Прежде чем начать разговор о выборе телевизионной антенны для цифрового телевидения стандарта DVB-T2, поговорим немного о самом эфирном телевидении. Отсюда следует, что для увеличения КПД антенны необходимо уменьшать сопротивление потерь и увеличивать сопротивление излу-чения антенны.
Sorry, your request has been denied.
Рисунок 1 — Элементы системы излучения электромагнитного поля Любая антенна обладает так называемым принципом "двойственности", который говорит о том, что любая антенна может быть как передающей то есть преобразовывать волны линии передачи в расходящиеся волны окружающего пространства , так и приемной осуществлять обратное преобразование. Вне зависимости от реализации и вида антенны, она характеризуется следующими основными параметрами: Диаграмма направленности ДН. Это распределение напряженности или энергии поля в пространстве, показывает в каких направлениях и с какой мощностью излучает антенная система. Строится эта зависимость, как правило, в сферической системе координат. В зависимости от вида диаграммы от того, насколько диаграмма "острая" различают изотропные антенны, слабонаправленные, высоконаправленные.
От вида диаграммы направленности зависят такие важные характеристики антенны как коэффициент направленного действия КНД и коэффициент усилении КУ. Ниже мы рассмотрим вид диаграммы направленности, а также КНД и КУ одной из самой простых антенн в разных плоскостях. Коэффициент полезного действия антенны. Он должен быть достаточно высоким, а потери — малыми, именно по этой причине при реализации антенн используют металлические конструкции, обладающие высокой проводимостью и диэлектрики с малыми потерями.
Согласование линии передачи с нагрузкой. Так как и передающая и приемная антенны соединяются с линией питания, то ее входное сопротивление должно быть согласовано с волновым сопротивлением линии. Иначе будет возникать нежелательное возникновение отраженных волн, а наличие последних — это всегда уменьшение излучаемой мощности и источник дополнительных помех.
В России представили инновационную антенну, которая способна заменить сразу несколько антенн разных диапазонов Разработка призвана упростить работу наземных антенных систем НПП «Полет» холдинга «Росэлектроники», входящего в состав Ростеха, разработало сверхширокополосную дискоконусную антенну, которая может использоваться на полигонах, в наземных комплексах связи, а также в мобильных радиоизмерительных лабораториях. Иллюстрация: «Росэлектроника» Как отметили в пресс-службе «Росэлектроники», одна такая антенна может заменить несколько антенн разных диапазонов, что позволяет значительно упростить всю наземную антенную систему и повысить надёжность её работы. Расширенный рабочий диапазон частот достигается за счёт оригинальной геометрии новой антенны.
Но всё начинается с простого. Этот фильм — введение в мир антенн. Как устроены простейшие антенны: диполь и гроунд-плейн ground plane.
Какими должны быть размеры антенны, как правильно запитать антенну, на какой высоте ее подвесить, какие бывают антенны.
Но как было сказано выше - не всегда высокое усиление приведет к лучшему изображению. Усиление антенны должно соответствовать месту установки антенны. Иногда недобросовестные производители или продавцы указывают на упаковке и в паспорте «заоблачные» коэффициенты усиления, не имеющие ничего общего с действительностью. Если на антенне комнатной или наружной указаны цифры выше 40-45 дБ, то к такому изделию стоит относиться очень осторожно. Ну, а если Вы видите 80 ДБ, 90 Дб.
Не покупайте такие антенны, это обман! Антенну нужно правильно собрать, грамотно установить и настроить. Сборка обычно подробно описана в паспорте или на упаковке. Внимательно прочтите инструкцию перед началом сборки, а лучше - до покупки! Если Вы видите корявый «машинный» перевод на русский, ошибки и неточности, если иллюстрации некачественные и понять из них ничего невозможно - откажитесь от приобретения такой антенны! Обратите внимание на место установки антенны, ее подключение к телевизору, ориентации на телецентр.
Типичные ошибки в этом вопросе описаны в разделе FAQ частые вопросы-ответы. Ознакомьтесь с этим разделом. Настройка антенны чаще всего сводится к правильной ориентации ее на телецентр. Методика простая - медленно поворачивать антенну в горизонтальной плоскости, одновременно наблюдая за качеством «картинки». При настройке наружной антенны - воспользуйтесь помощью второго человека. Для комнатных антенн на каждом из каналов необходимо пробовать менять усиление.
При этом для комнатной антенны может возникнуть ситуация подстройки положения MB или ДМВ части при переключении каналов. Это нормально и является «платой» за компромиссное расположение. О настройке антенн подробно описано в паспорте изделия. Во многих антеннах коаксиальный кабель имеется в комплекте поставки. Однако если антенна приобретается без кабеля обычно - наружная антенна , либо длины кабеля в комплекте недостаточно, отнеситесь со всей серьезностью к вопросу покупки кабеля. Для ТВ антенн необходимо применять кабель волновым сопротивлением 750м.
Эта цифра указана на самом кабеле. Качество кабеля - это используемые материалы и качество производства. Чем плотнее оплетка кабеля, чем толще центральная жила - тем кабель лучше. Обычно чем кабель качественнее - тем он дороже. Не стоит гнаться за дешевизной, ведь плохой кабель может свести на нет все преимущества антенны! Несколько полезных советов как выбрать антенну.
Очень часто покупатель затрудняется с выбором подходящей телевизионной антенны, и нуждается в помощи продавца-консультанта.
Антенна - электрическое устройство
Они используются в таких системах, как радиовещание, телевидение , двунаправленная и разнонаправленная радиосвязь, радары , мобильная телефония, спутниковая связь , дистанционное радиоуправление, беспроводной микрофон, устройства Bluetooth, беспроводные сети для компьютеров и т. Обычно антенна состоит из металлических проводов, электрически связанных часто через линию передачи с приемником или передатчиком. Переменный ток через антенну создает переменное магнитное поле вокруг элементов антенны, в то время как электрический заряд в нем, также переменный, создает переменное электрическое поле вдоль элементов. Эти изменяющиеся во времени поля излучаются от антенны в пространстве в форме электромагнитной волны, образованной совокупностью поперечных переменных электрических и магнитных полей. Вместо этого во время приема электрические и магнитные поля радиоволны действуют на электроны в элементах антенны, заставляя их двигаться в одном направлении и наоборот, создавая колебательные токи в антенне. Антенны также могут содержать элементы или отражающие поверхности или проводники, которые не подключены к передатчику или приемнику, такие как пассивные элементы, параболические отражатели или дымоходы, которые используются для направления радиоволн в луче или любой другой диаграмме направленности излучения.
Что такое антенна? Бывают антенны радиолюбительские, для приемников, телевизоров, роутеров, мобильных телефонов и другие. Антенна может быть, как коротеньким проводком, так и наисложнейшим инженерным сооружением.
Но всё начинается с простого.
Этот фильм — введение в мир антенн. Как устроены простейшие антенны: диполь и гроунд-плейн ground plane. Какими должны быть размеры антенны, как правильно запитать антенну, на какой высоте ее подвесить, какие бывают антенны. Об этом вы узнает из этого фильма.
Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения антенны. Применяются антенны в виде отрезка провода, комбинаций из таких отрезков, отражающих металлических зеркал различной конфигурации, полостей с металлическими стенками, в которых вырезаны щели щелевая антенна , спиралей из металлических проводов и другие. Характеристики антенны Каждая антенна как пассивное линейное устройство может работать в режимах передачи и приема.
Антенна и заземление, их разновидности и конструкции - вопросы и ответы
Иллюстрация: «Росэлектроника» Как отметили в пресс-службе «Росэлектроники», одна такая антенна может заменить несколько антенн разных диапазонов, что позволяет значительно упростить всю наземную антенную систему и повысить надёжность её работы. Расширенный рабочий диапазон частот достигается за счёт оригинальной геометрии новой антенны. Отсутствие цепей согласования упрощает электрическую схему и повышает надёжность антенны, а также позволяет использовать её в диапазонах МВ и ДМВ путём масштабирования.
Для обеспечения возможности радиоприема, уровень полезного сигнала, доставленного к входным цепям приемника телевизора , как минимум должен превышать уровень собственных шумов последнего, приведенных к его входу. По кабелю снижения к приемнику телевизору поступает уже усиленный сигнал, поэтому потери в кабеле или помехи, наводимые на нем, уже не так сильно ухудшают прием. К тому же, если собственные шумы шумовая температура антенного усилителя меньше чем у приемника телевизора то улучшение приема будет наблюдаться даже в случае установки антенного усилителя внизу, непосредственно на входе приемника. Такие усилители, с применением современных малошумящих транзисторов, существуют и постоянно улучшаются. Так вот применение в антенне композитных материалов позволяет создавать малогабаритные, широкополосные, оптимальные приемные антенны основной недостаток которых — малый уровень принятого из за ее малой площади сигнала, компенсируется встроенным антенным усилителем. И такие синтетические антенные системы могут заменять традиционные полноразмерные «воздушные» антенны. Сверх того, их малогабаритность добавляет им новое качество — пространственная позиционная селективность.
В условиях города вследствие многократных отражений, переизлучений и интерференции сигналов поля радиоволн имеют очень сложную пространственную структуру. На традиционные полноразмерные приемные антенны воздействуют и полезный сигнал и его отражения вызывающие повторы, окантовки, замирания и повышенные шумы на экране телевизора. Очень часто пространственным размещением или ориентацией диаграммы направленности таких антенн не удается полностью избавиться от этих недостатков, особенно при широкополосном приеме. С антенной же малых размеров, безусловно, легче найти точку в пространстве с минимальными мешающими воздействиями. Но поле сигнала постоянно меняется в связи с погодными условиями, изменением застройки и многими другими факторами. Потому такие миниатюрные антенны особенно перспективны в качестве комнатных антенн, легко перемещаемых самим пользователем для наилучшего качества приема. Что же касается дальнего и сверхдальнего приема то полноразмерные направленные антенны, с такими же малошумящими антенными усилителями, всегда будут превосходить малогабаритные по качеству, да и по самой возможности приема сигнала.
Так что это за вид передачи сигнала? Вообще, их четыре: По кабелю Имеется в виду отдельный коаксиальный кабель, не интернет-кабель. Это всем привычное кабельное телевидение, например, от Дом.
Эфирное Прием сигнала ведется со специальных наземных вышек, их построено в России огромное количество. Каждый из этих типов, кроме второго, может осуществлять передачу и аналогового, и цифрового сигнала. Но вернемся к нашему вопросу. Как работает эфирное ТВ Телевизионный сигнал распространяется с вышек с помощью радиоволн, т. Соответственно, для приема этих радиоволн потребуется антенна. А значит, работает это так: вышки сигнал транслируют, а абоненты его ловят на свои антенны, откуда сигнал поступает по кабелю к телевизору ТВ-приставке.
С тех пор было создано очень много антенн разнообразных конструкций, в соответствии с их назначением. В настоящее время усовершенствование старых конструкций антенн и создание новых все еще продолжается, поскольку информационные потребности человечества возрастают и необходимость удовлетворять их не угасает. Сегодня, несмотря на значительный прогресс в развитии антенн телевизионного вещания, проблема индивидуального приема телевизионных передач остается актуальной.
Прежде всего, она интересует сельских жителей и людей, проживающих на территориях, расположенных в зонах неуверенного приема: на местности со сложным рельефом, в отдаленных районных центрах и приграничных населенных пунктах, когда есть желание смотреть передачи соседних стран. В нашей книге представлен обзор основных видов антенн, применяемых для осуществления приема программ радиовещания и телевидения, описаны их наиболее важные параметры и эксплуатационные характеристики. Кроме этого в книге приведены некоторые схемы и рекомендации для самостоятельного конструирования антенн различных типов. Показано, что, несмотря на кажущуюся сложность конструкций антенн, их в большинстве случаев можно изготовить в домашних условиях. Надеемся, что приведенные в книге советы помогут людям, имеющим даже минимальные познания в радиотехнике, самостоятельно выбрать подходящую антенну, установить ее и добиться устойчивого приема той или иной телестанции, повысив тем самым качество уже принимаемых программ. Что же такое антенна? Антенна — устройство, которое излучает подведенную к нему высокочастотную энергию в виде электромагнитных волн в окружающее пространство передающая антенна или принимает высокочастотную энергию свободных колебаний приемная антенна и превращает ее в энергию электромагнитных колебаний, поступающую по фидеру на вход приемного устройства. Фидер — это линия передачи антенный кабель , предназначенная для транспортировки сигнала, принятого антенной к приемнику. Основная задача линии передачи фидера — осуществление транспортировки электромагнитной энергии, принятой антенной, к приемнику с минимальными потерями.
От выбора фидерной линии зависит качество приема программ телевидения и радиовещания. Передающая и приемная антенны обладают свойством взаимности, то есть одна и та же антенна может излучать или принимать электромагнитные волны, причем в обоих режимах она имеет одинаковые характеристики. К передающим антеннам предъявляют дополнительные требования, связанные с большими подводимыми мощностями высокочастотной энергии, поэтому конструктивно приемные антенны проще передающих. Свойства взаимности широко используются для определения характеристик антенн, так как некоторые параметры проще определять в режиме передачи, чем в режиме приема. Каждая антенна имеет целый ряд определенных характеристик, необходимых для оценки ее качества. Основные параметры антенн. За полосу пропускания принимается спектр частот определяется принимаемыми телевизионными каналами , на границах которого мощность принятого сигнала уменьшается не более чем в два раза. Строится она в полярной сферической рис. Если возвести в квадрат относительные значения ЭДС, соответствующие различным направлениям прихода сигнала, то можно построить диаграмму направленности по мощности.
Лепесток, соответствующий максимальному сигналу или нулевому направлению, называют основным или главным, остальные — боковыми или задними в зависимости от расположения по отношению к главному лепестку рис. Для удобства сравнения диаграмм направленности разных антенн их обычно нормируют, для чего максимальную величину ЭДС принимают за единицу. Основным параметром диаграммы направленности является угол раствора ширина главного лепестка, в пределах которого ЭДС, наведенная в антенне электромагнитным полем, спадает до уровня 0,707, или мощность, спадающая до уровня 0,5 от максимальной. По ширине главного лепестка судят о направленных свойствах антенны. Чем эта ширина меньше, тем больше направленность антенны. Форма диаграммы направленности зависит от типа и конструкции антенны. Так, например, диаграмма направленности полуволнового вибратора в горизонтальной плоскости напоминает восьмерку, а в вертикальной — круг. Антенна «волновой канал» в своей диаграмме направленности имеет ярко выраженный главный лепесток, а с увеличением числа директоров в антенне главный и боковые лепестки сужаются, при этом улучшаются направленные свойства антенны. КНД D зависит от ширины диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
На практике часто требуется оценить КНД по отношению не к ненаправленной, а к дипольной антенне. В этом случае значение КНД, вычисленное по указанной формуле, должно быть уменьшено в 1,64 раза. На метровых и дециметровых волнах КПД для приемных антенн близок к единице — около 0,95. В качестве эталонной антенны принимают полуволновой вибратор или изотропную антенну полностью ненаправленная антенна, имеющая пространственную диаграмму направленности в виде сферы. Реально таких антенн нет, но она является удобным эталоном, с помощью которого можно сравнивать параметры существующих антенн. Коэффициент усиления полуволнового вибратора относительно изотропной антенны равен 2,15 дБ в 1,28 раза по напряжению или в 1,64 раза по мощности. Следовательно, если возникнет необходимость пересчитать коэффициент усиления антенны по напряжению или по мощности относительно изотропной антенны, то необходимо разделить известную величину на 1,28 или 1,64, в результате чего получим коэффициент усиления относительно полуволнового вибратора. Если G антенны указан в децибелах относительно изотропной антенны, то для пересчета его относительно полуволнового вибратора необходимо вычесть 2,15 дБ. Среднее значение коэффициента усиления антенны в рабочей полосе частот — это среднее арифметическое значение коэффициентов усиления в децибелах, измеренных на средних частотах каждого из каналов, входящих в рабочую полосу частот, а также на крайних частотах этой полосы.
Неравномерность коэффициента усиления — это отношение максимального коэффициента усиления к минимальному в полосе частот принимаемых каналов. Встречается определение помехозащищенности как уровень боковых лепестков УБЛ диаграммы направленности — это отношение ЭДС при приеме со стороны максимума наибольшего бокового лепестка к ЭДС при приеме со стороны максимума основного лепестка. Уровень боковых лепестков представляют в относительных единицах или процентах. При конструировании антенн уровни боковых и задних лепестков стремятся свести к минимуму, чтобы улучшить помехозащищенность антенн. Чем меньше реактивная составляющая Хвх и чем ближе Rвх к волновому сопротивлению фидера линии, тем лучше антенна согласована. Невыполнение условия согласования приводит к появлению многократных отражений сигналов в антенном кабеле, проявляющихся в виде повторных, сдвинутых по горизонтали изображений на экране телевизора и частичной потере мощности принимаемых сигналов в фидере. Для уменьшения потери мощности антенну необходимо настроить в резонанс с частотой принимаемых каналов. В случае если антенна работает в широком диапазоне ТВ каналов, ее следует настраивать на среднюю частоту диапазона. Практически настройка сводится к подбору геометрических размеров и элементов антенны, а также расположения клемм, к которым подводится фидерная линия.
Резонанс антенны достигается в том случае, когда по длине вибратора укладывается целое число полуволн. На частотах ниже резонансной реактивная составляющая имеет емкостный, а на частотах выше резонансной — индуктивный характер. Входное сопротивление антенны также зависит от объектов, находящихся вблизи антенны и влияющих на распределение поля в пространстве, что необходимо учитывать при установке антенны. Чем меньше меняется входное сопротивление антенны при изменении частоты, тем шире полоса ее пропускания. Выражается КБВ в относительных единицах: чем больше значение КБВ, тем эффективнее передача сигнала от антенны к телевизору. При чисто бегущей волне ток и напряжение по длине фидера не имеют ни минимума, ни максимума, а КБВ равен единице. Чем выше значение КБВ в антеннах различных конструкций находится в пределах 0,25-0,6 , тем эффективнее передача сигнала от антенны к телевизору и выше качество приема. Антенны для приема радиовещания. Поскольку большинство современных радиоприемников являются многоканальными и обладают встроенными антеннами с повышенной чувствительностью, необходимость в создании любительских радиостанций и целых антенных комплексов для приема нескольких радиостанций, как это было, скажем, на заре развития радиотехники, отпала.
Более того, популярность радио на современном этапе развития нашего общества заметно упала. Этим объясняется некоторое снижение интереса к разработке новых антенн для приема радиостанций. Поэтому в данной книге ограничимся кратким рассмотрением основных типов антенн, используемых для приема радиопередач в диапазонах длинных волн ДВ , средних волн СВ и коротких волн KB на различные расстояния. Наиболее распространенной антенной для приема радиовещания в диапазонах ДВ, СВ и KB является длинный вертикальный провод. Если входные клеммы радиоприемника подключить к нижнему концу такого вертикального провода и к хорошему заземлению, антенна будет представлять собой несимметричный вибратор. Диаграмма направленности такой антенны в горизонтальной плоскости получается круговой: антенна принимает одинаково со всех азимутальных направлений. В вертикальной плоскости диаграмма направленности похожа на разрезанную пополам лежащую восьмерку: максимум приема осуществляется с горизонтального направления вдоль поверхности Земли, с увеличением угла местности прием ослабевает, а с направления, соответствующего зениту, отсутствует. В теории антенн известен принцип взаимности, согласно которому все параметры приемной антенны можно определить по известным параметрам этой же антенны в режиме передачи. Тогда можно представить себе рассматриваемую антенну как передающую, подключенную к выходу радиопередатчика.
Излучение сигнала антенной происходит под воздействием тока высокой частоты, протекающего в проводе антенны. В нижней части вертикального провода антенны ток максимален, по мере продвижения вверх за счет излучения сила тока уменьшается, а на верхнем конце равна нулю. Из-за этого наиболее эффективна нижняя часть этой антенны, а самая верхняя часть практически не используется. Для повышения эффективности антенны необходимо добиться излучения не только нижней, но и верхней ее частью за счет более равномерного распределения тока вдоль провода. Это достигается подключением верхнего конца провода к каким-либо дополнительным проводникам, которые за счет емкости между ними и поверхностью Земли обеспечат появление тока в этой точке антенны. Наиболее простое решение — подключить верхний конец вертикального провода антенны к горизонтальному проводу. Такие антенны получили название Г-образных и Т-образных, если вертикальный провод подключен к концу или к середине горизонтального соответственно. Обе антенны обладают одинаковыми параметрами и свойствами, а выбор одной из них зависит исключительно от возможностей конструктивного исполнения. Горизонтальную часть антенны лучше всего выполнять из антенного канатика как можно большей длины.
Концы с помощью орешковых изоляторов крепятся к каким-либо высоким предметам на местности: к стенам зданий, деревьям, дымовым трубам. Использовать в качестве опор мачты линий электропередач, телеграфные столбы или столбы энергоснабжения категорически запрещается. Горизонтальная часть антенны не должна располагаться под или над проводами телефонных линий, линий радиотрансляции или электроосветительной сети, так как при случайном обрыве того или иного провода возможна аварийная ситуация. К горизонтальной части антенны в удобном месте припаивается провод снижения — лучше всего многожильный медный провод с резиновой или пластмассовой изоляцией с хлопчатобумажной лакированной оплеткой марки БПВЛ или ЛПРГС сечением не менее 1,5 мм. При наличии выбора предпочтение следует отдавать проводу БПВЛ, жила которого состоит из медных луженых проволок, что удобнее для пайки. Жила провода ЛПРГС состоит из нелуженых медных проволок, поверхность каждой из которых из-за контакта с резиновой изоляцией сильно окислена и перед пайкой требует тщательной зачистки. Можно, конечно, использовать в качестве провода снижения и другие марки проводов. Внутрь здания провод снижения пропускается через специально просверленные отверстия в рамах окна, куда предварительно вставляются трубчатые фарфоровые изоляторы. Снижение не должно касаться краев крыши, иначе под воздействием ветра изоляция провода протрется и прикосновение оголенной жилы к железной крыше или выполненной из другого материала, но мокрой во время дождя, будет сопровождаться тресками в приемнике.
Конец провода снижения заправляется в однополосную вилку для подключения к антенному гнезду радиоприемника. Гнездо заземления приемника должно быть надежно присоединено к Земле. При наличии в здании водопровода его можно соединить с водопроводной трубой таким же проводом, который используется для снижения антенны. При отсутствии водопровода необходимо сделать специальное заземление. Для этого под окном выкапывается яма, желательно глубиной до уровня грунтовых вод. В яму закапывается какой-нибудь массивный металлический предмет, к которому припаивается провод заземления, насыпается один-два килограмма поваренной соли и заливается ведром воды, после чего яма засыпается. В летнее сухое время желательно время от времени поливать это место водой. В сельской местности для защиты от грозовых разрядов необходимо снабдить снижение антенны разрядником. Он представляет собой две металлические зубчатые пластинки, расположенные зубцами одна к другой с расстоянием в 2—3 мм между остриями зубцов.
Пластинки крепятся к основанию из изоляционного материала в виде пластинки оргстекла, которая устанавливается на стене. С одной зубчатой пластинкой соединяется провод заземления, с другой — провод снижения антенны. Полезно также во время грозы соединять между собой накоротко пластинки разрядника, заземляя антенну. Часто отсутствует возможность крепления горизонтальной части антенны достаточной длины. В этих случаях можно рекомендовать установку антенны типа «Метелка». Конструкция такой антенны достаточно проста. Этот угол практически не влияет на работу антенны. Пучок собирают из 19, 37 или 61 куска голого медного провода. Длина проводов для пучка берется в пределах 500-1000 мм, а диаметр провода — 1,5—5 мм.
Чем длиннее провода, тем больше должен быть их диаметр для обеспечения достаточной жесткости конструкции. Каждый провод правят для получения ровного и прямого куска. Один конец каждого провода зачищают на длину 50 мм и залуживают окунанием в расплавленный припой с использованием канифольного флюса. В результате залуживания на поверхности проводов не должно быть излишков припоя. Затем все провода собирают в пучок, который должен представлять собой правильный шестигранник. Конец пучка из залуженных проводов обматывается медным луженым проводом диаметром 1,5 мм, чтобы получить бандаж шириной примерно 30 мм. Намотка ведется плотно, с натяжением от витка к витку. Концы бандажного провода скручивают, после чего бандаж нужно пропаять, либо погрузив его в расплавленный припой, либо паяльной лампой, так как мощности паяльника не хватит. Запаянный конец пучка крепят на фарфоровом изоляторе, который укрепляют на шесте.
Свободные концы проводов пучка разводят равномерно в стороны, чтобы получить объемный конус. К бандажу припаивается провод снижения, а шест устанавливается на крыше. При этом необходимо предусмотреть, чтобы при случайном падении шеста он не коснулся каких-либо проводов. При большой длине шеста его можно крепить одним или двумя ярусами растяжек, которые изготовляются из стальной оцинкованной проволоки. Каждый ярус обычно содержит по три растяжки. Эффективность рассмотренных антенн определяется длиной вертикальной части. Напряжение сигнала на антенном входе радиоприемника определяется произведением напряженности электромагнитного поля в точке приема на действующую высоту антенны. При наличии горизонтальной части, или метелки, действующей высотой антенны можно приближенно считать геометрическую длину вертикальной части. Поэтому для улучшения приема далеко расположенных радиовещательных станций необходимо стремиться к удлинению вертикальной части антенны.
В отличие от телевизионных антенн, когда в условиях дальнего приема важна высота расположения антенны над поверхностью Земли, здесь имеет значение высота расположения горизонтальной части, или метелки, над уровнем размещения радиоприемника, так как прием осуществляется именно вертикальной частью антенны. Зачастую радиослушатели не ставят перед собой задачу приема радиопередач дальних радиостанций; в этом случае вполне можно ограничиться комнатной антенной. Простейшая комнатная антенна представляет собой кусок голого или эмалированного медного провода диаметром 0,4—0,8 мм, протянутого под потолком от одной стены к другой, к которому припаян другой кусок такого же провода, подключенный к антенному гнезду приемника. При этом использовать гнездо заземления нет необходимости. Следует отметить, что не только все современные радиовещательные приемники, но и приемники, выпущенные 20—30 лет назад, оснащены ферритовой магнитной антенной для приема передач в диапазонах длинных и средних волн. Многие приемники имеют ручку поворота магнитной антенны, что позволяет выбрать ее оптимальное положение, соответствующее наилучшему приему при минимуме помех. Портативные переносные приемники также оборудованы ферритовыми магнитными антеннами для работы в диапазонах ДВ и СВ, а некоторые, такие как «Украина-201» и «Меридиан-201», — дополнительно магнитной антенной с ферритовым сердечником для работы в диапазоне КВ. Помимо магнитной антенны все радиоприемники имеют гнездо для подключения наружной антенны, но если речь не идет о дальнем приеме, использование комнатной антенны не дает преимуществ перед имеющейся магнитной антенной. Дело в том, что не только комнатные, но и наружные антенны, доступные для изготовления рядовым владельцам радиоприемника, в диапазонах ДВ, СВ и KB являются ненаправленными из-за того, что их размеры для диапазона KB значительно меньше, а для диапазонов СВ и ДВ несоизмеримо меньше длины волны.
Магнитная же антенна является направленной и поэтому обладает пространственной избирательностью, что позволяет, поворачивая ее, ослабить уровень помех, поступающих к антенне с других направлений, и выбрать положение, соответствующее максимуму полезного сигнала. Наконец, благодаря использованию в магнитных антеннах ферритовых сердечников, их действующая высота больше, чем у комнатных антенн доступных размеров. В те времена, когда эфир, особенно в диапазонах КВ, был напичкан радиостанциями специального назначения «глушилками» , использование направленных магнитных антенн иногда позволяло избавиться от этих специально создаваемых помех или в какой-то степени их ослабить. Когда эти радиостанции были упразднены, проявился недостаток направленных свойств магнитных антенн, так как при приеме радиовещания желательно иметь ненаправленную антенну: заранее неизвестно, с какого направления будет выполняться прием той или иной радиостанции. Однако до настоящего времени промышленность не выпускает радиовещательных приемников, оборудованных ненаправленной встроенной антенной. В диапазонах KB радиоволны имеют, как правило, горизонтальную поляризацию. Поэтому в тех случаях, когда прием ведется переносным или портативным радиоприемником, проще всего поставить приемник набок, так чтобы встроенная в него ферритовая антенна оказалась вертикальной. Тогда в горизонтальной плоскости ее диаграмма направленности станет круговой — ненаправленной. Стационарный радиоприемник кантовать практически невозможно.
Тем не менее, если конструируется самодельный приемник или есть желание переделать уже готовый, этот недостаток можно устранить. Имеется возможность горизонтально расположенную магнитную антенну сделать ненаправленной. Для этого используют два ферритовых стержня прямоугольного сечения длиной 50—60 мм, которые приклеивают перпендикулярно друг к другу клеем БФ-2 или эпоксидным клеем. Перед склейкой необходимо тщательно притереть торец одного стержня к поверхности другого, чтобы получилась Г-образная конструкция. Антенную катушку необходимо равномерно намотать по всей длине Г-образного стержня. Существуют и более сложные рекомендации, когда предлагается наматывать на каждый стержень раздельные антенные катушки и катушки связи, а антенные катушки настраивать отдельными конденсаторами переменной емкости. Это достигается включением в цепь одной из катушек связи нескольких витков, размещенных на другом стержне магнитной антенны. Прием сигналов удаленных радиостанций в условиях современного города связан с наличием значительного уровня индустриальных помех за счет электрического и автомобильного транспорта, работы коллекторных электродвигателей, кассовых аппаратов, электромедицинской аппаратуры и других потребителей электроэнергии. В этих условиях улучшить прием может применение широкополосной рамочной помехозащищенной антенны.
Одна из таких антенн была предложена киевлянином В. Андриановым в журнале «Радио», 1991 г. Антенна представляет собой одну или две экранированные рамки, каждая из которых выполнена из одного витка коаксиального кабеля длиной 11 м с фидером из такого же кабеля. Связь антенны с фидером осуществляется с помощью трансформатора с объемным витком, обеспечивающим согласование в широкой полосе частот, включающей даже диапазон ультракоротких волн УКВ. Конструкция этого трансформатора подробно описана автором в статье. Антенна была установлена на лоджии третьего этажа панельного дома и использовалась совместно с радиоприемником «Ишим-003-1». Приемник обеспечивал уверенный прием радиостанций в диапазоне от 150 кГц до 18 МГц, а также в диапазоне УКВ на расстоянии 7 км от передатчика при полном затенении трассы высотными зданиями. Оригинальная самодельная рамочная антенна средневолнового диапазона была предложена известным специалистом радиоприема В. Поляковым в журнале «Радио», 1994 г.
Антенна реагирует на магнитную составляющую электромагнитного поля и может служить заменой ферритовой антенны, а ее электрические параметры могут быть даже лучше, чем у ферритовой. Рамка антенны выполнена на каркасе диаметром 125 мм корзиночной намоткой и настраивается стандартным конденсатором переменной емкости. Обмотка содержит 37 витков провода «литцендрат» марки ЛЭШО 21x0,07 мм. Добротность этой рамочной антенны изменяется по диапазону в пределах 200—280 при полосе пропускания до 6 кГц. Напряжение на выводах контура рамочной антенны, наводимое полем центральных радиостанций, составило 15-300 мВ на девятом этаже панельного дома. Автор предлагает располагать антенну вне радиоприемника, на небольшом от него расстоянии. Суррогатные антенны. Достаточно хороший прием радиовещания в диапазонах ДВ, СВ и KB достигается с применением в городских условиях суррогатных антенн, в качестве которых можно использовать трубы центрального отопления или водопровода. Хотя обычно они заземлены, их разветвленная сеть внутри здания обеспечивает наведение электромагнитным полем достаточно высокого уровня сигнала.
В результате прием на такую суррогатную антенну оказывается значительно лучше, чем на комнатную. Единственный недостаток этих антенн состоит в повышенном уровне индустриальных помех из-за того, что они воспринимают излучения, возникающие при искровых разрядах от включения и выключения различных потребителей электроэнергии в здании. Подключать к радиоприемнику заземление при использовании такой антенны не требуется. Необходимо предостеречь от применения в качестве суррогантной антенны проводов электроосветительной сети. Некоторые авторы дают такие рекомендации, предлагая подключать антенное гнездо радиоприемника к одному из проводов электросети через разделительный конденсатор, рассчитанный на рабочее напряжение не менее 250 В. Действительно, прием на такую антенну иногда возможен, но не всегда. Дело в том, что некоторые радиоприемники с сетевым питанием содержат сетевой фильтр помех. Конденсаторы этого фильтра замыкают каждый провод сетевого питания на корпус приемника, что сильно ослабляет уровень наведенных сигналов в проводах электросети. Однако главная причина, препятствующая использованию электросети в качестве антенны, заключается в опасности электрического пробоя конденсатора, который рекомендуют включать между проводом электросети и антенным гнездом приемника.
При этом возможно перегорание контурных катушек в приемнике и даже поражение электрическим током при прикосновении к металлическим элементам конструкции аппарата. Об уровне помех радиоприему от такого суррогата антенны можно судить по тому, что каждое включение-выключение потребителя энергии в доме электрическая лампочка, бытовая техника приводит к сильному щелчку. Антенны для диапазона УКВ. Диапазон, отведенный для радиовещания на УКВ, характеризуется теми же особенностями, что и отведенный для телевидения. Дальность приема радиопередач в диапазоне УКВ определяется зоной прямой видимости и зоной полутени, в которой уровень напряженности поля значительно меньше.
Антенны. Сегодня и всегда.
только наружная антенна, причем - с самыми лучшими параметрами. Первая антенна значительно уменьшена по сравнению с предыдущей версией, имея размеры 29 × 25 см, что приблизительно соответствует размеру ноутбука Apple MacBook. Антенна в режиме передачи преобразует энергию поступающего от радиопередатчика электромагнитного колебания в распространяющуюся в пространстве электромагнитную волну.
Форма поиска
- Типы и особенности антенн
- Словарь соенных терминов
- Толковый словарь
- Антенны. Сегодня и всегда.
Основные виды антенн
Анте́нна — преобразователь (обычно линейный) волновых полей; в традиционном понимании — устройство, предназначенное для излучения или приёма радиоволн. Что такое антенна знает практически каждый. Также общеизвестно, что, чем лучше антенна, тем качественнее показывает телевизор или четче принимаемый радиостанцией сигнал. В Воронежском государственном техническом университете (ВГТУ) разработали антенну со встроенной солнечной панелью, которая может работать автономно без внешних источников питания. Метаповерхностная антенна STC, как ее называют инженеры, может управлять сложными электромагнитными волнами в пространственной и частотной областях с помощью программной настройки.
Принцип работы антенны
Прежде чем говорить о конкретных конструкциях простых антенн, по принципу устройства которых мы сможем разобраться и в устройстве сложных, поговорим об электрическом резонансе. Для этого вернемся назад к реактивному сопротивлению. Полотно антенны можно представить как распределенную емкость и распределенную индуктивность — как размотанную до прямого провода катушку и как вырожденные до того же самого провода пластины конденсатора. Наличие реактивного сопротивления в цепи, как мы помним, разделяет фазы тока и напряжения. Однако, если мы подберем определенную комбинацию индуктивности и емкости а это сработает только на одной определенной частоте, ведь мы помним, что с изменением частоты меняется реактивное сопротивление , то получится, что емкость и индуктивность взаимно компенсируют друг друга и мы видим чисто активное сопротивление в нагрузке. Вот такая взаимная компенсация и результат в виде чисто активного сопротивления как результат компенсации называется электрическим резонансом. Сам по себе для работы антенны он неважен, потому что антенна, как мы уже выяснили, излучает током в проводнике. Однако, есть ряд причин, по которым к достижению резонанса в антенне стремятся. Дело в том, что в отличие от постоянного тока, для переменного важно, чтобы волновое сопротивление напоминаю закон Ома, а именно что сопротивление цепи численно равно приложенному напряжению, деленному на ток генератора, линии передачи и нагрузки, то есть собственно антенны, были равны. Если равенства нет, часть электромагнитной энергии отразится назад на генератор, что приведет к целому спектру нежелательных явлений. Значительное реактивное сопротивление приводит к сильному рассогласованию и значительному отражению энергии.
Впрочем, это касается и активной компоненты импеданса, согласовать которую легче при незначительной, легко компенсируемой реактивной компоненте. Поэтому технически стараются создавать такие антенны, у которых реактивная компонента отсутствует или легко компенсируется, а активная равна волновому сопротивлению генератора или легко трансформируется. В случае самых простых антенн, создание определенной емкости антенны или определенной индуктивности означает попросту подбор размеров. Поэтому обычно размеры антенн меряют не в линейных единицах, а в долях длины волны. Простейшие полноразмерные антенны. Полуволновый диполь, четвертьволновый граундплейн и аналогичные конструкции. Как видим, распределение токов и напряжений одинаково. Только если в четвертьволновом граундплейне одна половина диполя — штырь, а второй половиной является земля, то в полуволновом диполе — второй половиной является его вторая половина. Как видим, такая антенна имеет электрический резонанс, потому что в ее проводнике помещается целое число полуволн тока и целое число полуволн напряжения. Они смещены по фазе друг относительно друга, но их реактивность взаимно компенсируется.
Если бы антенна была немного короче, чем полволны, то у нее бы появилась емкостная компонента импеданса и ее пришлось бы компенсировать индуктивностью никому не напоминает катушки в основании сибишных автоантенн? Сопротивление излучения. В сопротивлении излучения нет ничего особенного. Вернее не так. Сопротивления излучения в физическом смысле не существует, это аналитическое значение, которое используется для определения КПД антенны.
Вас может заинтересовать: Разъемы для телевидения Большое влияние на качество приёма цифрового сигнала также имеет высота установки волнового приёмника. Установленная просто на кровле одноэтажного дома, она может не оправдать ваших расходов. Даже усилитель не позволит получать телесигнал, если антенна вообще не «видит» его. Понадобится ли вашей антенне дополнительное усиление, можно выяснить на этапе настройки ресивера и сканирования каналов, когда приставка выдаёт оценку уровня принимаемого сигнала. Эти данные помогут определиться с местом монтажа антенны, углом её поворота и необходимостью дополнительного усиления. Модели современных усилителей настолько рациональны, что ими может быть в любой момент без особых сложностей оснащена любая пассивная антенна например, в разрез коаксиального кабеля с электропитанием от тюнера. Пассивные с платой согласования Хорошая антенна цифрового ТВ — это та, которая идеально принимает именно в ваших конкретных условиях и местности. Здесь все индивидуально, но, не смотря на это, все виды улавливателей делятся на активные и пассивные. В активных конструкциях применён усилитель, а в пассивных — нет. Если вы проживаете в регионе сильным вещательным уровнем, а также кабель, который соединяет вашу антенну с телевизором, небольшой протяжённости, то мощная антенна с усилителем вам ни к чему, будет достаточно пассивного улавливателя. Усилитель в этом случае может негативно повлиять на качество принимаемых программ. Плата согласования Просмотрев различные предложения антенн цифрового ТВ, зачастую можно найти модели с платой согласования — симметризатором. Для чего она используется и является ли стоящей покупкой? Симметризатор — это небольшая печатная плата, спрятанная в защитном корпусе на антенне. Это стандартный и необходимый элемент волновых улавливателей без встроенного усилителя. Только некоторые типы антенн например, логопериодическая не требуют такого элемента. Он не только позволяет подключать коаксиальный кабель к улавливателю, но и согласует с ним его сопротивление. Другими словами, если вы не планируете покупать усилитель, то необходимо позаботиться о том, чтобы ваша модель имела плату согласования. Активные с платой усиления Вариант с усилителем — активный улавливатель — следует использовать при подключении к нему большого количества телевизионных приёмников или при приёме слабых сигналов с удалённых объектов вещания. Плата усиления, которую являет собой усилитель, должна иметь низкий коэффициент шума, то есть быть «малошумящей». Блок питания для антенн служит для подачи электричества на усиливающее устройство.
Герцем в конце 1880-х гг. Идея создания и использования приёмной антенны принадлежит А. Попову 1895 , установившему, что подсоединение к приёмнику вертикального металлического провода приводит к увеличению дальности и повышению качества радиоприёма. В отличие от симметричного вибратора Герца , антенна Попова была несимметричной, вторым проводником служила земля. Основные характеристики и параметры антенн Для большинства антенн плотность излучаемого принимаемого потока энергии зависит от направления, т. Это свойство характеризуют диаграммой направленности ДН , показывающей угловое распределение в пространстве интенсивности мощности излучения передающая антенна или зависимость мощности принимаемого сигнала от направления прихода радиоволн приёмная антенна. По виду ДН антенны разделяют на ненаправленные или слабонаправленные , у которых мощность распределена в большом телесном угле , и остронаправленные, у которых основная доля мощности сконцентрирована в узком телесном угле — так называемом главном лепестке ДН. Степень концентрации излучения оценивают по коэффициенту направленного действия КНД , показывающему, во сколько раз мощность излучения в направлении максимума ДН рассматриваемой антенны превышает мощность излучения в том же направлении ненаправленной антенны изотропным излучателем , при условии равенства полных излучаемых мощностей. КНД приёмной антенны характеризует её пространственная избирательность, определяющую возможность выделения принимаемого сигнала на фоне помех , порождаемых различными источниками. Произведение КНД на коэффициент полезного действия антенны отношение излучаемой мощности к подводимой называется коэффициентом усиления; показывает полный выигрыш по мощности, получаемый в результате применения данной антенны по сравнению с изотропной. Форма диаграммы направленности, КНД и коэффициент усиления любой антенны одинаковы в режимах передачи и приёма.
Большинству она известна под народным названием «рожки». Такие антенны хорошо принимают волны в метровом диапазоне. Для проведения их настройки необходимо менять не только высоту, но и расстояние между усами, для чего предусматривается их крепление с помощью шарниров. Большим недостатком стержневой антенны является отсутствие универсальной настройки. Выставив положение усов для хорошего приема одного канала, второй начнет транслироваться на экране с помехами. Рамочные Более или менее совершенными являются устройства рамочного типа. Они улавливают сигналы в дециметровом диапазоне. Эти устройства имеют металлический контур, выполненный в виде рамки, которая закреплена на подставке. Такое оборудование все же лучше чем стержневое, но все равно далеко от идеала. Его не получится использовать при значительной удаленности от ретранслятора или телебашни. Уличная ТВ антенна Более мощными являются наружные антенны для приема телевизионного сигнала. Они устанавливаются на возвышении в зонах открытой видимости. Зачастую такие антенны можно увидеть на крышах многоэтажных домов. Жители частного сектора устанавливают их на вершине высокой металлической трубы зафиксированной вертикально. В этом случае обеспечивается возвышение на 10-15 м, что позволяет компенсировать искажение волн стенами домов и ветвями деревьев. Фактически, чем больше вокруг преград для сигнала, тем на более высокое расстояние необходимо поднять антенну. Данные устройства бывают различной внешней конструкции, но все они разделяются на 2 вида по принципу действия: Активные. Активная конструкция Такая ТВ антенна имеет усилитель мощности , что позволяет принимать сигналы намного качественнее и компенсировать помехи. Подобные устройства выбираются в том случае, если ретранслятор находится далеко, а перед антенной имеются серьезные преграды рассеивающие сигналы, такие как дома, лесные массивы и линии электропередач. Также активное устройство потребуется, если установка ведется на низине, когда нет прямой видимости между источником трансляции и точкой приема. Активные антенны могут передавать сигнал на несколько телевизоров. Для этого необходимо просто использовать специальный тройник для коаксиального кабеля. Применяемый у них усилитель требует отдельного источника питания. Для этого предусматривается понижающий блок на 12 вольт. Он подключается к коаксиальному кабелю у телевизора и подает напряжение к точке приема к усикам-вибраторам, возле которых находится скрытая в герметичном корпусе плата усилителя. Пассивные устройства Такие антенны стоят дешевле, но их можно выбирать только в том случае, если имеется прямая видимость без препятствий между точкой приема и оборудованием трансляции. В таких условиях использование усилителя не нужно.
Это прорыв: создана антенна для связи будущего
Антенна с одной фиксированной длиной может работать в небольшом диапазоне частот с небольшим, приемлемым уровнем расстройки. Что такое антенна и ее принцип работы. Какие антенны бывают. Параболические антенны с позиционированием. ТВ антенна – это устройство для улучшения качества приема волн телевизионных каналов. Что такое антенна? Бывают антенны радиолюбительские, для приемников, телевизоров, роутеров, мобильных телефонов и другие. Попробуем разобраться, как работают антенны и почему электромагнитная энергия из комфортного проводника излучается в чужеродный диэлектрик, причем обойдемся без матана, что потребует, разумеется.
Что такое усиление антенны простыми словами
В Викиданных есть лексема антенна (L86794). мачта, рея) и для чего она служит в электронике и радио, радиоэлектронике, виды антенн. Антенна Yagi — это направленная антенна, которая улучшает излучение в одном направлении, и такое излучение может быть либо передачей, либо приемом энергии, например сигнала соты. Антенна с одной фиксированной длиной может работать в небольшом диапазоне частот с небольшим, приемлемым уровнем расстройки. это часть радиоэлектронного устройства, которая служит для усиления передачи и приёма радиоволн. ненаправленные антенны, симметричные - несимметричные.