Обеспечение дальнего телевизионного приема
Для дальнего приема телевизионных передач могут быть созданы синфазные системы, состоящие из нескольких сравнительно простых антенн:
♦ две антенны, расположенные одна над другой, образуют двухэтажную систему, которая характеризуется суженной диаграммой направленности в вертикальной плоскости;
♦ четыре антенны могут образовать двухэтажную двухрядную систему с суженной диаграммой в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Правило.
Сужение диаграммы направленности соответствует увеличению коэффициента усиления: каждое удвоение количества антенн в синфазной системе соответствует увеличению коэффициента усиления в 1,4 раза по напряжению только за счет суммирования сигналов, принятых каждой антенной. Дополнительно, за счет сужения диаграммы направленности, коэффициент усиления увеличивается примерно еще на 1 дБ при каждом удвоении количества антенн в системе.
Использование в составе синфазной системы сравнительно простых антенн позволяет получить большой коэффициент усиления без необходимости настройки антенн. Необходимо лишь обеспечить согласование системы с фидером, что легко выполняется, поскольку значения входного сопротивления простых антенн известны и мало зависят от настройки антенны.
Вывод.
Увеличивая количество антенн в системе, можно неограниченно увеличивать коэффициент усиления.
Это часто оказывается необходимо в диапазоне ДМВ, где при прочих равных условиях напряжение сигнала на выходе антенны значительно меньше, чем в диапазоне MB, из-за уменьшения длины волны. Вместе с тем, благодаря малым размерам антенн этого диапазона увеличение их количества в системе легко выполнимо и не приводит к чрезмерным габаритам системы.
Рассмотрю примеры синфазных антенн. Наибольшее распространение среди любителей дальнего приема телевидения нашли синфазные системы, собранные из двухэлементных и трехэлементных рамочных антенн «Двойной квадрат» (рис. 1) и «Тройной квадрат» (рис. 2).
Рис. 1. Внешний вид синфазной антенны «Двойной квадрат»
Рис. 2. Внешний вид синфазной антенны «Тройной квадрат»
Размеры аннтен выбираются из табл. 1 и табл. 2, соответственно.
Размеры двухэлементных рамочных антенн Таблица 1
Размеры трехэлементных рамочных антенн Таблица 2
Эти антенны рамочные, они представляет собой провод (трубку и другие профили), согнутый в виде квадрата, сторона которого приблизительно равна четверти длины волны.
Такой рамочный вибратор можно рассматривать как систему, состоящую из двух простых синфазных вибраторов, согнутых по краям. Радиус закругления произвольный, но не должен превышать 1/10 стороны квадрата. В практике применяются двух- и трехэлементные рамочные антенны («Двойной квадрат» и «Тройной квадрат»).
Двухэлементные рамочные антенны обычно используются в диапазонах MB, а трехэлементные - в диапазонах ДМВ.
Двухэтажная двухрядная синфазная система, собранная из четырех двухэлементных рамочных антенн, обладает коэффициентом усиления по напряжению порядка 7 (17 дБ), а такая же система из трехэлементных рамочных антенн обладает коэффициентом усиления по напряжению порядка 12 (22 дБ).
Примечание.
Достичь такого усиления с помощью многоэлементной антенны типа «Волновой канал» невозможно, так как даже коэффициент усиления 16-элементной антенны «Волновой канал» не превышает 14 дБ, да и то, если она тщательно настроена и согласована с фидером.