Строительство и ремонт

       Рабочий диапазон частот антенны

     Рабочий диапазон частот антенны - это интервал частот, в кото­ром должны быть выдержаны все заявленные в паспорте на антенну параметры. Он определяет принимаемые антенной телевизионные каналы.

       Диаграмма направленности антенны

    Наводимая в антенне ЭДС зависит не только от мощности прихо­дящей в точку приема волны, но и от направления ее прихода, т. е. антенна обладает направленными свойствами.

В большинстве случаев достаточно двух более простых для ее пони­мания величин:

♦  ширина диаграммы направленности;

♦  коэффициент помехозащищенности.

       Определение.

Ширина диаграммы направленности - это угол, внутри кото­рого коэффициент усиления уменьшается по отношению к макси­мальному не более, чем на 3 дБ.

     Практически всегда коэффициент усиления и ширина диаграммы связаны между собой: чем больше усиление, тем уже диаграмма, и наоборот. Обычно лежит в пределах 40-80°.

      Диаграмма направленности антенны показывает зависимость ЭДС на зажимах антенны от направления прихода сигнала. На рис. 1 показаны диаграммы направленности телевизионных антенн двух типов. Для наглядности рядом приведен внешний вид антенны.

Рис.1. Диаграммы направленности телевизионных антенн двух типов

     Направленность излучения антенны приводит к повышению напряженности поля волны в направлении максимального излуче­ния и таким образом создает эффект, эквивалентный эффекту, вызы­ваемому увеличением излучаемой мощности. Для количественной оценки эквивалентного выигрыша в излучаемой мощности введено понятие коэффициента направленного действия (КНД), показы­вающего, во сколько раз нужно увеличить мощность излучения при замене данной реальной антенны гипотетической ненаправленной антенны (изотропным излучателем), чтобы напряженность электро­магнитного поля осталась неизменной.

     По ширине основного лепестка можно оценивать антенну по направленным свойствам. Уровень помехозащищенности антенны зависит от параметров боковых и заднего лепестков.

      Вывод.

Диаграмма направленности характеризует зависимость уровня сигнала, выдаваемого антенной, от ориентации ее в пространстве. С увеличением числа директоров в антенне «Волновой канал», главный и боковые лепестки сужаются, а направленные свойства антенны улуч­шаются.

       Коэффициент усиления антенны

     Антенна сама по себе устройство пассивное и ничего не усиливает. В ее задачу входит принять поток электромагнитной энергии, распро­страняющейся от телецентра, и направить эту энергию в фидер (коак­сиальный кабель).

      Определение.

Коэффициент усиления антенны - это величина, которая показывает, во сколько раз напряжение сигнала на выходе данной антенны превышает напряжение сигнала на выходе полуволнового вибратора, помещенного в туже точку электромагнитного поля.

       Коэффициент усиления антенны характеризует реальный выи­грыш по мощности в нагрузке, даваемый данной антенной по сравне­нию с ненаправленным излучателем, с учетом направленных свойств антенны и потерь в ней.

       В некоторые антенны встраивают антенный усилитель, назы­вают их активными и приводят их суммарное усиление как усиле­ние антенны. Антенна и антенный усилитель - это разные элементы антенно-фидерного тракта, выполняющие каждый свою задачу, и не стоит рассматривать их как единое целое только из-за того, что антен­ный усилитель должен устанавливаться как можно ближе к антенне (конечно же, если он нужен). О качестве антенны можно судить по ее коэффициенту усиления как пассивного устройства.

       Пример.

Имеется небольшая красивая активная антенна с коэффициен­том усиления на 1-5 каналах 14 дБ. Это гораздо выше лучших про­фессиональных моделей (5-8 дБ). Но в ней стоит усилитель на 20 дБ. В итоге получается, что коэффициент усиления собственно антенны -6 дБ, и его уже совсем нельзя назвать хорошим.

       Коэффициент усиления может также выражаться в децибелах. Чем больше коэффициент усиления антенны, тем больше будет напряжение сигнала на входе телевизора при прочих равных условиях. Поэтому в условиях дальнего приема необходимо использовать антенны с боль­шим коэффициентом усиления.

       Примечание.

Увеличение коэффициента усиления антенны не приводит к увели­чению уровня шумов.

      Если улучшение чувствительности телевизионного приемника, ограниченной шумами, и выбор оптимального расположения антенны позволяют лишь в небольших пределах улучшить прием, то исполь­зование высокоэффективной антенны может привести к увеличению уровня сигнала во много раз.

      Таким образом, выбор антенны является решающим фактором при дальнем приеме.

       Примечание.

Чем более высокочастотный сигнал необходимо принимать (чем больше номер канала), тем больше должен быть коэффициент усиле­ния антенны. Это связано с тем, что действующая длина антенны пропорциональна длине волны сигнала. Поэтому при одинаковой напряженности поля двух сигналов, например, 1-го и 12-го каналов, и использовании однотипных антенн с одинаковым коэффициентом усиления напряжение сигнала на выходе антенны 12-го канала ока­жется в 4,3 раза меньше, чем на выходе антенны 1-го канала.

       Только по этой причине для получения одинакового напряжения сиг­нала на входе телевизора коэффициент усиления антенны 12-го канала должен быть больше коэффициента усиления антенны 1-го канала в 4,3 раза по напряжению, что соответствует 12,7 дБ. В дециметровом диа­пазоне необходимость использования антенн с повышенным коэффи­циентом усиления по этой причине еще больше возрастает.

       Обратите внимание на то, как надо читать коэффициенты усиления, приведенные в паспортах к антеннам и в рекламных буклетах. Усиление антенны должно указываться со словами «не менее», т. е. должно ука­зываться такое значение, которое будет выполнено на любой частоте из рабочего диапазона любой антенны данного типа. Так делают произво­дители, уверенные в своей продукции и уважающие своего покупателя.

      Если коэффициент усиления обозначен просто числом, то он может быть любым из довольно широкого диапазона, вплоть до того, что может быть указан коэффициент усиления, который выполняется на какой-то одной частоте, которая может лежать в том месте диапазона, где вещание в вашей местности не ведется.

      Юридически здесь все правильно, т. к. не сказано, какой именно коэффициент приводится, но практически трудно даже дать рекомен­дации, как такой параметр может характеризовать антенну.

        Коэффициент полезного действия

      Коэффициент полезного действия антенны характеризует потери мощности в антенне и представляет собой отношение мощности излу­чения к сумме мощностей излучения и потерь.

       Входное сопротивление

    Входное сопротивление определяется отношением напряжения к току на зажимах антенны. Величину входного сопротивления антенны необ­ходимо знать, чтобы правильно согласовать антенну с кабелем и телеви­зором, тогда на вход телевизора поступает наибольшая мощность.

       Правило.

При правильном согласовании входное сопротивление антенны должно равняться входному сопротивлению кабеля снижения, которое, в свою очередь, должно быть равно входному сопротивлению телевизора.

     Это особенно важно в условиях дальнего приема. Измеряется входное сопротивление в точках, к которым подключается фидерная линия.

      Входное сопротивление антенны характеризуется активной и реак­тивной составляющими. Антенна, настроенная в резонанс, имеет только активное сопротивление, которое определяется отношением напряжения на клеммах антенны к току на входе кабеля снижения.

       Оно зависит от типа антенны, конструктивных особенностей, разме­щения клемм, к которым подсоединяется фидерная линия, от располо­жения вблизи антенны различных сооружений и других факторов.

       Ширина полосы пропускания

      Ширина полосы пропускания - полоса частот, в пределах которой неравномерность частотной характеристики не превышает заданной. Зависимость напряжения на нагрузке от частоты особенно важна для антенн, у которых неравномерность частотной характеристики в полосе телеканала не должна превышать ±1дБ. Ширина полосы про­пускания тем больше, чем меньше зависят от частоты коэффициент усиления и входное сопротивление антенны.

       Коэффициент направленного действия

     Коэффициент направленного действия (КНД) - число, показываю­щее во сколько раз сигнал от данной антенны больше сигнала эталонной (обычно это полуволновый вибратор).

       Коэффициент защитного действия

    Коэффициент защитного действия (КЗД) определяет помехозащи­щенность антенны. Это число, показывающее во сколько раз сигнал, принятый главным лепестком, больше сигнала, принятого задним лепестком, если антенну направить этим лепестком на телецентр.

       Примечание.

Чем меньше ширина главного лепестка, тем больше направлен­ность антенны. Чем меньше боковые и задний лепестки, тем сла­бее сказываются помехи при приеме программ.

      В тех местах, где может быть много отраженных волн, особенно вблизи больших городов и поселков, где индустриальные помехи наи­более интенсивны, выбор антенны определяется не только величиной КНД, но и КЗД. Вблизи телецентра, где мощность сигнала на входе телевизора достаточно велика, казалось бы, можно применять про­стые антенны типа «симметричный вибратор», но для полного исклю­чения отраженных волн приходится использовать сложные направ­ленные антенны, например типа «волновой канал».

       Коэффициент бегущей волны

    Коэффициент бегущей волны (КБВ) показывает качество согласова­ния антенны с кабелем снижения. Выражается КБВ в относительных единицах и в антеннах различных конструкций находится в пределах 0,25-0,6. Чем выше значение КБВ, тем эффективнее передача сигнала от антенны к телевизору, тем выше качество приема. Иногда для харак­теристики качества согласования антенны с кабелем снижения исполь­зуют обратную КБВ величину - коэффициент стоячей волны (КСВ).