Универсальная всеволновая телевизионная антенна

Универсальная всеволновая телевизионная антенна способна принимать сигналы в любом телевизионном канале с 1-го по 41-й включительно. Внешний вид антенны показан на рис 86Ж.

В диапазоне МВ (каналы 1 —12) универсальная антенна осуществляет приём телепередач как с горизонтальной, так и с вертикальной поляризациями излучаемых радиоволн. На ДМВ (каналы 21 — 41) антенна принимает сигналы только с горизонтальной поляризацией. Причём универсальная антенна принимает телевизионные сигналы при любых сочетаниях каналов как МВ, так и ДМВ. Не менее существенное преимущество этой антенны — использование только одного кабеля снижения без применения каких-либо специальных фильтров сложения телевизионных сигналов.

Антенна настроена только на те интервалы частот, в которых размещены телевизионные каналы, это значит 48.5—100 МГц (каналы 1—5) и 174— 230 МГц (каналы 6—12) на МВ и 470— 630 МГц (каналы 21—41) на ДМВ. Её коэффициент усиления в отношении полуволнового вибратора равен 0 дБ (единица по напряжению) в каналах 1 — 5, 1,3 дБ (1,16 раза) в каналах 6—12 и 12.5—13,5 дБ (4,2—4,7 раза) в каналах 21—41.

Всеволновая антенна состоит из двух совмещённых частей: одна из них (элементы конструкции 1, 4, 10, 11) предназначена для приёма МВ с общими видами поляризации, вторая (элементы 3, 4, 6, 10, 12) — ДМВ с горизонтальной поляризацией. Обе части антенны размещены на несущей стреле (2), на конце которой имеется изоляционная площадка (13) из гетинакса или текстолита. Стрела (2) устанавливается на деревянной мачте (8), к которой скобами (7) прикрепляется фидер (5). Части МВ и ДМВ антенны подключены параллельно через элементы 10, 11, 12 в точках В и Г к общему фидеру (5) таким образом, чтобы исключить взаимное влияние одной части антенны на другую.

В качестве части антенны для приёма МВ используется веерный вибратор. В работе антенны МВ участвуют отрезки двухпроводных соединительно-симметрирующих линий 11 (АВ и БГ) — 10 (ВД и ГЕ). Линия (10) замкнута на МВ в точках Д и Е петлевым вибратором (4) дециметровой части антенны, входное сопротивление которого при этом очень малое.

Для приёма на ДМВ используется антенна «Волновой канал», которая состоит из активного петлевого вибратора (4), двенадцати пассивных директоров (6), двухэтажного рефлектора (3), отрезков двухпроводных линий (10, 11) и разомкнутого на конце шлейфа (12).

На рис. 86Ж6 показано устройство части универсальной антенны для приёма МВ. Особое внимание необходимо обратить на размещение пунктов А и Б веерного вибратора, к которым подключается соединительно-симметрирующая линия (11) и разомкнутый на конце шлейф (12). Такой наклон правой части веерного вибратора относительно левой под углом 45° обеспечивает приём телевизионных сигналов как с вертикальной, так и с горизонтальной поляризацией излучаемых радиоволн.

На рис. показан вид веерного вибратора сверху. Необходимо отметить, что четыре элемента (1) левой части антенны находятся в одной плоскости, как и четыре элемента (1) правой части антенны в другой. Обе плоскости расположены под углом 120° в направлении на передающую станцию. Это необходимо сделать для того, чтобы антенна работала в каналах 6—12 без ухудшения своих параметров. Веерный вибратор можно использовать как самостоятельную антенну, если необходимо вести телевизионный приём в нескольких каналах МВ с одного направления в зоне уверенного приёма данных передающих станций. Однако если необходимо вести приём радиоволн только с горизонтальной поляризацией, то метровую часть универсальной антенны можно упростить.

Длина отрезков ВД и ГЕ линии (10) равны примерно четверти средней длины волны каналов 1—5 и трём четвертям средней длины волны каналов 6 —12. Длина отрезков АВ и БГ линии (11) и разомкнутого шлейфа (12) равна примерно четверти средней длины волны каналов 21—41. Универсальная всеволновая антенна работает следующим образом. Телевизионные сигналы МВ, принятые веерным вибратором, поступают по линии (11) в фидер (5). В сторону петлевого вибратора (4) антенны ДМВ сигнал не ответвляется, так как входное сопротивление короткозамкнутой линии (10) в точках В и Г для МВ очень большое.

Это объясняется тем, что короткозамкнутая линия выбранной длины представляет собой параллельный колебательный контур, сопротивление которого на резонансной частоте близко к бесконечности. Принятые петлевым вибратором (4) сигналы ДМВ проходят по линии (10) и поступают в фидер (5). К веерному вибратору они не доходят, так как разомкнутый на конце шлейф (12) создаёт в точках подключения А и Б этого вибратора последовательный колебательный контур, сопротивление которого на ДМВ близко к нулю и замыкает накоротко линию (11). При этом входное сопротивление этой линии между точками В и Г очень большое и она не влияет на работу дециметровой части антенны.

В результате работы этих простых устройств часть универсальной антенны для приёма МВ не оказывает никакого влияния на работу части антенны для приёма ДМВ и наоборот — часть антенны для приёма ДМВ не оказывает влияния на работу части антенны для приёма МВ.

Познакомимся с некоторыми конструктивными особенностями универсальной антенны. Каждую часть двухпроводной линии (10, 11) и шлейфа (12) выполняют из одной цельной металлической трубки диаметром 9—14 мм. Такого же диаметра должна быть и трубка петлевого вибратора (4). Элементы части антенны для приёма МВ закрепляются на диэлектрической площадке (13) толщиной 25 — 30 мм (ширина и высота произвольные). Трубки веерного вибратора (1) диаметром 10—16 мм крепятся в точках А и Б перехода линии (11) в шлейф (12). Их можно заварить, прикрутить болтами, обеспечив надёжный электрический контакт и защиту от влажности. Так же соединяются концы линии (10) и петлевого вибратора (4) в точках Д и Е.

Форма изгиба линий (10 и 11) может быть произвольной, однако необходимо точно выдерживать между трубками (а не между их осями, как обычно принято) расстояние 50 мм. С этой целью можно использовать распорку-фиксатор (9) из материала с возможно меньшей диэлектрической проницаемостью и малыми потерями (фторопласт, полистирол и др.). При достаточной жёсткости линий (10, 11) практически можно обойтись без распорки.

Фидер (5), в качестве которого необходимо применять коаксиальный кабель типа РК с волновым сопротивлением 75 Ом и с наименьшим погонным затуханием, вводят в отверстие петлевого вибратора (4) в точке нулевого потенциала (0). Далее кабель пропускают внутри одной из трубок петлевого вибратора и линии (10) (не имеет значения в какой) и заливают в точках В и Г. Например, если кабель проложен в правой трубке линии (10), то оплётку кабеля необходимо припаять в точке Г, а центральный проводник кабеля — в точке В. Конец кабеля (5) подготавливают к пайке в точках В и Г после протягивания в трубке. Место пайки и выводы кабеля необходимо защитить от влаги.

В тех случаях, когда внешний диаметр кабеля (5) больше, чем внутренний диаметр трубок, из которых изготовлен вибратор (4) и соединительная линия (10, 11), то фидер (5) можно проложить сверху трубок с помощью изоляционной ленты, поверх которой накладывается проволочный бандаж или скобы. При прокладке фидера (5) необходимо избегать резких изгибов и сильного сдавливания скобами. В верхней части мачты радиус изгиба должен быть не менее пяти диаметров кабеля.

Часть универсальной антенны для приёма ДМВ представляет собой антенну «Волновой канал» и состоит из двенадцати директоров (6), петлевого вибратора (4) и двухэтажного рефлектора (3). Элементы антенны крепятся к несущей стреле (2) любым способом. В качестве стрелы используется металлическая трубка диаметром 20 мм. Все пассивные элементы антенны (директоры и рефлекторы) изготавливаются из трубок диаметром 8 (±2) мм. Для изготовления вибраторов лучше применять цветные металлы: медь, латунь, алюминий, дюралюминий.

Вместо металлической трубки в качестве несущей стрелы можно использовать деревянный брус сечением 30 х 30 мм. В этом случае для заземления антенны под вибраторами (4 и 6) необходимо проложить металлическую ленту и соединить её с проводом заземления или с металлической мачтой. При этом необходимо обеспечить надёжный электрический контакт и защиту его от коррозии во всех местах соединения.

В случае приёма радиоволн с вертикальной поляризацией и близкого размещения к веерному вибратору металлической мачты, вертикальной части фидера, провода заземления (если антенна оснащена громоотводом) вторичные электромагнитные поля, созданные этими элементами, могут исказить диаграмму направленности части антенны для приёма МВ. Поэтому мачту лучше выполнить из дерева. Если же мачта металлическая, то в верхней её части необходимо установить деревянную вставку длиной не менее 0,3 средней длины волны самого низкочастотного из принимаемых каналов МВ. Например, длина волны первого телевизионного канала 6 м. Тогда длина деревянной вставки в верхней части металлической мачты должна быть 1,8 м.

Часть антенны для ДМВ может использоваться как самостоятельная антенна для приёма ДМВ. При приёме телевизионных программ с мощного ретранслятора ДМВ (мощность 20 кВт) антенну с четырьмя директорами можно использовать в качестве комнатной в пределах населённого пункта и на расстоянии 5— 10 км от него. Антенну ДМВ с семью директорами можно применять как самостоятельную антенну на расстояниях до 30—35 км. Антенну с 12 директорами можно использовать на расстояниях до 60 — 70 км от мощного ретранслятора ДМВ.