarele cu jumătate de undă (ca majoritatea celorlalte antene de televiziune) nu au recepție din direcții laterale. Cu toate acestea, în practică, din cauza faptului că este imposibil să se fabrice antena cu precizie absolută, poate apărea o recepție slabă din lateral. Și, dacă un transmițător de televiziune puternic care funcționează pe același canal de frecvență sau pe un canal adiacent este situat aproape de lateral, poate crea interferențe vizibile cu recepția semnalului principal. O astfel de interferență poate fi exprimată în defecțiuni de sincronizare sau în suprapunerea pe imaginea principală a unei imagini străine slabe care se mișcă în direcția orizontală sau verticală. Pentru a reduce brusc o astfel de interferență, este recomandabil să folosiți, în loc de o antenă, o matrice în fază de două antene identice situate în apropiere, la o distanță egală cu jumătate din lungimea de undă a canalului de frecvență pe care funcționează emițătorul care creează interferența. Datorită faptului că interferența nu ajunge la antenele matrice simultan, ci cu o schimbare de timp de jumătate de perioadă, fazele acestora sunt deplasate cu 180°. Dacă antenele sunt exact aceleași, o astfel de schimbare, atunci când este adăugată, duce la distrugerea reciprocă a interferenței primite de antene. Liniile de aceeași lungime de la un cablu coaxial de 75 ohmi sunt conectate la ambele antene folosind dispozitive de potrivire balun concepute pentru acest tip de antenă, iar liniile sunt conectate la alimentator folosind un transformator cu sfert de undă dintr-o bucată de 50 ohmi. cablu, așa cum se arată în fig. 5. 4, a cărei lungime T corespunde unui sfert din lungimea de undă a cablului pentru canalul principal. Pe lângă reducerea interferenței, o astfel de matrice va oferi o creștere a nivelului semnalului util cu aproximativ 3 dB datorită creșterii câștigului și va slăbi recepția semnalelor reflectate prin îngustarea modelului de radiație al matricei de antene în comparație cu lățimea modelului unei antene utilizate anterior.

Crearea unei astfel de matrice în fază cu două rânduri cu o distanță între rânduri egală cu jumătate din lungimea de undă poate fi asociată cu dificultăți atunci când se utilizează antenele Wave Channel. Faptul este că lungimea reflectorului acestor antene depășește jumătate din lungimea de undă, iar distanța necesară între antene se dovedește a fi impracticabilă. Prin urmare, o astfel de matrice poate fi asamblată numai din antene a căror dimensiune orizontală maximă este mai mică de jumătate din lungimea de undă. Ca exemplu în Fig. 5. 11 prezintă o matrice în fază de două rânduri de antene buclă cu două elemente. Toate dimensiunile acestei matrice pot fi luate din Tabelul 4. 5. Aceeași matrice poate fi asamblată din antene buclă cu trei elemente cu dimensiuni conform Tabelului 4. 6 pentru intervalul contorului sau Tabelului 3. 2 pentru domeniul decimetrului. Cu toate acestea, pentru o matrice decimetrică, distanța dintre antene este luată egală cu jumătate din lungimea de undă a canalului de imagine (Tabelul 1. 2) al emițătorului de televiziune care interferează.

Matricele de mod comun care conțin două sau mai multe etaje au devenit larg răspândite. Prin urmare, este important să știm cum separarea dintre podele afectează forma modelului de radiație în plan vertical. În condiții de recepție pe distanță lungă pe teren plat, este necesar ca antena să primească cel mai bine semnalul de la orizont - la un unghi de elevație de zero. Indiferent de numărul de etaje ale matricei și de distanța dintre etaje, la un unghi de elevație de zero, diagrama de radiație are un maxim. Cu toate acestea, în teren deluros sau muntos, precum și în recepție cu rază ultra-lungă

Orez. 5. 11 Matrice fază dublu rând

(când se folosește reflexia din ionosferă), semnalul poate ajunge și la alte unghiuri de elevație. Dacă (în ceea ce privește modelul de radiație în plan orizontal) analizăm forma modelului unui șir cu două etaje de două vibratoare cu jumătate de undă, în aceste condiții distanța optimă între etaje este egală cu jumătate din lungimea de undă a frecvenței recepționate. canal. Modelul de radiație al unei astfel de matrice cu două etaje conține un lob cu recepție zero de la zenit (unghi de elevație 90 °), iar nivelul de jumătate de putere corespunde unui unghi de elevație de 30 °. Un model de radiație destul de larg favorizează recepția semnalului din direcții în unghiuri față de orizont. Când este necesar să se asigure recepția pe distanță lungă prin creșterea câștigului rețelei de antene, este logic să se mărească separarea dintre etaje. Cu o separare de 3/4 din lungimea de undă, în diagramă apare un lob lateral la un unghi de elevație de 90 °, iar lobul principal se îngustează - unghiul de elevație la jumătate de putere este de aproximativ 20 °, iar recepția zero corespunde unui unghi de elevație. de 42°. Un lobul principal și mai îngust al diagramei de radiație poate fi obținut cu o separare între etaje egală cu lungimea de undă. În acest caz, se formează și un lob lateral, îndreptat spre zenit; unghiul de elevație corespunzător jumătatei puterii este de 14,5°, iar recepția zero.

30°. În cele din urmă, este permisă creșterea distanței la o lungime de undă și jumătate. În acest caz, lobul lateral are un maxim la un unghi de elevație de aproximativ 42°, jumătate din puterea lobului principal corespunde unui unghi de elevație de 9,6° și recepția zero.

20°. Distanța nu trebuie mărită peste această valoare, deoarece vor apărea doi lobi laterali. Astfel, cu o separare între etaje de 2,5 lungimi de undă, lobul principal îndreptat spre linia orizontului (unghiul de elevație este zero) se dovedește a fi foarte îngust: jumătate din puterea lobului principal al diagramei corespunde unui unghi de elevație de numai 5,7°, dar modelul direcțional al matricei este În acest caz, se dovedește a fi tăiat de lobii laterali. Lobul lateral cel mai apropiat de cel principal are maxim la un unghi de elevație de 23,6° și este separat

din lobul principal în direcția recepției glonțului la un unghi de elevație de 11,5°. Al doilea lob lateral are un maxim la un unghi de elevație de 53° și este separat de primul lob lateral printr-o a doua direcție de primire a glonțului la un unghi de elevație de 37°. Dacă există chiar și dealuri mici pe traseu, este imposibil să negați posibilitatea ca un semnal să sosească la un unghi mic de elevație, care va cădea în zona modelului de radiație corespunzătoare recepției glonțului. În acest caz, semnalul nu va fi primit sau va fi slăbit semnificativ.

Deși analiza de mai sus a modelelor direcționale în plan vertical se referă la o rețea de antene cu două etaje de două vibratoare cu jumătate de undă, aceeași natură ar trebui să aibă modelele de rețele asamblate din antene mai complexe, de exemplu, de la antene „canal de undă”. sau de la antene buclă. Singura diferență va fi în unghiurile de elevație corespunzătoare jumătate de putere, recepție zero și maximele lobului lateral. Prin urmare, atunci când alegeți dimensiunea separării dintre etajele unei matrice de mod comun asamblate din antene foarte diferite (dar identice!), vă puteți ghida după considerentele de mai sus.

Orez. 5.10 Modele de radiație ale matricei în mod comun

Imagine:

Orez. 5.11 Matrice fază dublu rând

Imagine:

Orez. 5.8. Pentru a determina diferența de cursă

Imagine:

Orez. 5.9. Adăugarea vectorului

Imagine:

5.6. SCANARE ELECTRICĂ A ANTENELE TV

5. 6. SCANAREA ELECTRICĂ A ANTENELE TV

Scanarea antenei este o mișcare spațială controlată în conformitate cu o anumită lege a direcției de recepție maximă, în timpul căreia un anumit sector sau altă zonă de vizualizare este „scanat” secvenţial. Astfel, antena unei stații radar universale se rotește în jurul unei axe verticale și pentru fiecare revoluție vă permite să supravegheați întregul spațiu din jur. O astfel de scanare este mecanică - rotația mecanică a antenei oferă o privire de ansamblu asupra unei zone date. Spre deosebire de scanarea mecanică, în ultimii ani, scanarea electrică a fost adesea folosită în radar, în care antena este o matrice fixă, iar o schimbare a direcției lobului principal al diagramei de radiație este realizată prin fazarea corespunzătoare a antenelor matricei. . Dacă, de exemplu, semnalele primite de două antene sunt adăugate direct, maximul lobului principal al diagramei este îndreptat perpendicular pe linia care leagă antenele. Dar dacă, înainte de adăugarea semnalelor, unul dintre ele este întârziat pentru o parte a perioadei, adică deplasat în fază față de semnalul primit de cealaltă antenă, modelul de radiație se va roti cu un anumit unghi, pentru care diferența de cale. va fi compensată prin întârzierea introdusă. Cu o schimbare de fază principală și continuă, maximul modelului de radiație își schimbă, de asemenea, direct și continuu.

În tehnologia de recepție a televiziunii, un tip de scanare mecanică a fost folosit de mult timp. Antena a fost instalată pe un catarg rotativ și fie manual, fie cu ajutorul unui motor electric echipat cu cutie de viteze, a fost rotită în direcția emițătorului de televiziune dorit. Astfel de dispozitive au fost folosite de fanii recepției de televiziune destul de rar, deoarece erau voluminoase și scumpe.

Principiul scanării electrice face posibilă rotirea foarte simplă a diagramei maxime de radiație a unei rețele fixe de antene prin

datorită fazării antenelor sale. Să revenim la considerarea Fig. 5. 8. Fie antenele 1 și 2 să fie omnidirecționale. Dacă direcția către emițător este perpendiculară pe linia care leagă antenele, semnalele primite de acestea vor fi în fază, iar maximul diagramei va fi îndreptat către emițător. Dacă emițătorul este înclinat A, are loc o schimbare de fază între semnalele primite , corespunzătoare diferenței de cale, iar recepția va avea loc pe panta diagramei de radiație. Dar este suficient să întârziem semnalul primit de antena 1, deplasându-l în fază cu același unghi b, astfel încât ambele semnale să fie în fază. Ca rezultat, maximul diagramei se va roti și va fi în direcție A. Când se utilizează antene direcționale, dependența unghiului de recepție maximă de defazarea unuia dintre semnale devine complexă. Forma modelului de radiație al unei rețele fazate pe două rânduri de vibratoare cu jumătate de undă cu o distanță între ele egală cu jumătate din lungimea de undă este descrisă de formula:

În această formulă, unghiul b corespunde întârzierii necesare a semnalului recepționat de antena 1 pentru ca maximul modelului de radiație al matricei să fie rotit în direcția A.

Modelele de radiație ale matricei considerate pentru cinci valori de fazare a antenei sunt prezentate în Fig. 5. 12. Când se uită la diagrame

Se pot trage următoarele concluzii. Fazarea matricei duce la o bifurcare a diagramei în doi lobi. Pe măsură ce unghiul de fazare crește, lobul principal scade și lobul lateral crește. Când unghiul de fazare atinge 180°, petalele devin identice! Calculul arată că odată cu o creștere suplimentară a unghiului de fazare, lobul lateral devine cel principal, ceea ce este echivalent cu fazarea altei antene. Datorită faptului că vibratorul cu jumătate de undă primește semnale în mod egal din față și din spate, modelul de radiație în semiplanul opus este similar cu cel prezentat.

Lipsa unei expresii analitice pentru modelele de radiație ale altor antene nu face posibilă urmărirea rezultatelor utilizării lor într-o matrice fază, dar putem presupune că acestea vor fi calitativ aceleași.

De exemplu, putem recomanda utilizarea unei matrice fază dacă este necesar să primim programe de la două emițătoare de televiziune care funcționează pe același canale sau pe canale adiacente în frecvență și situate în direcții diferite.

Fazarea antenei în matrice este ușor de realizat datorită lungimilor diferite ale liniilor, de exemplu, cele prezentate în Fig. ( lungime de undă în cablu în 1, 52 de ori mai mică decât în ​​spațiul liber).

Orez. 5.12. Modele de radiație ale matricei considerate

Imagine:

Creșterea lungimii unei linii în raport cu alta

Imagine:

Formă de model de radiație cu două rânduri în faze

Imagine:

5.7. REPETORI PASIVI

5.7. REPETORI PASIVI

Există condiții în care recepția fiabilă a emisiunilor de televiziune este imposibilă din cauza unui nivel excesiv de scăzut al intensității câmpului la punctul de recepție. Acest lucru se poate datora distanței mari până la emițătorul de televiziune, dar uneori motivul este că terenul este nefavorabil, iar punctul de recepție este situat într-o adâncime. În acest caz, trecerea directă a semnalului este împiedicată de prezența unei bariere de deal sau de munte. În astfel de condiții, recurg la utilizarea unui repetor activ sau pasiv.

Un repetor activ este o combinație între o antenă de recepție, un receptor radio cu semnal complet de televiziune, un convertor de spectru de frecvență, un transmițător radio cu semnal convertit și o antenă de transmisie. Un convertor de spectru de frecvență este necesar pentru a se asigura că semnalul este transmis de către repetor pe un canal de frecvență diferit față de canalul prin care a fost primit semnalul. Acest lucru este necesar pentru a elimina interferențele pentru acele televizoare care pot cădea într-o zonă în care este posibil să se recepționeze atât semnalul principal, cât și semnalul retransmis. În primii ani ai dezvoltării televiziunii de masă, când numărul centrelor de televiziune era mic, unele grupuri de radio amatori au creat repetitoare active pentru a asigura recepția fiabilă a emisiunilor de televiziune în localitățile lor. În prezent, rețeaua de operare

Numărul de centre de televiziune și repetoare active de stat a devenit atât de dens încât uneori este imposibil să alegeți un număr de canal liber care să nu interfereze cu semnalele emițătorilor din jur. Prin urmare, Ministerul Comunicațiilor interzice categoric construirea de repetoare active amatori. Instalarea repetitoarelor active de stat se realizează conform planului, ținând cont de transmițătoarele existente în fiecare regiune și benzile de frecvență ale acestora. În același timp, pentru a instala un nou repetor, este adesea necesară schimbarea numerelor de canale ale centrelor de televiziune și repetoarelor existente.

Un repetor pasiv se distinge prin faptul că nu conține emițător-receptor sau echipament de amplificare, iar recepția și transmisia sunt efectuate exclusiv de sisteme de antenă.

Există trei tipuri de repetoare pasive: refractive, reflectorizante și obstacole.

În cel mai simplu caz, un repetor de tip refractiv este o combinație de două antene foarte direcționale, dintre care una este orientată spre antena emițător, iar a doua este îndreptată către punctul de recepție. Astfel, semnalul este reemis în direcția dorită.

Un repetor de tip reflectorizant este realizat sub forma uneia sau a două oglinzi de antenă plate, care asigură o schimbare a direcției de propagare a semnalului. Antenele repetitoare de tip refractie si reflexie trebuie realizate cu suprafete de lucru de inalta precizie cu dimensiuni mari ale panzelor acestor antene, ajungand la sute de metri patrati in gama de frecvente a televiziunii. În plus, trebuie asigurată fixarea rigidă a suprafețelor de lucru ale antenelor în spațiu, ceea ce necesită utilizarea unor suporturi super-rigide. Prin urmare, repetoarele de tip refracție și reflexie și-au găsit recent utilizarea rar pe liniile de comunicații guvernamentale și sunt complet inacceptabile în condițiile de radio amatori pentru recepționarea emisiunilor de televiziune.

Un repetor pasiv de tip obstacol a fost propus în 1954 de G. Z. Eisenberg și A. M. Model. Un astfel de repetor este o suprafață metalică situată între emițător și receptor, situată relativ la emițător în zona de umbră (Fig. 5. 13). În absența unui repetor, antena emițătorului instalată în punctul A nu creează practic niciun câmp electromagnetic în punctul de recepție B, deoarece punctul de recepție este umbrit. Când un obstacol este plasat pe calea de propagare a semnalului în punctul B, apare un câmp în punctul B. Acest lucru se datorează faptului că

Orez. 5. 13. Să explice instalarea unui repetor pasiv

obstacolul, în conformitate cu principiul lui Huygens, este excitat de o undă incidentă pe el și devine o sursă de radiație secundară. Cu o alegere adecvată a formei și mărimii obstacolului, intensitatea câmpului în punctul B poate fi semnificativă și suficientă pentru recepția fiabilă a unui semnal de televiziune. Rolul obstacolului este acela că o suprafață cu intensitatea câmpului zero se formează de-a lungul căii de propagare a semnalului pe partea îndreptată spre punctul de recepție.

Deformările suprafeței de lucru a repetorului, cum ar fi un obstacol cauzat de vânt, sau abaterea acestuia din cauza inexactităților de fabricație, nu afectează intensitatea radiației și nivelul intensității câmpului la punctul de recepție. Acesta este principalul avantaj al repetoarelor de tip obstacol față de repetoarele de tip refractiv și reflectorizant. Prin urmare, pânza unui repetor de tip obstacol poate fi realizată nu sub forma unei structuri metalice rigide, ci sub forma unei plase de sârmă, în timp ce rigiditatea structurii cadrului unei astfel de plase este determinată numai de mecanica necesară. putere. De asemenea, nu este nevoie să reglați suprafața de lucru a repetorului după instalarea acestuia, ceea ce este obligatoriu pentru repetoarele de tipuri refractive și reflectorizante. Toate acestea indică faptul că repetoarele pasive de tip obstacol pot fi utilizate pe scară largă pentru recepția fiabilă a emisiunilor de televiziune în condiții dificile de teren atunci când sunt instalate de radioamatori.

Forma optimă a pânzei repetoare de tip obstacol este arcuită. Cu toate acestea, practic datorită faptului că dimensiunile orizontale ale pânzei sunt semnificativ mai mici decât distanța până la emițătorul transmis, arcul degenerează într-o linie dreaptă, iar o pânză de formă dreptunghiulară dă aceleași rezultate. Pânza repetitorului este instalată într-un plan vertical perpendicular pe linia de legătură punctelor A și B. Instalarea pânzei repetitorului pe suporturi este prezentată în Fig. 5. 14. Cea mai mare înălțime a pânzei este egală cu înălțimea zonei Fresnel și poate fi determinată prin formula

Lățimea maximă a pânzei este determinată de defazarea admisă a câmpurilor emise de mijlocul și marginile pânzei:

Orez. 5. 14. Canvas de repetor pasiv

În aceste formule L - lungimea de undă a canalului de televiziune recepționat, A - unghiul dintre direcțiile câmpului incident pe bandă și câmpul radiat în punctul de recepție, R2 este distanța înclinată dintre banda repetitoare și antena de recepție. Formulele sunt valabile atunci când distanța dintre antena de transmisie și repetitor este semnificativ mai mare decât distanța dintre repetitor și antena de recepție. În caz contrar, în loc de R2, ar trebui să înlocuiți valoarea R1R2/(R1 + R2) în formulă. Dimensiunile pânzei se obțin în metri, dacă distanțele sunt exprimate și în metri.

La calcularea dimensiunilor unui repetor pasiv, trebuie luat în considerare faptul că dimensiunile rezultate sunt maxime admise: creșterea acestor dimensiuni duce la o scădere a eficienței repetorului. De fapt, în intervalele de unde de metru I și II, aceste dimensiuni pot fi de fapt imposibil de realizat. Să luăm următorul exemplu. Să presupunem că distanța de la emițător la repetor R1 = 30 km, distanța de la repetitor la antena de recepție R2 = 1 km, iar unghiul dintre aceste direcții este a = 10°. Apoi, pentru primul canal de televiziune cu lungimea de undă L = 6 m, înălțimea maximă a pânzei va fi egală cu 17,3 m, iar cea mai mare lățime a pânzei va fi de 132 m. În astfel de condiții, pânza poate fi realizată din mai mici. dimensiuni, deși eficiența repetorului, care este proporțională cu suprafața pânzei, va scădea. În aceleași condiții, dacă se primesc transmisii pe canalul al 12-lea cu lungimea de undă de 1,32 m, dimensiunile pânzei sunt deja mai apropiate de realitate: înălțime -3,7 m, lățime - 61,3 m. În sfârșit, pentru canalul 33 al decimetrului gamă de undă cu o lungime de undă de 0,53 m, dimensiunile pânzei sunt și mai mici: înălțime - 1,5 m și lățime - 39,1 m.

Eficacitatea unui repetor pasiv, cum ar fi un obstacol, poate fi caracterizată prin raportul dintre intensitatea câmpului în punctul de plasare a repetorului și intensitatea câmpului în punctul de recepție:

intensitatea câmpului la punctul de recepție va fi de 5,3; De 11, 2 și 18 ori mai mică decât intensitatea câmpului la punctul de instalare a repetorului pentru canalele 1, 12 și, respectiv, 33.

Din formula transformată este clar că la unghiuri mici a, intensitatea câmpului la punctul de recepție este invers proporțională cu acest unghi, iar dependența sa de distanța până la repetor și de lungimea de undă este mai slabă,

deoarece valorile lor sunt incluse în formula sub semnul radical dacă dimensiunile pânzei sunt alese pentru a fi maxim admisibile. În același timp, dimensiunile maxime ale pânzei depind de lungimea de undă; odată cu scăderea lungimii de undă, ele scad, în special, înălțimea pânzei, care depinde din lungimea de undă la prima putere. Astfel, eficiența repetorului pe măsură ce lungimea de undă scade ar putea fi crescută dacă dimensiunile benzii ar putea fi mărite peste limita maximă admisă. Acest lucru se dovedește a fi posibil dacă pânza nu este făcută continuă, ci constă din mai multe dungi orizontale care se suprapun zonelor Fresnel printr-un singur semn, adică un singur semn. Datorită faptului că în intervalele de unde decimetrice înălțimea maximă admisă a foii este mică, este posibil să se facă o foaie de două sau trei benzi, iar înălțimea fiecărei benzi și distanța de înălțime dintre ele sunt luate egale cu valoarea găsită a înălțimii maxime a foii. Astfel de repetoare sunt numite multi-element.

Eficiența unui repetor de tip obstacol cu ​​mai multe elemente crește proporțional cu pătratul numărului de benzi. Astfel, dacă în exemplul dat țesătura repetitorului pentru canalul 33 este alcătuită din trei dungi, fiecare de 1,5 m înălțime, cu o distanță de înălțime între ele de tot 1,5 m, eficiența repetitorului va crește de 9 ori. În acest caz, intensitatea câmpului la punctul de recepție nu va mai fi de 18 ori mai mică decât intensitatea câmpului la punctul de instalare a repetorului, ci doar de două ori.

Pe teren plat cu traseu lung, utilizarea repetitoarelor pasive de tip obstacol radioamator devine nerealistă din următoarele motive. Repeatorul trebuie instalat într-un punct de-a lungul traseului unde intensitatea câmpului este suficient de mare, iar acest punct este de obicei situat la zeci de kilometri de punctul de recepție. Pe măsură ce această distanță crește, eficiența repetorului scade cu o suprafață efectivă egală a rețelei. Unghiul dintre direcțiile câmpului incident pe repetor și radiat către punctul de recepție este redus la fracțiuni de grad, ceea ce duce la creșterea înălțimii maxime admise a pânzei. În același timp, instalarea unui repetor cu mai multe elemente chiar și pentru intervalul decimetru devine nerealistă din cauza faptului că în astfel de condiții înălțimea fiecărei benzi și distanțele dintre ele în înălțime sunt inacceptabil de mari.

Este recomandabil să instalați repetoare pasive de tip obstacol în condițiile în care punctul de recepție este blocat în direcția emițătorului de un obstacol înalt din apropiere, iar în partea de sus a acestui obstacol, pe care va fi instalat repetorul, intensitatea câmpului semnalului. este destul de mare. Apoi pânza repetitorului poate fi realizată la dimensiunile maxime admise chiar și pentru primul canal de televiziune, iar pentru al 12-lea canal repetitorul poate fi realizat cu mai multe elemente.

Să luăm acum în considerare implementarea practică a pânzei repetitorului. Teoria repetoarelor pasive se bazează pe presupunerea că obstacolul este o foaie solidă de metal. Cu toate acestea, în practică, țesătura este realizată sub formă de plasă de sârmă. Astfel de rețele reflectă bine undele electromagnetice dacă polarizarea câmpului incident este paralelă cu firele rețelei. Apoi, cu polarizarea orizontală a semnalului, țesătura ar trebui să fie realizată sub formă de fire orizontale și cu polarizare verticală.

polarizare – verticală. Distanța dintre fire trebuie să fie semnificativ mai mică decât lungimea de undă de funcționare. Poate fi considerat suficient dacă raportul lor este de cel puțin 20. Contează și diametrul firelor: cu cât diametrul firelor este mai mare, cu atât se scurge mai puțină putere și cu atât lama funcționează mai bine. Cablul antenei dă rezultate bune la fabricarea țesăturii repetitoare. Pentru a asigura rezistența firelor, foile pot fi fixate cu fire transversale de orice diametru, având lipite toate punctele de intersecție. Distanțele dintre firele transversale sunt alese arbitrar din motive de rezistență mecanică. Pânza repetitorului este instalată pe două sau mai multe suporturi. Dacă se folosesc suporturi intermediare, toate părțile benzii trebuie să fie în același plan. Forma dreptunghiulară a pânzei este asigurată de suspendarea acesteia pe un cordon de nailon. Nu este nevoie să izolați pânza de suporturi. Înălțimea marginii inferioare a pânzei deasupra suprafeței solului trebuie să fie de cel puțin câteva lungimi de undă ale canalului recepționat.

Imagine:

Imagine:

5.8. CARACTERISTICI ALE RECEPȚIEI TELEVIZIUNII ULTRA LUNGI

5. 8. CARACTERISTICI ALE RECEPȚIEI TELEVIZIUNII ULTRA-LUNGI

După cum sa menționat deja, recepția pe distanță ultra-lungă a emisiunilor de televiziune este observată relativ rar; sesiunile sale sunt de scurtă durată și nu pot fi prezise. Recepția pe distanță ultra-lungă este posibilă în condiții favorabile accidental de propagare a semnalului. Să luăm în considerare care sunt aceste condiții și ce explică recepția televiziunii cu rază ultra-lungă?

După cum se știe, baza pentru propagarea undelor radio în domeniul undelor lungi și medii este unda solului, care se caracterizează prin faptul că energia câmpului electromagnetic se îndoaie în jurul suprafeței pământului datorită refracției în atmosfera. Această refracție apare datorită scăderii densității aerului cu înălțimea. Undele radio cu unde scurte sunt slab refractate în atmosferă, dar pot fi reflectate din straturile sale ionizate superioare.

Multă vreme s-a crezut că undele radio din domeniul contorului nu se îndoaie în jurul suprafeței pământului (nu sunt supuse refracției) și nu sunt reflectate de ionosferă. Acest lucru, însă, s-a dovedit a nu fi cazul. Gradul de ionizare al straturilor ionosferice crește brusc în anii de activitate solară, precum și din alte motive. Acest lucru duce la formarea de condiții propice pentru reflectarea undelor metrice. Cele mai importante in acest sens sunt stratul E, situat la o altitudine de 95... 120 km deasupra suprafetei terestre, si stratul F2, situat la o altitudine de 230... 400 km. Se crede că formarea stratului E este asociată cu ionizarea moleculelor de azot și oxigen prin raze X și radiații ultraviolete de la Soare, iar formarea stratului F2 este asociată cu ionizarea acelorași gaze de către ultraviolete și radiația corpusculară de la Soare. Stratul E se caracterizează printr-o mare constanță a concentrației de electroni de la zi la zi, care crește în timpul zilei și scade noaptea, iar stratul F este o formațiune instabilă. În acest strat, atât concentrația de electroni, cât și înălțimea maximului său în zile diferite fluctuează în limite semnificative. Cu toate acestea, în timpul zilei, concentrația de electroni în acest strat este, de asemenea, mai mare decât pe timp de noapte și, în plus, iarna este semnificativ mai mare decât vara. În orele dinainte de zori, se observă un minim profund în densitatea de electroni a stratului F2.

Din când în când, în regiunea E se formează un strat puternic ionizat, care se numește „stratul E sporadic”. Intensitatea stratului sporadic E este de multe ori mai mare decât intensitatea stratului normal E. Studiile au arătat că stratul sporadic E este un grup de nori de electroni care au o întindere orizontală de zeci și sute de kilometri și se mișcă la viteze de până la 300 km/h. Durata de viață a acestui strat variază foarte mult, dar nu depășește câteva ore. Stratul sporadic E poate apărea în orice moment al zilei sau al anului, dar la latitudinile mijlocii se formează mai des în zilele de vară. Se presupune că formarea stratului E sporadic este asociată cu scurgerea particulelor încărcate din straturile superioare și ploile de meteoriți. La fel cum undele radio din domeniul undelor lungi și medii sunt refractate în atmosferă, undele radio din domeniul U K B sunt refractate în ionosferă. Gradul de refracție depinde de concentrația de electroni a stratului și de lungimea undei radio sau de frecvența acesteia.

Cu cât frecvența undei este mai mare, cu atât este mai mare concentrația de electroni necesară pentru ca unda să se întoarcă pe Pământ datorită refracției și reflexiei interne totale. În plus, s-a dovedit că în punctul de reflectare a undei concentrația de electroni trebuie neapărat să crească odată cu înălțimea. Reflexia nu poate avea loc în regiunea maximului, cu atât mai puțin în regiunea scăderii concentrației de electroni cu înălțimea. Instabilitatea concentrației de electroni în straturile ionizate, modificările acesteia de-a lungul anului și în timpul zilei, durata scurtă și aleatorietatea stratului sporadic E conduc la faptul că condițiile de refracție suficientă și reflexie internă totală necesare revenirii undele radio către pământ apar, de asemenea, aleatoriu, durează o perioadă scurtă de timp și nu sunt prezise.

Concentrațiile de electroni ale diferitelor straturi măsurate folosind rachete geofizice în momente diferite explică de ce recepția televiziunii cu rază ultra-lungă este observată doar în primul interval (canalul de televiziune 1 și 2). Frecvența undelor în intervalele ulterioare este mai mare și necesită astfel de concentrații de electroni pentru a returna valul la pământ care nu există în straturi. Undele din aceste intervale nu sunt reflectate din ionosferă, ci o pătrund prin și prin. Recepția pe distanță ultra-lungă a programelor de televiziune se datorează apariției stratului F2 și a stratului sporadic E. Cu toate acestea, concentrația de electroni a stratului E normal este insuficientă pentru a reflecta undele din domeniul de televiziune, prin urmare, ultra-lungi- nu are loc recepția în interval.

Conform legilor refracției, o rază incidentă pe o suprafață refractantă în mod normal (în unghi drept) nu este refractă. Cu cât fasciculul cade mai ușor pe suprafața de refracție, cu atât este mai probabil ca condițiile de reflexie internă totală să fie realizate, cu atât concentrația de electroni necesară pentru aceasta este mai mică. Prin urmare, recepția televiziunii cu rază ultra-lungă este observată numai la distanțe mari (aproximativ 1000 km sau mai mult) față de transmițătorul de televiziune, iar distanțele mai scurte pentru recepția cu rază ultra-lungă formează o zonă moartă.

Amploarea norilor de electroni și concentrația de electroni a straturilor ionizate variază într-o gamă largă. Prin urmare, intensitatea câmpului semnalului de televiziune se modifică și în limite largi atunci când apare recepția cu rază ultra-lungă. Aceste limite sunt atât de largi încât recepția la distanță foarte lungă cu o calitate bună a imaginii este uneori posibilă chiar și cu antene de interior, așa cum sa observat în 1957. Cu toate acestea, probabilitatea de a obține o imagine stabilă cu recepție la distanță foarte lungă crește odată cu utilizarea -antene de eficienta si receptoare de televiziune foarte sensibile. Printre astfel de receptoare, putem recomanda un televizor pentru recepția la distanță lungă de N. Shvyrin, a cărui descriere a fost dată în revista „Radio” 12 pentru 1972. Acest televizor este potrivit pentru recepția de semnale cu diferite standarde de descompunere a imaginii. Cu toate acestea, trebuie luat în considerare faptul că construcția unui astfel de televizor, și mai ales instalarea și configurarea acestuia, este accesibilă doar radioamatorilor cu foarte multă experiență. În plus, revista a oferit o descriere insuficient de detaliată.Pentru experimente privind recepția cu rază ultra-lungă, puteți folosi și un receptor de televiziune alb-negru obișnuit produs comercial, luând măsuri pentru îmbunătățirea sensibilității acestuia.

Ca antene, este recomandabil să folosiți antene cu bandă îngustă cu un câștig mare, de exemplu, o matrice în fază de două rânduri de antene buclă cu trei elemente, construite conform dimensiunilor pentru primul canal. Este recomandabil să instalați antena pe un catarg înalt, iar dacă lungimea alimentatorului depășește 50 m, utilizați un amplificator de antenă cu zgomot redus, instalându-l pe un catarg în imediata apropiere a antenei. Datorită faptului că nu se știe în prealabil din ce direcție va fi posibilă efectuarea recepției cu rază ultra-lungă în condițiile favorabile de propagare a semnalului predominante, este necesar să se poată orienta rapid și eficient antena. Pentru a face acest lucru, antena este montată pe un catarg rotativ, care se poate roti condus de un motor electric reversibil echipat cu o cutie de viteze cu un raport de transmisie ridicat. Datorită unei astfel de cutii de viteze, puterea motorului poate fi mică, deoarece cuplul de la arborele motorului crește proporțional cu raportul de transmisie al cutiei de viteze. Desigur, angrenajele de ieșire ale cutiei de viteze trebuie să fie proiectate pentru forțe mari. Pentru a preveni răsucirea alimentatorului, sistemul de rotație a catargului antenei trebuie să fie echipat cu întrerupătoare de limitare a puterii motorului care limitează rotația catargului. Aceleași întrerupătoare de limită pot fi utilizate pentru a semnala când a fost atinsă limita de rotație a antenei. Unii radioamatori completează sistemul de rotație de la distanță a antenei cu o pereche de sincronizatoare. Acest lucru face posibilă determinarea direcției antenei în orice poziție folosind o scară montată pe axa sincronizatorului-receptor.

Desigur, în cazurile în care instalația pentru recepție cu rază ultra-lungă este destinată recepționării emisiunilor de televiziune de la un anumit centru de televiziune, nu este nevoie să rotiți antena. În acest caz, antena este orientată către transmițător o dată pentru totdeauna când este instalată.

ANTENE PENTRU RECEPȚIA TELEVIZIUNII TERRESTRE DIN CATALOGUL FIRMEI „BELKA”

Anexa 1

ANTENE PENTRU RECEPȚIA TELEVIZIUNII TERRESTRE DIN CATALOGUL FIRMEI „BELKA”

Antenele de recepție a televiziunii terestre sunt proiectate atât pentru recepția individuală, cât și pentru echiparea sistemelor de recepție colectivă a emisiunilor de televiziune de la centrele de televiziune și repetoare terestre. Aceste antene sunt împărțite în single-channel, single-band, dual-band și wide-band. Antenele cu un singur canal sunt proiectate să primească un singur program specific transmis pe canalul de frecvență la care este reglată antena. Antenele cu o singură bandă sunt concepute pentru a recepționa mai multe programe care sunt transmise la frecvențe dintr-un interval specific: I metru (1, 2 canale), II metru (3... 5 canale), III metru (6... 12 canale) sau IV-V UHF (21... 80 de canale). Antenele cu bandă dublă sunt capabile să primească semnale de la mai multe programe în oricare două dintre intervalele specificate, iar antenele cu bandă largă sunt capabile să primească semnale în mai mult de două benzi. Antenele concepute pentru a recepționa semnale din Banda II (canalele 3...5) pot primi și semnale de transmisie radio VHF-FM.

Toate antenele enumerate mai jos sunt pasive, cu excepția antenelor de tip AEZ-07 și 20/6-12/21-60, care conțin amplificatoare de antenă cu gamă largă. În datele date pentru fiecare antenă, valoarea câștigului este dată în raport cu vibratorul cu jumătate de undă. Coeficientul de protecție arată raportul dintre nivelurile lobului principal al modelului de radiație al antenei și nivelul lobului său posterior. În cea mai mare parte, sunt indicate două mărci ale fiecărei antene: conform nomenclatorului Belka Corporation și conform nomenclatorului producătorului (de exemplu: AE1-01 și DIPOL 5/3-5).

ANTENA CU BANDA UNICA

Numerele canalelor 3... 5 Câștig, dB 3... 8 Tip de polarizare orizontală a semnalului Număr de elemente 5 Coeficient de protecție, dB 8 Rezistență de intrare, Ohm 300 Greutate, kg 1,6 Marca producătorului DIPOL 5/3-5