ТВ-антенны с большим коэффициентом усиления

Известно, что для приема сигналов в удаленных от телецентра местностях эффективны многоэтажные антенны с большим коэффициентом усиления. Однако радиолюбителям довольно трудно изготовить такие антенны, главным образом, из-за сложности системы питания и настройки. Большой интерес поэтому представляют варианты синфазных антенных решеток, имеющих простую систему питания. Они показаны на рис. 1 (в тексте).

Все антенны состоят из последовательно соединенных рамочных элементов ромбовидной или треугольной формы. Антенны питаются от одного 75-омного коаксиального кабеля, введенного в полотно в точке нулевого потенциала и проложенного вдоль одной из сторон антенны. (Коаксиальный кабель на рис. 1 изображен утолщенной линией). Длина сторон ромбовидных и треугольных равносторонних элементов условно обозначена цифрами. Для 1 — l = 0,375 0; 2 — l = 0,5 0, где 0 — средняя длина волны соответствующего телевизионного канала.

Зависимости КБВ в 75-омном кабеле от l/ для антенны, изображенной на рис. 1, а в тексте, характеризуются графиками, показанными на цветном рисунке — рис. 1 (Цветную вкладку смотрите ЗДЕСЬ). На этом же рисунке показано изменение усиления антенны с рефлектором по отношению к полуволновому вибратору. (Усиление антенны без рефлектора примерно на 3 дБ меньше).

Антенны, изображенные на рис. 1, б и в по усилению и согласованию с 75-омным фидером, примерно одинаковы. Для антенны, выполненной по рис. 1, в, КБВ в фидере и усиление изменяются так, как показано на цветном рис. 2.

Рассмотренные антенны хорошо согласуются с 75-омным фидером в относительно широком диапазоне частот. Их целесообразно использовать для приема телевизионных сигналов в диапазонах 174...230 МГц или 470...622 МГц.

Усиление антенн G₀, изготовленных по рис. 1, б и в, несколько больше, чем антенны, сделанной по рис. 1,а, из-за больших размеров. Однако последняя является более широкополосной. Это позволяет с большим успехом использовать ее для приема телевизионных передач на 6-12 или 21-39 каналах. Длину стороны ромбовидной ячейки в этом случае выбирают равной 57 см для 6-12 каналов и 21 см для 21-39 каналов.

Антенны можно изготовить из трубок диаметром 10...25 мм, из металлических полосок шириной 20...50 мм или уголка, имеющему ширину полки 10...20 мм (больший диаметр и ширина соответствуют более длинноволновому каналу). Вариант антенны, выполненной по рис. 1,а из металлических полосок, показан на рис. 3 вкладки. Полотно антенны крепят к деревянной мачте 1 и перекладинам 2 на диэлектрических пластинах 3. Коаксиальный кабель 4 прокладывают вдоль полосок к точкам питания, где оплетку кабеля подключают к правой стороне антенны, а центральный проводник — к левой. Ширина зазоров между левой и правой половинами антенны должна составлять примерно 10 мм в диапазоне 470...622 МГц и 15...20 мм — в диапазоне 174...220 МГц.

Следует помнить, что должен быть хороший электрический контакт между металлическими полосками, а также между выводами фидера и полосками в точках питания. Особое внимание нужно обратить на выбор контактирующих материалов с целью устранения возможной коррозии. Рекомендации по этому вопросу даны в статье В. Захарова «Трехдиапазонная четырехэлементная антенна» («Радио», 1970, № 4). Если полоски достаточно жесткие, то для антенны 21...39 каналов (а возможно, и для антенны 6...12 каналов) поперечные перекладины 2 можно не применять.

При использовании рефлектора (см. цветной рис. 4) его высота и ширина должны быть на 5...10% больше высоты и ширины полотна антенны. Расстояние h между рефлектором и полотном следует выбрать около 0,25 0.

Для уменьшения веса и парусности антенны рефлектор необходимо выполнять из проводов 1, выбирая расстояние между ними 0,07...0,1 0, где min— минимальная длина волны рабочего диапазона. Провода рефлектора натягивают на деревянном или металлическом каркасе 2, к которому деревянными или металлическими стойками 3 крепят полотно антенны. Рефлектор может быть изготовлен не только из коротких отрезков провода, но и из цельного куска, натянутого зигзагообразно, как показано на рис. 2 (в тексте).

Основные размеры одноканальных и многоканальных антенн с рефлектором, выполненных по цветным рис. 3 и 4, приведены в таблице.

Диаграммы направленности рассмотренных антенн относительно широкие в горизонтальной плоскости и узкие в вертикальной плоскости, что облегчает их ориентацию на телецентр или ретранслятор и уменьшает вероятность приема помех от транспорта и промышленных установок.

На цветном рис. 5 для примера изображены диаграммы антенны с l = 0,375 0 (см. цветной рис. 4).

Авторы: Г. БОРИЙЧУК, В. БУЛЫЧ, В. ШЕЛОНИН г.С-Петербург
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.