Какая антенна нужна для Т2

 

Рис1. распределение спектра между различными службами

        Что собой представляет электромагнитная волна, легко представить на следующем примере. Если на водную гладь бросить камушек (рис.2), то на поверхности образуются расходящиеся кругами волны. Они движутся от источника их возникновения (возмущения) с определенной скоростью распространения.

        Механизм возникновения электpомагнитной волны несколько сложнее, хотя его суть заключена в той же связи соседних участков поля, вследствие котоpой состояние одного участка поля с запаздыванием пеpедается дpугому, соседнему. Электpомагнитное поле описывается как бы "двумя полями": электpическим Е и магнитным Н. Изменение во вpемени одного поля в окpестности данной точки, в котоpой оно pассматpивается, поpождает дpугое поле: изменение поля Е поpождает поле В и наобоpот. Пеpеменное во вpемени электpическое поле поpождает в соседних точках пеpеменное магнитное поле, в свою очеpедь пеpеменное магнитное поле в своей окpестности поpождает пеpеменное электpическое. Эти поpождения пpоисходят не мгновенно, а с опpеделенным запаздыванием, вследствие чего и создается электpомагнитная волна. Электpомагнитные волны относятся к классу попеpечных волн.

Рис.2. Волна на воде

 

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

1.Длина волны λ - наименьшее расстояние между двумя, точками, колеблющимися в одной фазе.

        Волну, бегущую по поверхности воды, мы видим и при известной ловкости можем измерить ее длину. Длину же радиоволн можно измерить только с помощью специальных приборов или рассчитать математическим способом.

2. Период колебания волны Т— время, в течение которого происходит одно полное изменение напряженности поля, т. е. время, за которое точка радиоволны, имеющая какую-то фиксированную фазу, проходит путь, равный длине волны λ.

3. Частота колебаний электромагнитного поля F- число колебаний поля в секунду. Частота волнового движения зависит только частоты источника электромагнитного излучения .

4. Скорость распространения волны С—скорость последовательного распространения волны от источника энергии (антенны). Скорость распространения радиоволн в свободном пространстве (вакууме) постоянна и равна скорости света С= 300 000 км/с. Несмотря на такую высокую скорость, электромагнитная волна по линии Земля — Космос — Земля проносится за время 0,24 с. На земле радиотелевизионные передачи можно практически мгновенно принимать в любой точке. При распространении в реальном пространстве, например - в воздухе, скорость движения радиоволны зависит от свойств среды, она обычно меньше С на величину коэффициента преломления среды. Обобщенно скорость распространения волны зависит от вида вещества и его состояния, от частоты и длины волны не зависит.

5. Поляризация радиоволн. Свойство попеpечности электpомагнитных волн пpиводит к целому классу специфических явлений, именуемых поляpизацией. Поляризацией называется ориентировка вектора электрического поля Е волны относительно поверхности земли.

       Радиоволны с вертикальным вектором электрического поля, называются вертикально поляризованными (V), a c горизонтальным - горизонтально поляризованными (H). Плоскость поляризации у последних волн горизонтальна, a вектор Н находится в вертикальной плоскости. Вид поляризации радиоволн определяется ориентировкой (положением) передающей антенны относительно поверхности земли. Как правило, все приемные телевизионные антенны реагируют только на электрическую составляющую электромагнитного поля.

     Если передающая антенна расположена горизонтально над поверхностью земли, то электрические силовые линии поля также будут расположены горизонтально. В этом случае поле наведет наибольшую электродвижущую силу (ЭДС) в горизонтально расположенной приемной антенне. Следовательно, при Н поляризации радиоволн приемную антенну следует располагать горизонтально. При этом приема радиоволн на вертикально расположенную антенну теоретически не должно быть, так как наведенная в антенне ЭДС равна нулю. И наоборот, при вертикальном расположении передающей антенны приемную антенну также необходимо расположить вертикально, что позволит получить в ней наибольшую ЭДС. Практически очень трудно получить в чистом виде горизонтальную или вертикальную поляризацию радиоволн.

     Всегда имеются составляющие радиоволн в любой плоскости. Для передачи телевизионных сигналов на земле применяются как горизонтальная, так и вертикальная поляризации излучаемых радиоволн. Однако предпочтение отдается горизонтальной поляризации, так как при распространении радиоволн в пространстве с множеством вертикальных, хорошо отражающих препятствий, например в городах (стены зданий, водосточные трубы, фонарные столбы и т. п.) или в лесу (деревья), к месту приема приходит больше отраженных волн, которые создают помеху основному сигналу. Вертикальная поляризация радиоволн применяется при густом расположении телевизионных передающих станций в данном географическом регионе и при работе их на близких или одинаковых, частотах. Использование электромагнитных волн объединило человечество в единый организм и освободило людей от географической зависимости.

      Передача сигналов помогает распространять человеческие чувства, способности и действия с одного конца света на другой. Теперь мы знаем и понимаем, как и зачем происходит передача сигнала через передающую антенну в эфир от источника высокочастотной энергии (передатчика). Логически подошли к теме о приемных телевизионных антеннах. Радиоволны не могут быть обнаружены ни одним органом наших чувств. Но если на пути радиоволн встречается проводник, они отдают ему часть энергии. На этом явлении и основан прием радио телепередач. "Улавливание" энергии радиоволн осуществляется антенной. Отдавая антенне, часть электромагнитной энергии, радиоволны наводят в ней модулированные колебания высокой частоты. В приемнике происходят процессы, демодулирования обратные тем, которые происходят в студии и на передатчике.

        Слово "антенна" пришло к нам из греческого языка. Греки называли антенной щупальца или усики насекомых. Приемная антенна - это тоже щупальца, которыми приемник захватывает из пространства энергию радиоволн. Чем больше энергии он получит от своей антенны, тем лучше будет качество принятого сигнала, а следовательно и изображение на экране телевизора, и звуковое сопровождение передачи будет приятно для Ваших органов чувств. Эти сигналы мы и принимаем на свои телевизоры с помощью телеантенны. Такой вид передачи телевизионных сигналов называется наземным или эфирным телевидением. Частоты сигналов несущих имеют строго оговоренные стандартом значения. Сигналы эфирного телевидения передаются при помощи ультракоротких радиоволн, сокращенно УКВ, в полосе частот от 48 до 862 МГц. Эта полоса частот условно разделена на 5 диапазонов, объединенных в две группы: - метровый или (VHF ), МВ (1-5), МВ2 (6-12) - дециметровый или ДМВ (по-английски UHF — Ultra High Freiquency),(21-69), на сегодняшний день именно в этом диапазоне идет вещание цифрового телевидения стандарта Т, Т2.

     Соответственно при выборе антенны для Т2, нужно рассматривать антенны работающие в ДМВ (UHV) диапазоне. Из-за особенностей распространения ультракоротких радиоволн, качественный прием программ эфирного телевидения может осуществляться только в зоне прямой видимости между приемной и передающей антеннами, называемой зоной уверенного приема. В зависимости от рельефа местности и высоты передающей и приемных антенн эта зона обычно имеет радиус 60…80 км. Следует отметить, что это в большей мере справедливо для диапазона МВ. В диапазоне ДМВ обычно зона уверенного приема меньше, чем зона прямой видимости и, определяется в основном мощностью передатчика, вещающего в этом диапазоне. Для увеличения зоны уверенного приема на ее границе могут устанавливаться небольшие ретрансляционные телевизионные станции (ретрансляторы), которые принимают сигнал от телевизионного центра и после усиления передают его по другому телевизионному каналу в эфир. Радиус действия ретранслятора обычно оставляет 10…15 км. В этой зоне можно вести прием на обычную телеантенну.

       Каким бы замечательным не был ваш телевизор, если у вас плохая антенна - хорошего качества изображения не получится.

      Хорошо когда телевизионная вышка видна из вашего окна, и телевизор прекрасно работает с комнатной антенной, и даже с отрезком монтажного провода, подсоединенного к антенному гнезду. Чаще приходится принимать телепрограммы с помощью наружных коллективных или индивидуальных антенн. Конструкций антенн много. Большая часть из них - это разная модификация форм и соединений, разной длины отрезков трубок, полосок проволоки, поднятые высоко над землей. Антенны этих видов носят название наружные, так как они находятся снаружи зданий. Те же антенны, которые располагаются внутри зданий, называют комнатными или внутренними. Наружные антенны по приемным свойствам лучше внутренних.

       Современный рынок предлагает огромную номенклатуру антенн эфирного телевидения, что за частую бывает очень трудно выбрать ту систему антенн, которая сумеет вытянуть из эфира все по максимуму и с хорошим качеством картинки на всех каналах. Мы поможем в этом и практически, и немного теоретически. На данное время существует четыре классических схемы построения антенн, а именно: антенны типа "волновой канал", логопериодическиерамочные и комбинированные всеволновые  антенны. Которые в свою очередь по своим особенным конструктивным свойствам, отличаются один от одного основными характеристиками.

Основные характеристики антенн.

           Рабочий диапазон частот (полоса пропускания) МВ, ДМВ - интервал частот, на который рассчитана приемная телевизионная антенна, в котором она будет работать, сохраняя свои основные параметры. За полосу пропускания принимается спектр частот (определяется принимаемыми телевизионными каналами), на границах которого мощность принятого сигнала уменьшается не более чем в два раза. Размеры антенны, определяющие её рабочий диапазон, рассчитываются исходя из средней частоты телевизионного канала, который необходимо принять. На самом деле антенна принимает сигналы с допустимым ослаблением частоты, в некотором диапазоне, который и называется рабочим. Если этот диапазон близок к 5 - 8 МГц (антенна рассчитана на прием одного канала), такую антенну называют узкополосной, одно-диапазонной. В случае, когда этот диапазон более широк, (антенна рассчитана на прием нескольких каналов), ее называют широкополосной или многодиапазонной.

ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ (ДН)

      Диаграмма направленности показывает, как антенна принимает сигналы с разных направлений в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Так, антенна в виде вертикального штыря имеет в горизонтальной плоскости диаграмму направленности в форме круга, в центре которого находится сама антенна. Такая диаграмма является ненаправленной, так как принимает сигналы со всех сторон одинаково. Направленная антенна характеризуется наличием одного или нескольких лепестков диаграммы направленности, наибольший из которых называется главным.

       Помимо главного лепестка диаграмма направленности обычно содержит задний и боковые, уровень которых значительно меньше уровня главного лепестка. Тем не менее и задний, и боковые лепестки диаграммы направленности ухудшают работу антенны, а потому нежелательны. Две антенны с одинаковым коэффициентом усиления могут иметь совершенно разные диаграммы направленности и поэтому такие антенны будут обладать разными приемными свойствами, в частности в условиях дальнего приема. В этих условиях сигнал приходит с линии горизонта, и диаграмма направленности антенны в вертикальной плоскости должна иметь главный лепесток, максимально прижатый к земле. Легко понять, что свойства такой антенны значительно отличаются от свойств другой антенны, у которой главный лепесток диаграммы направленности приподнят над линией горизонта на значительный угол. При одинаковых коэффициентах усиления одна антенна может иметь широкую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и узкую в вертикальной, а другая - наоборот. Свойства этих антенн, конечно, будут различными.

 

 

Часто к телевизионной антенне предъявляется требование не принимать сигнал с заднего, противоположного основному, направления. Такое свойство антенны отражает коэффициент защитного действия (КЗД), который выражается отношением мощности сигнала, принятого антенной с главного направления, к мощности сигнала, принятого с заднего направления, при одинаковой напряженности поля обоих сигналов. Чем больше КЗД, тем антенна считается лучше, хотя эта характеристика антенны бывает важна только в определенных условиях приема.

         Кроме перечисленных параметров телевизионных антенн могут иметь значение и такие, как уровень и положение максимумов боковых лепестков диаграммы направленности, положение нулей диаграммы, полоса пропускания антенны. Идеальной могла бы считаться антенна, вообще не имеющая боковых лепестков диаграммы направленности, но такими бывают лишь простейшие антенны. Конструкций антенн много. Большая часть из них - это длинные провода, поднятые высоко над землей. Антенны этих видов носят название наружных, так как они находятся снаружи зданий. Те же антенны, которые располагаются внутри зданий, называют комнатными или внутренними. Наружные антенны по приемным свойствам лучше внутренних.

Коэффициент усиления

     (КУ) характеризует направленные свойства антенны: чем больше коэффициент усиления, тем уже диаграмма направленности антенны. Количественно коэффициент усиления антенны показывает, во сколько раз мощность сигнала, принятого данной антенной, больше мощности сигнала, принятого простейшей антенной - полуволновым вибратором, помещенным в ту же точку пространства. Обычно коэффициент усиления антенны выражается в децибелах (дБ):

         Вполне естественно желание иметь антенну с большим усилением, но необходимо иметь в виду, что увеличение усиления антенны даром не дается и требует усложнения ее конструкции и габаритов. Всякие попытки разыскать такую конструкцию телевизионной антенны, которая была бы компактной, малогабаритной и, вместе с тем, обладала большим коэффициентом усиления, бесполезны. нулей диаграммы, полоса пропускания антенны.

      Идеальной могла бы считаться антенна, вообще не имеющая боковых лепестков диаграммы направленности, но такими бывают лишь простейшие антенны. Что касается полосы пропускания, то бывают антенны узкополосные, рассчитанные на прием по одному каналу, и широкополосные - для приема сигнала по нескольким частотным каналам. Проектирование, монтаж и ввод в эксплуатацию антенных комплексов для приема эфирного-цифрового Т2 и спутникового телевидения и радио... Мы успешно работаем более 20-ти лет.

Посмотреть антенны для Т2

 

Портфолио наших работ по Т2