Author: Капчинский Л.М.
Tags: электротехника общая радиотехника радиотехника антенны радиоприемники
ISBN: 5-256-01161-8
Year: 1993
Text
. ...
. ..... .
- '.
l . .
,.... . :. ).: , ' .?"' ::o; о
. ..... ". .'
....... ..:- ,W
. . ."
"
I
\. r
.11 "
. о'
" ,
..,':. '. ,. I
''',1
...
Массовая
радио- ·
"' : библиотека о,,
.'
, ,L
. , i . '.. ' -ё: . ".' . L.
': *. - . .
-" "
.. L.
..
.', ,' .:o!:;" ':' '.iI,'
" '.:
11 ..
, .....
1:'
, .....
,',
. ":"',. ..
I .
: ::' ' r. .. '.
, 1«t.,OIO:
'. #
,. : : -. .',:' '.'
', ... ?:
, I
. : { '
, 1:
- ': . i'. '."
...s .ic-
о'
:= ' , ';- ,. ' J ,....
. "'.. . >
t;.
It(
"
. .
'1':'
...
л. M Капч
"
'Н
" " ".' 1,;'.","
...,
f-1СI(ИИ
" I
"
'i.
. ,
: '
, I'-
, 0/'
.&.
.',
':,-
'. ....
, ..
':.'
:'. L '
о .ot .=
> о' ,. :::o ,..'
.,
l' t ., I ,,"' '"
'-.
. . 4' . f'
-'0
. .0" """"0 .
, .. ,:...'. ,( <" t "
"
--::"".:,;.
1.;
. :.- :";00
, .
. .
. ,. о
, ,
Е
,-,ЗД тель тв
се адио
ВЯЗЬ»
Массовая
радио-
библиотека
Основана в 1947 rоду
ВЫП,уск 1194
Л. М. Капчинекий
КОНСТРУИРОВАНИЕ
И изrОТОВЛЕНИЕ
тЕлЕвизионныx
АНТЕНН -
@
Москва «Радио и СВЯЗЬ»
1993
ББК 32.845
1\20
УДК 621.396.677
Федеральная целевая nporpaMMa книrоиздаНI1Я России
Р е Д а к ц и о н н а я к о л л е r и я:
Б. Т. Белкин} С. А. Бирюков} В. Т. Борисов} В. М. Бондаренко} Е. Н. rенuшта,.
А. В. ТОРОХО8СКИй} С. А. Ельяшкевuч} И. 17. Жеребцов} В. Т. Поляков!!,
Ф. И. Тарасов} О. П. Фролов} Ю. П. Хотунцев} Н. И. Чистяков
р е Ц е н з е н т Чекандин Л. А.
Капчинекий л. }V\.
К20 Конструирование и изrОТОВJlение телевизионных антенн.
М.: Радио и связь, 1933. 112 С.: ИЛ. (lVlассовая радиобиб .
лиотека; Выл. ] 194).
I s В N 5..256..01161..8.
Приведены конструкции различных типов телевизионных антенн, YKa
заны их параметры и принципы действия.
Даны практические рекомендации по выбору антенн для РЗЗ"lИЧНЫХ
условий приема, описаны способы изrотовления, установки, rрозозащиты
и ориентирования антенн.
Рассмотрены особенности приема телевизионных передач в rородской
и сельской местности, а также пути улучшения качества принимасмоrо
изображения. Указаны источники помех телевизионному приему, способы
борьбы с ними, приведсны схемы и конструкции помехоподавляющих
фИЛЬТРОВ. Даны параметры и конСтруктивные данные радиочастотных
кабелей промышленноrо изrотовления.
Для широкоrо Kpyra радиолюбителей и работников, занимаЮЩI--fХСЯ
ремонтом телевизоров и антенн.
23 02020300..060
К 26 93
046(01 ) 93
ББК 32.845
ISBN 5 256..01161 8
@ I(апчинский Л. М., 1993
Предисловие
Получить
можно только при
ленной антенне.
Ус тrовия приема телевизионных передач раЗIlообразны. В ropoAax с pa3HO
этажноЙ застройкой мноrие здания находятся в теневых зонах, поэтому при-
нимаемый си:rнал становится слабым и неустойчивым, а иноrда прием телеви-
зионных передач и вовсе невозможен. Трудноустранимые помехи на экране те.
левизора Б виде повторных изображений создаются телевизионными сиrналами,
ОТРЭ)l{енными от зданий, строительных кранов, линий электропередач, а такя:е
сиrналами, наведенными элеКТРОМаrнитным полем непосредственно на входные
цепи телевизора. Источ&иком интенсивных помех, особенно в rородах, явля
ются излучения, связанные с работой радиостанций различноrо назначения,
промышленных предприятий, медицинских учре2кдений. В сельской местности
сло)кные условия приема возникают в низинах, непосредственно за лесными
массивами и железнодорожными насыпями, на БОЛЬUI0М удалении от телеви
зионных центров и ретрансляторов в зоне С.1Iабоrо сиrнала. Очень сложны ус-
ЛОБИЯ приема в районах с сильно п ресеченным ре 1Jьефом местности, особенно
в rорпых районах.
Качество изображения в слuжных условиях приема можно значительно
;,лучшить применением остронаправленной антенны и правильным выбором
места ее установки. Поэтому радиолюбители, особенно в се.пьской местности,
деляют большое внимание вопросам конструирования эффективных телеви
зионных антенн и создают в ряде случаев интересные и ориrинальные KOHCT
рукции.
В книrе рассматриваются некоторые важные для радиолюбителей вопросы,
связанные с конструированием, изrотовлением и установкой телевизионных aH
тенн, описываются основные виды помех и способы борьбы с ними, излаrается
методика измерений основных параметров телевизионных антенн.
высококачеС1веНFое и ображение на экране телевизора
правильно выбранной, ТJцательно изrотовленной и установ-
3
rЛАВА 1.
ОСОБЕlif-IОСТI1 ПРI1ЕN1А ТЕЛЕВИЗИОННЫХ
ПЕРЕДАЧ
Частотные каналы теЛёвизионноrо вещания
..Цля создания современных средств радиосвязи широко используются
МИКРОВОЛНОВЫf\ диапазоны волн. По международной классификации к МИКрО4
волновым диапазонам относят метровые волны (диапазон очень высоких ча 4
стот (ОВЧ) 30 '" зоо мrц, длины БОЛН от 10 до 1 м), дециметровые волны
(диапазон ультравысоких частот (УВЧ) 300 ... 3000 J\rlrц, длины волн от 1 до
0,1 м), сантиметровые волны (диапазон сверхвысоких частот (СВЧ) 3... 30 rrц,
длины волн от 0,1 до 0,01 м) п миллиметровые BOJ1HbI (диапазон крайне BЫCO
ких частот (КВЧ) ЗА ...300 rrц, длины волн от 0,01 до 0,001 м).
Микроволновые диапазоны используются для служебной радиосвязи, pa
диовещания с частотной модуляцией, радиолокации. Для телевизионноrо веща
ния также применяются микроволновые диапазоны волн метровые (ОВЧ) и
дециметровые (УВЧ) волны.
Выбор метровых и дециметропых волн для телеВИЗИОIlноrо вещания не слу
чаен. Дело в том, что телевизионное изображение несет большой объем инфор
мации и для ero передачи нужна широкая полоса частот. Чем больше мелких
деталей изображения нуя{но передать, т. е. чем выше требуемая четкость И30 4
бражения, тем шире полоса частот, необходимая Д,JIЯ передачи этоrо изобра
жения. В нашей стране, а TaKiKe в ряде друrих стран принят стандарт раз
.пожения изображения на 625 строк, что соответствует высшей модулирующеЙ
частоте примерно 6 мrц. При амплитудной модуляции, с котороЙ ПрОИ3БОДИТ
ся передача телевизионноrо изображения, полоса частот, занимаемая одним
телевизионным каналом. должна составлять 12 мrц. Так как передача теле
Бизионноrо изобра (ения производится с частично подавленной нил(ней боковой
полосой, то фактическа н ПОЛОСtl ча(:тот, требуемая для передачи одноrо теле-
Бизионноrо канала (с учетом полосы частот 500 кrц, занимаемой каналом зву
KOBoro сопровоwдения с частотной модуляциеi"I), несколько мепыuе и состаВ4
ляет 8 мrц.
Рассмотрим, какие диапазоны частот 10rYT быть использованы для переда 4
чи сиrналов с такой широкой полосоЙ чаС10Т. Километровые (длинные) волны
(ДВ), занимающие диапазон ч стот 30 ...300 к[ц, и reKTaMeTpoBbIe (средние)
волныI (СВ), занимающие диапазон частот 300... 3000 к[ц, для телевизионноrо
вещания Boof)uLe не MorYT быть использованы, так как занимаемые этими вол
нами диапазоны меньше полосы частот одноrо телевизпонноrо канала. На дeKa
метровых (коротких) волнах (КВ), ззнимаЮIЦИХ полосу частот 3... 30 мrц,
MorYT быть размеlцены )1.ва три телевизионных канала. Однако при современных
объеМ(lХ телеrзизионноrо веlцания ТЗЕоrо числа каналов недостаточно. Кроме TO
4
ro, при использовании дека метровых волн для теJlевизионноrо вещания не OCTa
вется частот для таких важных р3ДИОСЛУ2кб, как коротковолновая радиосвязь
и радиовещание.
Таким образом, еДИIlствеНliые диапазоны, приrодные для те,певизионноrо ве..
щания, это микроволновые диапазоныI, обладающие большой частотной BMe
стительностью и ПОЗВО,ЛЯТОlцие раЗJ\lещать десятки телевизионных каналов. Из
всех микроволновых диапазонов наиболее приrодными для телевизионноrо ве..
щания являются метровый и дециметровый, так как в этих диапазонах Б от ли..
чие от сантиметровоru и миллимеТРОБоrо MorYT быть созданы передатчики
мощностью десятки и сотни киловатт в ре}l{име непрерывноrо излучеНИЯ,::1
также относительно простые по конструкции приемные устройства, передаю..
щие и приемные антен:ны.
В IiервыЙ период развития телеВliзионноrо вещания (конец 1940 x нача..
ло 50 л rодов) использовались n основном телевизионные каналы, частоты ко..
торых распо.пожены в ДЛИННОВОЛНОВОI':'r части MeTpoBoro диапазона, так как при..
меняемая на этих частотах lIер дающая и приемная аппаратура была к тому
времени ХОрОIПО освоена. В lV1.ocKBe, например, в эта rоды телевизионное ве..
щание велось только Н(} двух каналах первом и третьем. В дальнейшем БЫJ[И
введены elILe ДБ3 кана.па MeTpoBoro диапазона восьмой и одиннадцатый, а
также один канал дециметровоrо диапазона тридцать третий.
В нашей стране для телевизионноrо вещания выделены 12 каналов MeT
pOBoro и 40 дециметровоrо диапазонов. Частоты этих каналов приведены в
табл. 1 и 2.
Т а б л и ц а 1. Телевизионные каналы метровых волн
Несущая частота, мrц
Номер
канала
Полоса частот,
Л1rц
сиrнал
изображения Сиrнал звука
Средняя
частота, мrц
Средняя
длина ВОЛНЫ,
м
1 48,5 . . . 56,5 49,75 56,25 52,5 5,71
2 58 .. . 66 59,25 65,75 62 4,84
3 76 . . . 84 77125 83,75 80 3,75
4 84 . . . 92 85,25 91,75 88 3,41
5 92...100 93}25 99,75 96 3,13
6 1 74 . . . 182 175,25 181,75 178 1,69
7 182 . . . 190 183,25 189,75 186 1,61
8 190 . . . 198 191,25 197,75 194 1,55
9 198 . . . 206 199,25 205,70 202 1,49
10 206 .. . 214 207,25 213,75 210 1,43
11 214...222 215,25 221,75 218 1,43
12 222 . . . 230 223,25 229,75 226 1,33
р адио.JIюбители и телезрители часто интересуются, как выделяются частот
вые каналы для телецентров и ретрансляторов. С учетом перспсктивных планов
развитпя в стране :\1ноrопроrраМJ\1ноrо телевизионноrо вещания разрабатываю r'
ся сетки распределения частотных каналов. Создавая такие сетки, исходят из TO
[о, что необходимо обеспечить ВОЗТVI.о)кно более полное покрытие территории
телевизионным веlцанием. При этоr-.'l телепентры и ретраНСJlЯТОрЫ, ра ботающие
на одинаковых частотах, должны быть раСП(),ТIо}кены друr от друrа на доста..
точно большом расстоянии, Пр1! котором были бы практически исключены вза
имные помехи на приеме. Эти требования IIротиворечивы в связи с оrrаничен
5
Т а б л и ц а 2. Телевизионные каналы дециметровых волн
Несущая частота, мrц
Номер Полоса частот) \ Средняя
Средняя длина волны
Канала мrц сиrнал частота, мrц м '
изображения сиrнал звука
21 470...478 471 ,25 477,75 474 0,633
22 478 . . .486 479,25 485,75 482 0,622
23 486 . . . 494 487,25 493,75 490 0,612
24 494 . . . 502 495,25 501,75 498 0,602
25 502 . . . 51 О 503,25 509,75 506 0,593
26 510...518 511,25 517,75 514 0,585
27 518...526 519,25 525,75 522 0,575
28 526 . . . 534 527,25 533,75 530 0,566
29 534 . . . 542 535,25 541 ,75 538 0,558
30 542 . . . 550 543,25 549,75 546 0,549
31 550 . . . 558 551 ,25 557,75 554 0,541
32 558 . . . 566 559,25 565,75 562 0,534
33 566 . . . 574 567,25 573,75 570 0,526
34 574 . . . 582 575,25 581,75 578 0,519
35 582 . . . 590 583,25 589,75 586 0,512
36 590 . . . 598 591 ,25 597,75 594 0,505
37 598 . . . 606 599,25 605,75 602 0,498
38 б06 . . . 614 607,25 613,75 610 0,492
39 614 . . . 622 615,25 621,75 618 0,485
40 622 . . . 630 623,25 629,75 626 0,479
41 630 .. . 638 637,25 637,75 634 0,473
42 638 . . . 646 639,25 645,75 642 0,467
43 646 . . . 654 647,25 653,75 650 0,461
44 654 . . . 662 655,25 661 ,75 658 0,456
45 662 . . . 670 663,25 669,75 666 0,450
46 670 . . . 678 671,25 677,75 674 0,445
47 678 . . . 686 679,25 685,75 682 0,440
48 686 . . . 694 687,25 693,75 690 0,435
49 694 . . . 702 695,25 701,75 698 0,430
50 702 . . . 71 О 703,25 709,75 706 0,425
51 710...718 711 ,25 717,75 714 0,420
52 718 . . . 726 719,25 727,75 722 0,415
53 726 . . . 734 727,25 733,75 730 0,411
54 734 . . . 742 735,25 741,75 738 0,406
55 742...750 743,25 749,75 746 0,402
56 750 . . . 758 751 ,25 757,75 754 0,398
57 758 . . . 766 759,25 765,75 762 0,394
58 766 . . . 774 767,25 773,75 770 0,390
59 774 . . . 782 775,25 781,75 778 0,386
60 782 . . . 790 783,25 789,75 786 0,382
ным числом частотных каналов. Поэтому при необходимости принимаются дo
полните.lIьные меры по снижению уровня взаимных помех, состоящие в исполь
зов ании радиоволн, от личающихся видом поляризации.
Поляризация радиоволн, используемых при передаче
телевизионных сиrналов
Для передачи телевизионных сиrналов MorYT использоваться радиовол
ны еорuзонтальной или верти",альнuй ПОJ1яризации, от личаrощиеся расположе-
нием в пространстве линии дейстпия электрических и маrнитных сил, условно
6
<обозначаемых взаимно перпендикулярными векторами (направленными отрез..
-К8МИ) напряженности электрическоrо Е и маrнитноrо Н ПОJlей, находящимиея
'8 плоскости, перпендикулярной направлеНIIЮ распространения волны. Если век..
тор Е расположен rоризонтаJ1ЬНО (параллельно земле), а вектор Н верти
кально (перп ндикулярно земле), то волна ЯВJlяется rоризонтально поляризо
.ваНIIОЙ. ЕСJIИ )ке вектор Е расположен вертикально, а вектор Н rоризонталь..
но, ТО волна вертикально поляризованная.
Вид поляризации радиоволны опредеJlяе1СЯ раСПОJlожением и формой про..
,водников передающей антенны. Антенна в виде rоризонтально расположенных
ТIинейных проводников (напри.мер, l'оризонтальных вибраторов) ИJIИ rоризон"
тальна ориентированной рамки излучает rоризонтально поляризованные волны,
а в виде вертикально расположенных линейных проводников или вертикально
-ориентированной рамки вертикально поляризованные волны. Соответственно
прие:Vl rоризонтально поляризованных волн должен прои=>водиться антенной с
-fоризонтально расположенными проводниками (например, антенной «волновой
кана.:]» с rоризонтальными вибраторами) t а вертикально поляризованных волн
.антеннами с вертикально расположенными ПрОБодниками.
Применение раДИОВОJIН, О'I'ЛИЧЗIОЩИХСЯ поляризацией, помоrает, как указы-
.валось выше, снизить уровень взаимных помех от телецентров и ретранслято-
ров, работающих I3 одинаковых чэ('тотных каналах. fIоясним ЭТО на примере.
Предпо..l0ЖИМ, что два телецентра работают на одинаковых частотах и исполь..
зуют для вещания волны одной и той же поляризации (например, rоризон"
тальной) . В населенных IIунктах, которые обслуживаIОТСЯ этими телецентрами,
используются приемные антенны, соответствующие по поляризации I1ринимае
мым радиоволнам, т. е. антенны rОРИЗ0нтальной поляризации. При небольшом
-рассrоянии между телецентрами возможно, что в одном или в обоих населен
'НЫХ пунктах будет одновременно приниматься сиrнал «CBoero» телецентра как
полезный и сиrнал «чужоrо» телецентра (ослабленный) как помеха, что приве-
дет к ухудшению качества изображения. Для снижения уровня помехи нужно
один из те,,1Jецентров перевести на вертикальную поляризацию. Тоrда в том на..
.селенном пункте, rде поляризация излученных радиоволн стала вертикальноЙ,
будут использоваться приемные антенны тлкже вертикальной поляризации и
уровень помехи от друrоrо телецен'rра, rде поляризация ИЗJlученных волн оста-
.лась rОРИЗ0нтальноЙ, уменьшится R среднем на 12 ... 15 дБ. Снизится уровень
помехи и в друrом населенном пункте, так как используемые там приемные
.антенны rоризонтальной поляризации будут принимать вертикально поляризо..
ванную помеху со значительным ОСJ!аблением.
Зоны телевизионноrо приема
р аДIIОВОЛНЫ, излученные передаIОlцеiI антенной, l\'IorYT достиrать точки
lIриеыа двумя путями: либо распространяясь над земноЙ поверхностью в при..
земном слое атмосферы, либо последоватЕ'ЛЬНО отражаясь от земли и ионосфе..
ры сдоя свободных электронов, окружающих землю на высотах 80 км (ниж
няя rраница ионосферы) до 400 км (верхняя rраница ионосферы). В первом
случае радиово:rны называются поверхностны,ми, во втором пpOCTpaHCT8eп
ными. Электронная плотность различных слоев ионосферы зависит от времени
:суток и roAa, rеоrрафической широты, фазы 11 летнеrо периода солнечной ак-
ти:зности и т. д. В среднем электронная плотность ионосферы такова, что от..
7
ражаться от нее MorYT только волны, частота которых меньше 30 мrц. rIоэт,J
му с помощью пространственных BO,ТIH MorYT распространяться лишь километ
ровые, reKT3MCTpoBbIe и декаметровые BO,ТIHЫ. РаДИОВО 1НЫ микроволновых диа
пззонов, в том числе метровые и децимеТРОВl>rе, на которых ведутся те lезизи
онные передачи, распространяются только в виде поверхностных волн.
Радиоволны аналоrично световым лучам распространяются в однородноЙ
среде по cTporo прямолинеi'Iным траекториям. Поэтому из за сферичности Зем
/IИ поверхностная волна может достичь приемной антенны лишь в том случае,
если между неЙ и передающеЙ антенной есть rеометрическая видимость. Отсю
да следует, что прием телевизионных передач возмuжен только в предела)(
rеометрическо:i1: БИДИ\if()СТИ ме)кду приемноi'I и передаIОULей антеннами. В деЙст
Бительности дальность приема телевизионных передач несколько превышает
дальность rеометрическоЙ видимости, это связано с явлениями дифракции и
рефракции волн.
Дифракция радиоволн это физическое явление, состоящее в том, что ра-
диоволны способны в определенной мере оrибать препятствия, заходя в об-
ласть тени за ними. Сферическая поверхность Земли также является препят-
ствием, которое радиоволны MorYT оrибать. Чем ни}ке частота радиосиrнала,
тем сильнее ПРОЯВ.1Iяется дифракция. Километровые и reKTaMeTpoBbIe ВОJ1НЫ
!.лоrут заходить за rеометрическиЙ rоризонт на сотни н:иломе rpoB, дeKaMeTpo
вые водны оrибают крипизну ЗеМ 1rи R меньшей степени, а на :метровых и ДG
циметровых волнах дифракция проявляется слабо, поэтому дальность прие)ла
телевизионных передач Вс.пеД<:ТJ3ие дифракции радиоволн возрастает незначи..
тельно.
Более существенныЙ фзктор, влияющиЙ на дальность приема телевизионных
передач, атмосферная рефракция радиоволн. Земная атмосфера является cpe
дой неоднородной плотность атмосферы, ее давление, ВJIажность и темпера-
тура измеНЯIОТСЯ с высотой. l(poMe Toro, ха рактер изменения указанных физи
ческих параметров атмосферы с высотой Niожет меняться в зависимости от ин
тенсивности солнечной раДИ3IJИИ, времени суток п Т. д. Внеоднородной средс-
радиоволны преломляются и распростраНЯIОТСЯ не ПРЯI\.lолинейно, а по HeKOTO
рым криволинейным траекториям, что приводит к заходу радиоволн за reOMeT'"
рический rоризонт. Это явление называется рефракцией.
Рефракция свойственна электромаl НИТНЫМ волнам всех диапазонов, в TOIYI
числе и световым волнам. Некоторые прuявления оптической рефракции (пре
.,ТJомление световых лучей в атмосфеrе) МО)ЕНО наблюдать в повседневной ЖИ3
ни сплюснутая форма дисков Солнца и Луны у rОрИЗ0нта, I\.lерцание звезд,
дрожание далеких предметов в }каркий день, цветная кайма у диска восходя
щеrо или заходяп еrо Солнца. Б.П<trодаря рефракции световых лучей солнечпыЙ
диск еще полностыо виден, тоrда как при отсутствии рефракции 011 был бы
целиком скрыт за rОРИЗ0НТОМ, что упсличивает продолжительность cBeTonorO'
дня (в средних широтах на 8... 20 мин). Описаны случаи аномально большоЙ
атмосфеrной рефракцип, коrда на rоризонте на короткое время ПОЯВЛЯЮТСЯ
далекие [оры, острова и т. д.
СУПLестпуеr ТlОIIятие о Та}( называемом среДl1еы или нормальном состоянии
атмосферы. tIормальное состояние аТ1'lосферы характеризуется определенным
сочетанием ее физических па раметроп: температура воздуха на уровне моря
+ 15 0 С, понижение температуры с RЫСОТОЙ 0,65 0 С на каждые 100 м, понижение
давления по барометрической формуле, вла:жность не зависит от высоты. AT
8
мосферная рефракция, соответствующая нормальному состоянию атмосферы,-
называется нормальной атмосферной рефракцией. Она ПРИВОДИТ к увеличению-
дальности приема телевизионных передач в среднем на 15 ... 20 С/о. Дa 1ЬHOCTb
прямой видимости Ro в километрах при нормальноЙ атмосферной рефракцип
может быть подсчитана по формуле
Ro 4,15 (Vh; + V h 2 ),
rде Ь 1 и Ь 2 высоты передающеЙ и приемной антенн, м.
llя.пример, при высоте установки передаJ{ щей ан rCHHI:JI h 1 :=: 400 м, приемноЙ
антенны h 2 :=: 20 м дальность прямой видимости составляет 100 КМ.
С учетом явлений дифракции и нормальной атмосферной рефракции терри
торию BOKpyr передающей аите!-IНЫ телевизионноrо центра или ретранслят@ра
ожно с точки зрения возможностеu приема телевизионных передач разделитfu
на три зоны зtJНУ прямой видимости (до 0,8Ro), зону полутени (от 0,8R o до
1 ,2Ro), зону тени (более 1 ,2Ro) .
Зона прямой видимости (освещенная зона) характеризуется устоЙчивым:
уровнем сиrналз, достаточным для Бысококачественпоrо приема цветноrо изо
бражения. B:vIeCTe с тем в пределах этоЙ зоны MorYT быть отдельные террито
рии с недостаточным уровнем сиrн.1Л3, что следует учитывать при выборе типа
антенны и места ее установки. I Iапример, спад уровня сиrнала и значительное
ухудшение качества приема возможно, как показали исследования, проведен
ные в Москве в период подrотовки к Олимпийским иrрам 1980 r., в отдельных
точках в непосредственной близости к передающей антенне телевизионноrо цeH
тра. Это объясняется тем, что rлавный лепесток диаrраммы направленности
передаЮIпей антенны в вертикальной плоскости вляется весьма узким (от
2 ... 30 па дециметровых до 10." 120 на метровых волнах) и в радиусе ДО
2 .., 3 км от башни прием телевизионных сиrналов ведется блаrодаря БОКОВЫ \l
.:Iепесткам диаrраммы. Уменьшение уровня сиrнаJlа на 15...20 дБ наблюдается
так}ке в отдельных точках на расстояниях /1,0 12 ... 15 км от телецентра, что
связано с интерференциеЙ (сложением или вычитанием) прямоrо сиrнала ОТ
передаIGщей антенны и сиrналз, OTpa)KeHHOro от Земли. Ухудшение качества.
приема в освеIценной зоне возмо,кно также в paiiOHax с пересеченным рель-
ефом местности, а так}ке в [ородах с разноэтажноi'r застройкоЙ, rде за высоки
ми зданиями обр азуются зоны тени.
Во всех перечисJtенннх выше случаях качество приема можно, как прави.по,
у.тrучшить применение]\.1 остронаПР lIзленных антенн и выбором места их YCTa
новки, а в особенно сложных случаях (например, на сильно пересеченной меС1"
ности) установкой М3ЛО!v1:0lцноrо телевизионноrо ретранслятор а.
Зона полутени характеризуется относительно слабым и нестабильным сиrна
.тiОМ, возможны замирания сиrН:-J.ла. Нестабпльность сиrнала в зоне полутени
вызвана следующими причинами. При изменении состояния атмосферы меняет..
ся степень рефракции, что экпивалентио приближению или удалению видимоrо
rОРИЗ0НТЭ. В этих условиях прие:vrпая антенна в некоторые моменты может OKa
зываться в зоне тени, а затем выходить из нее в освещенную зону. COOTBeTCT
венно происходит уменьшение или увеличение напряженности поля в точке
установки приемной антенны. Для повышения качества приема в зоне по.тrу
'Iени НУ)КНО поднимать антенну как можно выше, так как при этом уменьша
ется в роятпость Toro, "(:то при изменении состояния атмосферы антенна ВЫЙ
,:LeT из ОСВf?щенноЙ зоны.
9'
Зона тени характеризуется очень быстрым уменьшением напряженности поля
.1' расстоянием. Качественный прием телевизионных передач в этой зоне прак
-тически невозможен, З3 исключением отдельных коротких отрезков времени.
коrда при значительных изменениях параметров атмосферы имеет место повы
-шенная атмосферная рефракция. Вопросы приема в 3011e тени, в том числе
,-сверхдальнеrо приема, рассмотрены даJlее.
Телевизионный прием в rороде
Качество телеВI-lзионноrо приема в современном rороде, особенно при
разноgтажноЙ застроЙке, можно сравнить С качеством приема Б местности с
очень сложным рельефом. Наиболее характерными ЯВJ1ениями, ОПРЕ'деляющими
:flзчество приема в rороде, являются возникновение областей тени и пoвTOp
Н,ЫХ сuzнаЛО8.
Области тени обраЗУIОТСЯ JЗ местах, закрытых высокими зданиями от пря
Moro сиrнала телевизионноrо центра. Прием 13 области тени крайне неустойчив,
-и единственным способом ОСУfцеСТRления высококачественноrо приема является
вынос антенны на ближайшее высокое здание. I-1:a дециметровых волнах обла
ти тени яв,Т[яются более мноrочисленными, rлубокими и резко очерченными,
так как способность дециметровых волн к дифракции выражена слабее, чем Hd
метровых. Установлено, что экраНИРУЮП1.ее действие преЯЯТСТRИЯ практически
,не сказывается, если расстояние от Hero до места установки приемной антенны
превыIаетT высоту преПЯТСТБИЯ в 8 10 раз.
Повторные СИI'на ы ПРИБОДЯТ к образованию помех на экране, особенно xa
рактерных для rородов со сложным рельефом застройки. В точку установки
приемной антенны приходят, как правило} несколько сиrнаv10В основной сиr
на.п от передающей антенны теvlевизионноrо центра и сиrналы, отраженные от
зданий и друrих местных предметов (строительных кранов, линий ЭJlектропере
дач и ПрОБОДНОЙ связи И Т. д.), причем отра)кенные сиrнады проделывают боль..
ШИЙ путь, чем основноЙ, и приход.нт позже OCHoBHoro. Поэтому повторное изо
бражение наблюдается :на экране телевизора правее OCHOBHoro. Так как скорость
распространения электромаrнитных волн составляет 300 000 КМ/С, то при раз
ности хода отраженноrо и OCHoBHoro сиrналов, равной 300 м, отраженный сиr
нал приходит в точку вриема на 1 мкс позже OCHOBHoro. При таком запазды
вании повторное изобра)кение на экране телевизора с кинескопом 61 см по диа
тонали (длина строки 50 см, время прохождения строки лучом кинескопа
64 мкс) будет расположено на 8 мм правее OCHoBHoro.
Заметность повторных изображений на экране зависит от интенсивности OT
раженных сиrна.ТIОВ и времени их запаздывания. Помеха, создаваемая повтор
ным изображением, будет заr.1етна на экране, если время запаздывания превы
шает 0,2 МКС, что соответствует разности хода отраженноrо и OCHOBHoro сиrна
дов, равноЙ 60 м. При небольших запаздываниях OTpa.lKeHHbIe сиrналы созда
ют темные или светлые окантовки KOHTyrpOB изображения, а при значительных
запаздываниях вертикальные столбы в левой части экрана, представляющие
собой пришедшие с запаздыванием строчные бланкирующие импульсы.
Борьба с отраженными СИl Н3.'lами представляет собоЙ очень сложную за
дачу. Наиболее эффективный способ применение остронаправленных антенн и
их оптимальное ориентирование, т. е. нахождение TaKoro уrловоrо положения
антенны, при котором отношение уровнеЙ отраженноrо и OCHoBHoro сиrналоз
будет минимальным.
10
Принцип ОПтимаЛЬНОI'О ориентирования изложен в 1\71. 9.
В некоторых случаях для подавления отраженных сиrналов удается исполь
30Barb экранирующие свойства зданиЙ. Поясним это на практическом примере.
В N\.oCKBe, в центральной qасти rорода, недалеко от СмоленскоЙ площади, на
крыше восьмиэтажноrо здания в точке А (рис. 1) бы.па установлена прием
о l' /l7 t1/f 1( ti 11'1: j( fZ /f 017 Ш 11 f1
В
I \ ]
LJ
лр. IftZ J7i/lltllI!l
А А,
t< 71}11 >-1
Рис. 1
ная антенна системы коллективноrо приема телевидения (на рис. 1 масштаб не
соблюден). При подключении телевизионноrо приемникз, имеющеrо кинескоп с
диаrональю 61 см, на экран наБЛlода.п:ось интенсивное повторное изображение,
расположенное правее OCHOBHoro на 1 О мм. ВОЗНИКJIО предполоя<ение, что источ
ником отраженной волны является r'руппа высотных зданий на проспекте Ка.
линина. Для проверки этоrо предположения была определена по плану [орода
разность расстояний (разность хода), пройденных прямым и отраженным лу
чами. Расстояние В 1\., ПройдеННое прямым лучом (от Останкинекой баLUНИ ДО
точки установки приемной (iHTeHHbI), составило 8000 м, расстояние ВСА, прой
11
денное отраженным лучом, 8.100 М. Таким образом, разность хода лучеit
оказалась равноЙ 400 М, ЧТf) соответствует запаздыванию отраженноrо луча
на 1,33 мкс и соответственно сдвиrу повторноrо изображеБИЯ на экране кине.
скопа с диаrона.ПЬЮ 61 см на 10,4 ММ. Близкое совпзде-ние фактическоrо и рас..
четноrо сдвиrа повторноrо изображения ЯВИ 10СЬ косвенным подтвер)кдением'
сделанноrо предположения об источнике отраженной волны. После определения
вероятноrо направления прихода отраженноЙ волны был произведен анализ
вззимноrо располо:жения окру)каЮIЦИХ зданий в непосредственной близости J{
тому зданию) 13 котором ПРОИЗВОДИЛСЯ прием. .Анализ показаJI, что если точку
установки приемной ЗНТt:нны пере Iестить на 70 м вдоль фасада здания в про
тивоположный конец крыши (из точки /i.. в точку A 1 ), то близкорасполо}кенное
1 6 этажное здание rостиницы (заштрихованный прямоуrольник на рис. 1) ока.
зывается экраном на пути отрз)кеННОlUI BOJIHbl. После переноса антенны из TOTI
КИ А в точку А 1 уровень повторноrо изобра)кения на экране действительнv
снизился и качество нзобра){ ения СУlцественно улучшилось.
Помимо описанных выIеe запаздываК>ЩI1Х ложных изображений, располо)кен.
ных правее OCHoBHoro, при определенных условиях на экраtIе телевизора IHO
rYT появ,пяться опере)н:ающие ложные изображения, располо}кенные .TleBee oc
HOBHoro. Эти ложные изображения в отличие от запаздывающих, стаБIЫIЬНЫХ
по ypOBHIO И положению на экране, ЯВ.ТIЯIОТСЯ н устойчивыми, меняющими ИН
теНСИВНОС'IЬ и поло){(ение на экране н субъективно более неприятными для r<lla
за. Появление на экране опереiкаЮlI1RХ ложных изображений возможно в тех
случаях, коrда напряженность поля в месте приема достаточно велика, а фи.
дерная J1ИНИЯ, соеДИНЯIОIIJЛЯ антенну с телевизором, имеет БОJIЬШУЮ длину п
соответственно большое затухание. Появление опере)кающих ложных изобра
жений в этих УСЛОВИЯХ связано с тем, что сиrнал, принятый антенной, ПОСТУе
пает на вход теЛевизора значительно ослабленным и становится по уровню co
измеримым с тем сиrнаЛО\1", который наводится сильным внеШНIН.Л полем непо.
средственно на кабельвую ЛИНИlО и входные цепи телевизора. Так как путь,
проходимый наведенным сиrналом, короче пути, проходимоrо по кабельным
линиям сиrналом, прпнятым антенной, ТО ложное изображение является опере
)К3IОЩИМ и расположено на экране левее ОС:НОБНоrо.
Наиболее радикаЛI:НЫМ способом борьбы с за паздывнющими и опере ж.аю
Щими ло)кными сиrнаЛ2МИ является устройство крупных систем коллективноrо,
приема телевидения. Такие систе\{ы, каждая из которых обслуживает несколь
ко тысяч или десятков тысяч абонентов, обеспечивают получение высококачест.
BeHHoro изображения практически без ложных сиrналов. Для устранения за.
паздывающих ложных сиrналов используются сложные остронапраI3ленные ан.
тенны, место установки которых тщательно выбирается. Устранение опережаrо.
щих ложных сиrН3J10В достиrается преобразовзннем частоты принимаемоrо
канала в частоту друrоrо ,{анала , которыЙ в данной местности не используетен
и ЯВJlяется свободным.
Влияние рельефа местности на качество
те"ТIевизионноrо приема
TpOBeHЬ напряженности поля и соответственно качество приема теле
визионных сиrналов сильно зависят от особенностеЙ рельефа местности. эт,)
необходимо учитывать при выборе места установки антенны и высоты ее опоры.
12
11a местности часто встречаются препятствия в виде холмов, дамб, желез
.нодорожных насыпеЙ, за ко rорымИ образук)тся зоны тени, вследствие чеrо рез
ко уменьшается напряя{енность поля. Рассмотрим, например, ха рактер измене
JJИЯ напряженности поля за холмом или железнодорожноЙ насыпью (рис. 2),
раСПО,,10женными в зоне прямой видимости. При подъеме по склону, обращен
HO IY к телевизионному центру (от точки а до точки б), напряженность поля
остается примерно постоянной или слабо растет, достиrая максимума на Bep
шине холма (точка б). На заднем склоне напря;кенность поля убывает снача
ла слабо, а затем более резко, достиrая минимума у подножья холма (ТОЧ
ка в). При удалении от холма напряженность поля начинает плавно расти и
достиrает примерно TOr() же уровня, что и на переднем склоне, на расстоянии,
равном (5...6) h, rде h высота холма. Таким образом, за холмом образует
>ся зона тени (заштрихованная об"lасть). ДJIЯ обеспечения качественноrо приема
за холмом следует выбрать высоту опоры с таким. расчетом, чтобы антенна
была выше верхней rраницы зоны тени vт.Iибо установить антенну на расстоянии,
лревышающем высоту холма в 5 6 раз.
t'tL2l1tlл TIl
!(!U?lItlл 74 tf
>-
j'
tl
1l0лtlсть тени
Рис. 2
Рис. 3
Зоны тени MorYT образовываться также в oBparax и низчнах (рис. 3).
При этом напряженность поля уменьшается тем больше, чем круче и rлубже
передний склон низины и выше частота телевизионноrо канала. По мере спуска
в низину по ее переднему склону (от точки а до точки б на рис. 3) напря
женность поля постепенно убывает, достиrая минимума на дне низины. При
подъеме по противоположному СКД0НУ (от точки б ДО точки в) напряженность
поля возрастает, достиrая на ero вершине (в точке в) примерно Toro же ypOB
НЯ, что И перед низиной (в точке а). Таким образом, I3 низине образуется зона
,..ени (заштрихованная область), занимающая практически весь передний склон
и основание низины. На верхней части противоположноrо склона напряжен
ность поля выше и качество приема лучше. Если передний склон полоrий, т. е.
тлу6ива низины или овраез Mi-:lОrО меньше длины СК,,10на, то ослабление поля на
переднем склоне и на дне относиrельно невелика и во мноrих случаях может
быть ('беспечен нормаJJЬНЫЙ прием. 1-1а практике встречаются низины с очень
крутым передним Склоном (например, обрывы у береrов рек) и обеспечить
НОр lа.тIЬНЫЙ прием в местах, близкорасположенных к основанию склона, вооб
ще невозможно. В этих случаях используются телеризионные ретрансляторы,
установленные в верхней части склона в области СИ.lьноrо сиrнала.
СУП.I.ественное влияние на качесrво приема теJ1евизионных передач оказы
B3IOT лесные ассивы. Если место приема расположено за лесом в непосредс'i'
венноЙ близости 1{ ero кромке и высота установки приемноЙ антенны Iппке
среднеЙ высоты деревьев, то уровень сиrнала на входе телеI3изионноrо прием
13
ника уменьшается в несколько раз, что может привести к ухудшению качесr-
Ба приема. Сниженне уровня сиrнала часто сопровождается ero случайными
нзменениями, особенно при сильном ветре. В длинноволновой части MeTpoBoro
диапазона волн (каналы с 1 по 5) колебания уровня напряженности поля при
вертика.:'IЬНОЙ поляризации больше, Чf\М при rоризонтальной. По мере роста ча...
стоты размах колебаний напряж нности поля при вертикальной поляризации'
несколько уменьшается, а при rОРИЗ0нтальной увеличивается. В дециметро-
вом диапазоне нестабильность уровня напряженности поля примерно одина
кова при обеих видах поляризаций.
По мере удаления от кромки леса уровень напряженности поля возраста...
ет, а ее случайные колебания уменьшаются. На расстоянии 200 ... 300 м от rpa...
ницы леса влииние ero на качество приема практически отсутствует.
Внутри лесноrо маССЕва уровеыь напряженности поля меняется от точки !{:
точке, что объясняется интерференционными явлениями сложением и вычи-
танием волн, отраженных от деревьев и высоких кустарников. Особенно СИЛЬ 6
но это сказывается на ПО.аянах и ОПУIllках. Например, в пределах небольшой'
поляны, окруженной лесом, колебания напряженности поля MorYT доходить ДО'
15 о.. 20 дВ.
Уменьшение напряженности поля в лесу и на rранице леса связано с teMt->
что деревья и высокие кустарники являются cBoero рода вторичными излуча
телями, которые не только поrлощают электромаrнитную знерrию, но и рассеи
вают ее. При этом влажные деревья вносят большее затухание, чем сухие.
Замечено, что снижение уровня сиrнала чаще Bcero происходит при сильном'
rололеде и мокром CHere, а также при затяжных дождях. Для улучшения Ka
чества приема непосредственно за l'раницей леса нужно поднять антенну выше--
средней высоты леса. По мере удаления от лес а высоту установки aHTeHHЫ
можно уменьшить, а на расстоянии более 200"0 300 м от Hero высота установки\
aHTeHMы МО2кет быть вь:брана такой же, как и при отсутствии леса.
Особенно сложны условия приема на сильнопересеченной местности и в [op
ных районах. За rорами и fОРНЫМИ кря)!сами образуются протяженные 30HbF
тени, в KoropbIx прием вообще невозможено MHoroKpaTHbIe отра2кения радиоволн
от ropHbIX склонов приводят к появлению повторных сиrналов, которые иска..
жают телевизионное изображение.
В практике телевизионноrо приема в ropHbIx условиях наблюдается иноrда'
явление, получившее название усиленuя сuенала за счет препЯТGтвuя. Это яВ....
ление состоит в том, что напряженность поля за rорой или ropHbIM кряжем MO
жет иноrда быть БО}Jьше, чем при передаче си[нала над rладкой сферической
поверхностью. Причина TaKoro явления состоит в том, что если ropa имеет
!{линовидную форму, то ее вершина переизлучает телевизионный сиrнал в раз
личных направлениях и Е некоторых точках за rорой может происходи:ть син
фазное сложение двух или нескольких волн прямой волны, переизлученноЙ'
вершиной, и волн, ОТРЗ2кенных от земли после их переизлучения. В точке син",
фазноrо сложения волн происходит значительное увеличение напряженности
поля.
Следует предостеречь от распространенной ОllIибки, связанной с практиче..
ским использованием этоrо ЯВJlения. Ледо в том, что эффект увеличения сиrна
ла за rорой или ropHbIM кряжем может, как правило, ПРОЯБЛЯТЬСЯ лишь на
ДiIИННЫХ трассах, Т, е. в тех случаях, коrда точка приема находится далеко O'f'
телецентра в зонах полутени или тени, обусловленных сферичностью земли.
14
Иначе IОБОрЯ, об увеличении сиrнала можно rоворить ТОДЬКО по ОТНОII1еНИIО"
к тому слабому дифракционному сиrна.ПУ, который имел бы место в точке-
приема, расположенной в зонах полутени или тени, при отсутсrтвии ropHoro.
кряжа. Поэтому при приеме в ropax на явление усиления сиrнала за счет прее
пятствия особых надежд возлаrать не следует, тем более что на практике часто'
встречаются препятствия, сильно отличающиеся от КJIИНОВИДНЫХ (например,
ropbI с плоскоЙ и неровной вершиной, ряды следующих друr за друrом rop раЗе
ной высоты и т. д.), КОI'да явление усиления сиrнала не имеет места.
На практике единственно надежным способом обеспечить качественный при
ем телевизионных передач в ropax является применение телевизионных peTpaH
сляторов. В ropHbIX раЙОНRХ обычно используются ретрансляторы мощностью:
] и 10 Вт, позволяющие обеспечить прием телевизионных передач в селениях:"
расположенных в низинах и на обратных склонах rop.
Сверхдальний прием телевизионных передач
Известны случаи KpaTKoBpeMeHHoro приема телевизионных передач на
расстояниях, в десятки раз превышающпх дальность видимоrо rОРИЗ0нта. ПрИ е
чины таких явлениЙ особые (3HoMa.llbHbIe) состояния атмосферы и ионосфе
ры, супr.ественно отличающиеся от нормальных. При определенных сочетаниях
параметров атмосферы и ионосферы в отдельные промежутки MorYT возникат&.
\условия, способствующие сверхдальнему прие:му телевизионных передач. При
ведем несколько примеров.
Летом в течение жаркоrо дня почва интенсивно проrревается, а вечером
начинает быстро охлаждаться. Температура воздуха в приземном слое умень-
шается, а на большой высоте остается примерно тои же, что и днем. В этих
orсловиях температура воздуха с высотой возрастает, а не убывает, как при
нормальном состоянии атмосферы. Обратный ход (инверсия) температуры при
водит к тому, что плотность воздуха уменьшается с высотой значите.пьно быст-
рее, чем обычно. В результате быстроrо убывания плотности воздуха возника
ет явление сверхрефракцuu) которое состоит в том, что кривизна траектории ра-
диоволны при ее преЛО Jlении в атмосфере возрастает настолько, что волна ВОЗе
вращается обратно на зеМЛIО. Отразившись от земли, волна опять в результате'
рефракции возвращается на землю и т. д. В приземном слое возникает cBoero
рода в о л н о в о Д, по которому волна может распространяться на очень боль..
шое рассТояние. Долrо существовать приземный волновод не может, так как с
наступлением дня снова начинается интенсивный проrрев почвы, воздух у по-
верхности земли наrревается, инверсия температуры пропадает и приземный'
волновод исчезает. Явление сверхрефракции может также возникать в жар
кие дни над морями, также в районах анТИциклона. HY)l{HO отметить, что при-
земные Во.1JНОВОДЫ ВОзникают сравнительно редко и являются образованиями-
неустойчивыми. Поэтому длительный сверхдальниЙ прием те,левизионных перее
дач блаrодаря явлению сверхрефракции невозможен.
Сушествуют и друrие явления в атмосфере, которые MorYT ПрИБОДИТЬ к
сверхдальнему приему, телевизионных передач. В атмосфере возникают иноrда'
случайные объемные неоднородности, которые рассеивают радиоволны и слу..
)кат своеобразными пассивными ретрансляторами. Объемные неоднородности
долrо существовать не MorYT, и длительность сверхдальнеrо приема телеБИ3И
онных передач вследствие рассеяния радиоволн на sтих неоднородностях не.
преВЫПlает несколы{их часов.
]5,
Сверхдальний прием телевизионных передач возможен также из за HeKOTO
рых ЯБле-ний в ионосфере. В нормальных условиях метровые и дециметровые
полны or ионосферы отражаться не MorYT. В IОДЫ максимума солнечной актив
насти возрастает электронная плотность слоя Е, и зимой в дневное время она
может достиr2.ТЬ таких высоких значений, что вследствие отражений от Э1'оrо
'слоя становится возможным прием телевизионных п редач в ДЛИННОВОЛНОВО '-'f
части MeTpoBoro диапазонз волн (на первом и втором каналах). СпародическиЙ
слоЙ ионосферы также имеет иноrда повышенную электронную плотность, дo
статочную для отражения волн MeTpoBoro диапазона. Однако этот слой появ
lяется нереrулярно (преимущественно летом в Ю)l{НЫХ широтах днем) и пред
-'Сказать время ero появления трудно. В ионосфере моеут также возникать НС 4
однородности отдельные области с повышенной электронной плотностью. Эти
неоднородности, как и неОДНОрОДНQСТИ в атмосфере, рассеивают радиоволны и
,служат причиной KpaTKoBpeMCHHoro приема телевизионных передач на расстоя
ниях ДО 1500... 2000 км. Повышение электронной плотности отдельных участков
ионосферы происходит также при попадании в ионосферу метеорных потоков.
Прием блаrодаря отражениям от метеорных слоев с повышенной ионизацией
длится несколько секунд.
Мноrочисленные эксперименты, проделанные радиолюбителями и радиоспе
цпалистами, показали, что обеспечить устойчивый дальний и сверхдальний при
'ем телевизионных передач в течение длительпоrо времени вследствие аномаль
ных явлений в тропосфере и ионосфере не представляется возможным. Устойчи
ВЫЙ прием возможен только при использовании спутниковых систем связи.
r л А В А 2.
ПО!\1ЕХИ И БОРЬБА С IiIIМИ
Виды и ха.рактер помех
Помехи, возникаlощие на экране те.1Jевизора, имеют искусственное ли
iбо естественное происхо)кдение. T С l'ранение помех или снижение их уровня
технически сложная задача, реlllИТЬ которую удается не всеrда. Универсальных
рецептов устранения помех нет и каждый раз решать эту задачу следует с уче
том характера помех и их интенсивности. Оценку реальной электромаrнитноIi
обстанозки в месте приемп. лучше Bcero ПРОИЗВОДИТЬ с помощью специальноrо
прибора анализатора спектра, позволяющеrо определить частоты радиоизлу
чений. ЯI3ляющихся возможными причинами помех, а также оценивать интеlI
сивность этих радиоизлучений и вид модуляции. Каждый источник радиопомехи
в зависимости от ero чаСТОТНОI'О спектра создает своЙ характерный узор на
экране телевизора. Поэтому при наличии ДОС1 аточноrо опыта можно опреде
лить вероятный источник помехи по ее внешнему виду на экране, а также по
времеhИ и периодичности ее появления.
Помехи радиоприему можно разделить на два вида помехи eCTeCTвeIiH0
20 и искусствеfiНО20 прсисхождения. Пом:ехи CCTecTBelIHoro происхождения
атмосферные и космические на 1'IeTpOBbIx и дециметровых волнах практически
OTCYTCTBYJOT 11 на прием телевизионных переда'I не ВЛИЯЮТ. Основным видои
:помех телевизионному приему ЯВЛЯIОТСЯ помехи искусственноrо происхождения.
16
I( помехам искусственноrо происхождения относятся побочные и внепо.пос..
ные излучения любительских и профессиональных радиопередатчиков (излуче..
ния вне разрешенной полосы частот), излучение rетеродинов радиовещатель..
ной и профессиональной приемной аппаратуры, радиопомехи индустриальноrо
происхождения.
Побочные излучения радиопередатчиков включают в себя излучения на rap..
мониках основных. частот, возникаlощие в нелинейных каскадах передатчика
(например, в усилителях с отсечкоii тока), И::SJlучения на субrармониках, имею..
щие место Б тех случаях, Kor да основное излучение формируется по промсжу
точной частоте с послеДУЮIЦИМ умножением частоты, комбинационные излуче..
ния, ПОЯВЛЯIОlдиеся при формировании несущей частоты путем нелинейноrо
преобра:>ованпя двух ВС!Iомоrательных частот, паразитные излучения, случайно
rенсриrуемые на частотах, неззвисимых ОТ основных частот (например, caMO
ьозбуждение). Наряду с побочными излучениями помехи также MorYT созда..
ваться внеПОJIОСНЫМИ излучениями, которые возникают в процессе модуляции
и непосредственно прпмыкаIОТ к разрешенноЙ полосе частот.
Приемная аппаратура, работаЮIЦцЯ на КВ, может создавать помехи теле..
визмонному приему за счет излучения на rармониках rетеродина, а приемники
чаСТОТНО МОДУJIированных колебаний, тюнеры, конверторы (а также их комби
нации), работающие на ОВЧ и УВЧ, на основных частотах rетеродина.
Основными ИСТОЧНИhами индустриальных радиопомех являются электротран
спорт (наземныЙ rородской и )келезнuдорожный) J устройства, содержащие дви
rатели впутреннеrо сrорания, промышленные, научные, медицинские и бытовые
высокочастотные установки, сварочные аппараты, светильники с люминесцент
ными лампами, rазосветные рекламы, высоковольтные линии электропередач.
Помехи, создаваемые побочными и внеполосными излучениями радиопере
датчиков, И:'l1еют на экране телевизора вид темных неподвижных вертикаль
ных или наклонных полос либо мелкоструктурной сетки. Помехи от rетероди
нов радиовеПLательных приемников, конверторов, тюнеров также имеют вид
вертикальных или наклонных полос, однако их количество и наклон непрерыв
но меняются. Электротранспорт (троллейбусы, трамваи, электропоезда), а так..
же неисправпые бытовые приборы создают помеху в виде нескольких светлых
rОРИЗОlIтальных линий, .либо непрерывных, либо СОСТОЯULИХ из отдельных штри
хов, возможны также срывы строчной синхронизации. rIомехи от систем за..
)J{иrания автомашин имеют аналоrичныi1 вид и проявляются в непосредственной
близости (не более 30 '" 50 м) к ДRижущемуся aBToTpaHclIopTY при достаточно
интенсивном движении. Важно отметить, что помехи от троллейбусов, трамва
ев, бытовых приборов И автомашин наблюдаются только на ДЛИННОВО ТIновых
каналах меlрОВЫХ волн (каналы с 1 ro по 5 й), а помехи от электропоездов........
на всех каналах метровых волн (канады с l ro по 12 й). На дециметровых
волнах помехи от указанных источников практически отсутствуют. Промыш
ленные, научные, м дицинские и бытовые высокочастотные установки создают
помехи, имеющие вид одной или нескольких широких rоризонтальных полос,
каждая из которых СОСТОИТ из БОЛhшоrо числа линий, образующих муар. При
определенных условиях :источником интенсивных помех может стать BЫCOKO
Больтная линия. Причиной появления помех от высоковольтной линии являетс
коронный разряд с широким спектром частот и высокочастотные переходные
процессы, содержащие большое число rармонических составляющих. Помехи,
создаваемые высоковольтноЙ линией, становятся заметными во время дождя
2 37
17
и при высокой влажности ВОЗДУХа. Уровень этих помех резко возрастает ПIН5.
наличии набросов проволоки на проводе линии. На экране телевизора по ехи
от высоковольтных линиЙ имеют вид БОЛЬillОI'О числа чередующихся коротких
светлых и темных штрихов. Источником помех является также электросварка,
Создаваемая ею помеха проявляется, как правило, в виде широкой полосы, co
стоящей из мноrочис.пенных тонких линиЙ, сильно изоrнутых в rОрИЗ0нтаЛЬНОА
направлении.
Как устранить или ослабить помеху на экране телевизора
11ндустриальные помехи связаны в основном с искрообразованием, дy
rообразованием и друrими видами электрических разрядов (дуrовая CBapKa
высоковольтные линии электропередач, бытовые, медицинские и промышленны€
установки и т. д.). Такие помехи занимают широкий спектр частот и проявля
ются одновременно на нескольких телевизионных каналах. Устранить или осла
бить индустриальные помехи методами частотной селекции практически HeB03
можно. Однако следует учитывать, что ЭТИ помехи особенно заметны в радиусе
до 200 ... 300 м ОТ источников помех. Поэтому, зная рисунок помехи на экране
телевизора, ее интенсивность и периодичность появления, следует выяснить
нет ли в непосредственной близости от места приема возможных источников
помех (электросварки, набросов проволоки на провода высоковольтной линии
электропередачи, неиспра вной rазосветной рекламы и т. д.).
При обнаружении таких источников необходимо принять требуемые техни
ческие и орrанизационные меры по их устранению. При этом все работы с при..
борами и установками повышеННОI';'1 опасности должны производиться только
представителями rос.ударственных специализированных служб. В практике Te
левизионноrо приема известны случаи, коrда такие относительно простые меры,
как снятие наброса на высоковольтную линию, перенос времени проведения
электросварочных работ, своевременный ремонт и профилактика неисправноrо
электрооборудования, позволяли устранить помеху или существенно снизить ее
интенсивность. Нужно отметить, что весьма эффективным средством снижения.
ровня индустриальной помехи является также применение остронаправленных
антенн с возможно меньшим уровнем задних и боковых лепестков диаrраммы
направленности.
Помехи телевизионному приему, связанные с побочными и внеполосными
излучениями любительских и профессиональных радиопередатчиков, проявля
ются на расстояниях до нескольких КИ 1]ометров от источника помех. В от ли..
чие от помех ИНДУС1риальноrо происхождения спектр частот таких помех orpa
ничен и определяется в основном видом модуляции Б передатчике и избира .
тельностью ero выходноrо каскада. Механизм воздействия этой помехи на
телевизионное изображение зависит от расположения ее частотноrо спектра
относительно полосы частот телевизионноrо канала. Если частота помехи пе..
жит вне полосы частот телевизиопноrо !<анала, но уровень ее достаточно ве..
лик, то вследствие малой избирательности БХОДНОЙ цепи телевизора сиrнал по
мехи переБОДИТ ero входной каскад в нелинейный режим. Следствием этоrо
является перекрестная модуляция, ПРИВОДЯlцая J{ возникновению помехи H::t
экране телевизора (перекрестная помеха).
Перекрестная помеха может быть существенно ослаблена с помощью поло..
COBoro фильтра (ФП), рассчитанноrо на пропускание рабочей полосы частот
18
принимаемоrо телевизионноrо канала. В случае однопроrраммноrо приема
фильтр включают непосредственно между антенной и входом теJIевизора, как
показано на рис. 4, а. Частота мешающеrо сиrнала лежит при этом вне поло..
сы прозрачности фильтра, в связи с чем этот сиrнал ослабляется и уровень
перекрестной помехи снижается. Если интенсивность мешающеrо сиrнала очень
велика и ослабление е! о оказывается недостаточным, то последовательно с по..
ЛОСОВЫМ фильтром следует включить один или два режекторных фильтра (Ф Р) ,
настроенных на частоту мешающеrо сиrнала (рис. 4, б, в). При использовании
двух фр их необходимо включить не ДРУl' за друrом, а разделить ФI1
(рис. 4, в), что обеспечивает более эффективное подавление помехи.
фр
фр
Фп
ф/7
фр
J( теле#tiJОРII
а)
k теле#tl30j7!!
о)
k телеdti.J(Jfl,у'
О)
Рис. 4
Рис. 5
При мноrопроrраммном приеме подавление перекрестной помехи достиrается
более сложным путем. Рассмотрим, например, структурную схему подавления
перекрестной помехи при двухпроrраммном приеме (рис. 5). Сиrнал, принятый
антенной, предварительно разветвляется на два направления с помощью де..
лителя мощности Д со взаимно развязанными выходами. В выходные плечи
деЛителя Д включаются ФП, настроенные соответственно на частоты прини..
маемых кана.п:ов (например, в левое плечо на 3 й кана.}!, в правое на
l1-й канал). Сиrналы с выходов фильтров складываются с помощью CYMMa
тора С со взаимно развязанными входами и поступают далее либо на вход
телевизора, либо в распределительную сеть системы коллективноrо приема илп
кабельноrо телевидения. Делитель Д и сумматор С полностью ан лоrичны по
схеме и являются по свойствам взаимно обратимыми устройствами. Для иаrо-
ТОвления устройства подавления перекрестной помехи при любом сочетании
ПРИнимаемых каналов с 1 ro по 12 й в качестве делителя Д и сумматора С
можно использовать серийно выпускаемое распределительное телевизионное
Устройство РТУ..2 или телевизионное разветвительное устройство YTP 2.H.2.
Если используется устроЙство РТУ-2, то для включения ero в качестве дели-
теля Д к зажиму Вход подключается антенна, к зажимам Тl и Т2 ФП, а в
качестве сумматора С к зажимам Тl и Т2 подключаются выходы ФП, а к за..
2*
19
жиму Вход телевизор либо распределительная сеть системы коллеКТИБноrо
приема или кабельноrо телевидения. Если же при меняется устройство YTP 2.H2,
то для использования ero в кач стве делитеJIЯ к зажиму Вход подключается
антенна, к зажимам ВЫХОД 1 и Выход 2 ФП, а в качестве сумматора С к
зажимам Выход 1 и Выход 2 подключаются выходы ФII, а к зажиму Вход
телевизор или соотвеТСТВУlощая распределительная сеть.
Нужно подчеркнуть, что даж:е в том случае, если на одном из принимае
мых каналов перекрестная, помеха отсутствует, ФП, настроенный на этот ка..
нал, до.;rrжен быть обязательно БКJ!ючен в соответствующее плечо устройства.
В противном С Т'lучае сиrнал, являющийся причиной перекрестной помехи на
друrом канале, попадет на выход устроЙства по плечу, в котором фильтр OT
сутствует.
Потери полезноrо сиrнала в устройстве подавления перекрест.ноir помехи
при двухпроrраммном приеме состаВЛЯIОТ 6 ... 7 дБ. Отметим, что структурная
схема подавления перекрестной помехи при I\IIноrопроrраммном приеме может
быть построена на принципе, аналоrичном описанному.
Наиболее сложным является случай, коrда частота помехи попадает непо
средственно в полосу частот телевизионноrо канала. Если сиrнал помехи явля
ется узкополосным, то ero можно несколько ослабить с помощью ФР, но при
этом неизбежно появление специфических искажений снижение четкости,
пропадание отдельных деталей, размывание контуров и Т. д.
r л А В А 3.
ФИДЕРНЫЕ УСТРОйСТВА
Параметры и режимы работы фидерных линий
Фидерные линии хар;:)ктеРИ3УIОТСЯ рядом парамеТрОБ, из которых oc
новными являются волновое сопротивленuе коэффициент укорочения дЛИНЬt
волны и пОЕОНliое затухаНllе. Эти параметры дают практически полное пред
ставление об электрических параметрах линии.
Волновое сопротивление Zg отношение амплитуды падающей волны Ha
пряжения к амплитуде падающей волны тока (падающая волна волна, pac
пространяющаяся по линии от reHepaTopa к наrрузке). Волновое сопротивле
ние ZB, ОМ, может быть определено через поrОННУIО индуктивность линии
L ПJ rH/M, и поrон ную ем кость линии СП, Ф/м, по формуле
ZB === VLп/С п .
ДЛЯ пракrических расчетов волновое сопротивление ZBJ ОМ, удобно опре..
делять по формуле
3300 V Ф
Za == Сп '
rде l::эф эффективная относительная диэлектрическая постоянная изоляции
линии.
Значение Еэф равно отношению Сп/С по rде с ПО поrонная емкость этой
же линии с воздушным заполнением. Для экранированных линии, ПО.пностью за
полненных диэлектриком (например, для большинства радиочастотных кабе...
20
лей) , 8 э ф == 8, r де 8 относительная
изоляции.
В зависимости от СООТНОIIlения
сопротивлением наrрузки различают
диэлектрическая постоянная материала
между волновым сопротивлением линии и
три режима линии (рис. 6).
за и пад
и отр ·
$
Zб
ZH
и
а)
/(511 1
)(ClJ= /
Рис. 6
А/2 tJ)
/(lill=:;/l
/(Сll=ОО
1 и
J
l1 мин =0
О)
0<1(511<1
1 <кев< 00
2)
1. Сопротивление наrрузки чисто активно и равно волновому сопротивле-
нию линии (Zи == R == ZB). в линии существуют только падающие волны напря-
жения и тока, распространяющиеся от reHepaTopa к наrрузке (рис. 6, б). Мощ-
ность, отдаваемая rеиератором, полностью поrJl0щается В наrрузке. Режим ра-
боты линии называется режимом беrущей волны.
2. Сопротивление наrрузки равно нулю (режим KopOTKoro замыкания) .пибо
бесконечно велико (режим холостоrо хода), либо имеет чисто реактивный ха-
рактер (индуктивный или емкостной). В линии существуют падающая и отра-
женная волны напряжения и тока, причем амплитуда отраженной равна ампли"
туде падаЮll ей волны (рис. 6, в). В сечениях линии, rде падаЮlцая и отражен-
ная волны напряжения (тока) синфазны, образуется максимум напря)кения
(тока), противофазны............ нули напряжения (тока). Расстояние между соседними
максимумами или нулями равно половине ДЛИНЫ волны в линии, между сосед-
ними максимумом и нулем четверти длины волны в линии. Кривые распре
деления амплитуд напряжения и тока сдвинуты друr относите.ilЬНО друrа на
четверть длины волны в линии. В режиме KopoTKoro замыкания амплитуда Ha
пряжения на конце линии равна нулю, тока максимаЛhна. В режиме холо-
CToro хода амплитуда тока на конце линии равна нулю, напряжения макси
мальна. Переное мощности ВДОЛЬ линии отсутствует. l\'lощность, поступающая
в ЛИНИIО В ВИде падающеЙ волны, возвращается в reHeparop в виде отражен-
ной волны. Описанный режим работы линии называется режимом стоячей
волны.
21
3. Сопротивление наrрузки ЧИС70 активно, но не равно волновому сопротив
лению линии либо имеет активную и реактивную составляющие. В линии cy
ществуют падающая и отраженная волны напряжения и тока, причем ампли
туда отраженной волны меньше амп.n:итуды падающей (рис. 6, r). Мощность,
поступаlощая из reHepC;Topa в линию, частично поступает в иаrрузку, частично
отражается. Такой режим работы линии является промежуточным ме)кду pe
}!{имами беrущей и стоячей волны.
Режим работы линии количественно характеризуется КОЭффИl{иентом бее.ущей
волны (КБВ), которыЙ равен отнсшению амплитуд напряжения в минимуме
и максимуме распределения напря)кения вдоль линии:
КБВ === Uмин/Uмакс.
На практике часто пользуются обратной величиной коэффициентом стоя
чей волны (КСБ):
кеБ==: ljКБВ.
Коэффициент беrущеIl волны может принимать значения от единиц (pe
жим беrущей волны) до нуля (ре)ким стоячей RОЛНЫ), КСБ от единицы (ре-
жим беrущей волны) до бесконечности (режим стоячей волны). Режим фидер
ной линии можно оценивать как величиной КБВ, так и величиной КСБ. Ha
пример, если КБВ == 0,5, то соответствующая величина КСБ равна 2.
В расчетах режим работы фидерной линии иноrда оценивают величиной
коэффициента отраJlCеflUЯ, связанноrо со значениями КЕБ и кеБ соотноше..
ниями
р::::: (l КБВ)/(l+КБВ) или р== (I\еБ l)j(кев+ 1).
Потери мощности в иаrрузке N, дБ, за счет рассоrласования фидерной ли..
нии с наrрузкоЙ определяются через коэффициен'f отражения р
N === 10 Ig (1/1 р2).
,
[рафик зависимости потерь в Н3I'рузке за счет рассоrласования от коэффи"
циента отражения приведен HGt рис. 7.
11, Jf Jj
10
8
о
-?
2
Рис. 7
22
о
0,5
8
L7,
0,2
Пример. Определить потери мощно..
сти В наrрузке (потери за счет рассоrла..
сования) при КСБ ==3.
1. Коэффициент отражения
р== (I\СБ I)/(К:СВ+ 1) ==
== (3 1 ) / ( 3 + 1) == о) 5.
2. Потери рассоrласования (по rpa..
фику рис. 7)
N == 1,2 дБ.
I
Р
Коэффициент укорочения длины 80Л
НЬ! n отношение длины волны в воз..
духе ЛО к длине ВОЛНЫ в фидерной линии
Р. к :
n === ло/л к .
Т а б л и ц а 3. Радиочастотные кабели
Р
Р
Р
Р
Р
р
р
Р
Р
Р
Р
р
р
р
Р
Р
р
раэмеры, ММ МИНИМ альный
радиус и:н'иба.
Волновое ПоrОIl- I(оэф- Рабочая темпера ММ, Прll темпе.
нан фици- Вид и матери..
Марка СОПрОТИВ ем- ент ад изоляции D d 1 d 2 тура, ос paTYP
ление. ОМ КОСТЬ, YKOPO
ПФ/М чения 50 и вы. ниже
те БОС
РК 75wl 11 75 + 7 67 1,52 Сплошная 1,9 + 0,2 1 --f. О, 1 0,17 От 60 до +85 10 20
ИЗ полиэти-
лена
РК 75 1 ,5 11 75:::t: 5 67 1,52 То же 2,4 + 0,25 1,5 + 0,25 0,25 От 60 до +85 10 25
РК 75 2 1 1 75 + 3,5 67 1,52 « 3,5 + 0,3 2,2 + 0,1 0,37 От 60 до .+ 85 20 40
РК 75 3 31 75 + 5 55 1,24 Полувоз- 5,5 ..j 0,3 2,95 + 0,15 0,69* От 60 до +85 30 60
душная на
основе поли
этилена
РК 75 4 11 75 + 3 67 1,52 СПЛОIпная 7,3 + 0,4 4,6 + 0,2 0,72 От 60 до +85 40 70
ИЗ полиэти
.пена 7,3::!:: 0,4
РК 75 4 12 75:r3 67 1,52 То же 7 6 +0,4 4,6 + 0,2 0,78** От 60 до +85 40 70
К 75 4 13 75:t:3 67 1,52 « , 0,6 4,6 + 0,2 0,78** OT 50 дО +70 30 60
К 75 4 15 75 + 3 67 1,52 « 7,3 + 0,4 4,6 + 0,2 0,72 От 40 до +70 40 70
К 75 4 16 75 + 3 67 1,52 « 7,3 + 0,4 4,6::!:.:0,2 0,78** OT 40 дО +70 40 70
К 75-7 11 75 + 3 67 1,52 « 9,5 + 0,6 7,25 + 0,25 1 ,13 От 60 до I 85 50 100
К 75 7 12 75:t3 67 1,52 « 10,3 + 0,6 7,25 + 0,25 1,2*** От 60 до +85 50 100
I( 75 9 12 75 + 3 67 1,52 « 12,2 + 0,8 9,0 + 0,3 1 ,35 От 40 до +70 60 120
К 75 9 13 75 + 3 67 1,52 « 12,2 + 0,8 9,0 + 0,3 1,35 От 60 до +85 60 120
К 50 1 11 50 4 5 100 1,52 « 1,9 + 0,2 1,0 + 0,1 0,32 OT 60 дО +85 10 20
К 50-1 ,5 11 50 + 3,5 100 1,52 « 2,4 + 0,25 1,5 + 0,1 0,47 От 60 до +85 10 25
К 50-2-11 50 + 3 100 1,52 « 4 + 0,3 2,2 0,1 0,67 От 60 до +85 20 40
К 50-4 111 50 + 2 100 1,52 « 9,6 + 0,6 4,6 + 0,2 1,37 OT 60 дО +85 50 100
К 50-4 13 1 50:!: 2 100 1,52 « 9,6 + 0,6 4,6 4 0,2 1,37 OT 40 дО +70 50 100
K 50-7 11 50 + 2 100 1 52 « 1 0,3 + 0,6 7 ,25 + 0,25 2,284* OT 60 до +85 50 100
,
К 50 7 12 1 50:!: 2 100 1,52 « 11,2 r 0,7 7,25 + 0,25 2,284$ От 60 до +85 50 100
К 50 7 15 50 + 2 100 1,52 « 1 0,3 + 0,6 7,25 + 0,25 2,284* OT 40 до +70 50 100
К 50-9 11 50 + 2 100 1,52 « 12,2 + 0,8 9,0 + 0,3 2,75* От 60 до + 87) 60 120
К 50-9-12 50 + 2 100 1,52 « 12,2 + 0,8 9,0 + 0,3 2,75* OT 40 дО +70 60 120
tv 1 Двойной зкраS IiI
При м е ч а н и е. Семь меДИБJХ проволок диаметром *'" 0,23; ** 0,26; .** 0,4; 4.. 0.76; 5* 0,9 мм.
в воздушных линиях СКОрОС1Ь распространения волны такая же, как з
воздухе, поэтому длина волны в воздушноЙ линии рапна длине волны в воз
духе (Лк==Ло, n== 1). В экранированных линиях со сплошным заполнением ди-
электриком (например, большинство rибких радиочастотных кабелей РК) n== 1e,
а в экранированных линиях с несплошным заполнением диэлектриком и в He
экранированных линиях П==1 Еэф. Прн рас-четах различных фидерных устройств
(четвертьволновых трансформаторов, illJlейфов, cor ласующе симметрирующих
устройств и т. д.) учет коэффициента укорочения длины полны обязателен,
Значения коэффициента укорочения для наиболее употребительных радио-
частотных кабелей промышленноrо изrотовления приве,дены в табл. 3.
Пример. Определить длину полуволновоrJ соrласующе симметрирующеI О
U колена, выполненноrо из кабеля Рк 75 4 15, для петлевоrо вибратора антен"
ны «волновой канал» 3 ro телевизионноrо канала (f cp ===80 lVlrц).
1. Средняя Д 1Jина волны 3 ro канала
Лер [М] === 300/f cp [мrц] === 300/80 === 3,75 М.
2. Средняя длина BOJ1Hbl 3 ro канала в кабеле РК 75..4..15. Соrласно табл. 3
для ка беля Р К. 75.4.15 n == 1,52.
Л ер . к === Л ср / п === 3. 75/1,52 == 2,46 М.
3. Длина полуволновоrо U"коленз
lи ::::::; Л ер . к /2 === 2,46/2 === 1,23 М.
т а б л и ц а 4. Поrонное затухание радиочастотных кабелей
Поrонное затухание 13. дБ/м, на телевизионных Каналах
Марка 1 2 3 4 5 6 12 21 зо 31 41 42 60
РК 75 1..11 0,260 0,300 0,340 0,380 0,400 0,550 0,900 0,960 1 ,000
РК 75 1,5..11 0,180 0,200 0,230 0,250 0,280 0,360 0,680 0,750 0,800
РК 75 2 11 0,160 0,180 0,21 О 0,230 0,250 0,320 0,600 0,670 0,720
РК: 75-3..31 0,070 0,080 0,096 0,100 0,11 О 0,180 0,380 0,400 0,500
РК 75 4..11 0,065 0,075 0,088 0,094 0,100 о,] 50 0,280 0,330 0,380
РК 75 4..12 0,065 0,075 0,088 0,094 0,100 0,150 0,280 0,330 0,380
Р:К 75 4..13 0,065 0,075 0,088 0,094 0,100 0,150 0,280 0,330 0,380
РI( 75..4 15 0,065 0,075 0,088 0,094 0,100 0,150 0,280 0,330 0,380
РК 75..4..16 0,065 0,075 0,088 0,094 0,100 0,150 0,280 0,330 0,380
РК 75..7..11 0,060 0,070 0,080 0,088 0,092 0,130 0,250 0,290 О ,31 О
РI( 75.7 12 0,060 0,070 0,080 0,088 0,092 0,130 0,250 0,290 0,3 1 О
РК 75..9..12 0,038 0,045 0,055 0,058 0,060 0,090 0,170 0,190 0,200
РК 75 9..13 0,038 0,045 0,055 0,058 0,060 0,090 0,170 0,190 0,200
рк 50 1..11 0,280 0,310 0,370 0,380 0,400 0,600 0,950 1 ,100 1,200
РК 50..1,5 11 0,190 0,210 0,260 0,280 0,290 0,400 0,690 0,780 0,850
РК 50-2 11 0,100 0,120 0,150 0,160 0,170 0,240 0,480 0,550 0,600
РК 50 4 11 0,065 0,075 0,090 0,095 О,lСО 0,160 0,300 0,32() 0,360
РК 50 4 13 0,065 0,075 0,090 0,095 0,100 0,160 0,300 0,320 0,360
Р 1( 50 7 ..11 0,053 0,060 0,073 0,077 0,082 0,11 О 0,230 0,260 0,300
РК 50-7..12 0,053 0,060 0,073 0,077 0,082 0,11 О 0,230 0,260 0,300
РК 50..7 и 15 0,053 0)060 0,073 0,077 0 082 0,11 О 0,230 0,260 0,300
РК 50 g 11 0,042 0,050 0,0601 0,065 0,070 О, 1 00 0,200 0,230 0,250
РК 50 9 12 0,042 0.050 0,060 0,065 0,070 0,100 0,200 () ,230 0,250
24
Поrонное затухание р затухание на единицу длины фидерной линии. Bы
р жается обычно в децибелах на метр (дЕ/м) ИJ1И n неперах на километр'
( еп/км). Поrонное затухание наиболее употребительных радиочастотных кабе
лей промышленноrо изrотовления приведено в табл. 4.
Полное Rзтухание Т в линии длиноЙ 1
т === l.
Для перевода величины затухания, выраженноrо в децибелах, в неперы И'
обратно следует воспользоваться СООТНОlllением
1 Неп == 8,58 дБ.
Пример. Определить полное затухание Т, дБ, в кабеле РI\ 75 9 12 длиной
1 == 50 м на 5 M телевизионном кзнале.
1. Поrонное затухание в кабеле РI\ 75 9 12 на 5 M телевизионном канале'
соrласно табл. 4
== 0.06 дБ/м.
2. Полное затухзние
т == ?1 == 0,06. 50 === 3 дЕ.
КОНСТРУКЦИИ и применение радиочастотных кабелей
rибкие радиочастотные кабели промышленноrо изrотовления РК.........
наиболее часто употребляемые виды линий, применяемых при изrотовлении те..
левизионных антенн. Эти каuели используются в качестве снижений для со..
единения антенн с телевизионными приемниками, изrотовления соrласующих
трансформаторов, СОI Jlасующе сим:меТРИРУЮIЦИХ устройств, междуэтажных со..
единений в сложных синфазных антенн ах и т. Д.
1 о;
2 d 2
2 3 3
" D
1
а)
tf)
О)
Е)
Рис. 8
Рис. 9
Кабель (рис. 8) состоит из 3HYTpeHHero проводника (центральной )килы) 1,
ИЗоляции 2, разделяющей внутренний и внешниЙ проводники, внешнеrо провод
НИКа (экрана) 3, защитной оболочки 4. Условное обозначение кабеля состоит из
букв Рк (радиочастотный кабель) и разделенных тире цифр, обозначающих
НОМинальное волновое сопротивление в омах, диаметр по изоляции в миллимет..
рах и порядковый номер заводскоЙ разработки. Например, кабель РК 75 9.12'
2&
представляет собой радиочастотный кабель с номина.rlЬНЫМ волновым сопротив.
лением 75 Ом, диаметром по изоляции 9 мм и порядковым номером заводской
разработки 12.
В зависимости от диаметра по изоляции кабели подразделяются на субми.
ниатюрные с диаметром по изоляции менее 1 мм (например, рк 50.0, 6.21),
миниатюрные с диаметром по изоляции 1 ...2 мм включительно (например,
РК 75.1 11, РК 50.2.12). среднеrабаритные с диаметром по изоляции 2... 9 мм
включительно (например, РК 75.3.21, РК 75.9.13) и крупноrабаритные с диа.
метром по изоляции более 9 мм (например, Р К 75.17.31). Для изrотовления те.
левизионных антенн используются преИМУIцественно среднеrабаритные кабели
(РК 75.3.31, РК 75.4.12, РК 75.4.15, РК 75.9.12), а в некоторых случаях ми-
-ниатюрные (РК 75.1,5.12, РК 75.2.12 и т. д.).
Промышленностью выпускаются радиочастотные кабели в основном с вол..
новьп.lИ сопротивлениями 75 и 50 Ом.
Различные варианты конструкций промышленных радиочастотных кабелей
представлепы на рис. 9. Наиболее распространенной конструкцией является кон.
,струкция, показанная на рис. 9, а, в которой внутренний ПрОБОДНИК 1 изrотов-
лен из одиночной медноiI проволоки, изоляция 2 сплошная из полиэтилена
низкой плотности, внешний ПрОБОДНИК 3 представляет собой оплетку из медных
проволок диаметром 0,12... 0,2 мм, защитная оболочка 4 ВЫПО.rlнена из свето.
,стабилнзированноrо полиэтилена или IIОЛИХДОРВИНИ.rIовоrо пластиката. В конет.
рукциях, представленных на рис. 9, б r, внутренний проводник сплетен из семи
медных ПрОБОЛОК, что делает кабель более надежным при MHoroKpaTHbIx изrи w
бах. Иноrда по условиям работы приемной аппаратуры требуются кабели с
повышенной степенью экранирования. Такие кабели (рис. 9, в) имеют внешний
ПрОБОДНИК из двух наложенных друr на друrа оплеток. Некоторые марки ка.
белеЙ с целью снижения поrонноrо затухания выполняются с использованием
полувоздушной изоляции. Конструкция кабеля с такой изоляцией показана на
рис. 9, r. I--Ia внутренний проводник кабеля надета полиэтиленовая трубка, по..
верх которой навит кордель полиэтиленовая нить диаметром 0,5... 0,6 ММ.
На кордель надета вторая полиэтиденовая трубка. Таким образом, изоляция
этоrо кабеля образована двумя ПОJIиэтиленовыми трубками, разделенными кор.
.делем. Существуют кабели, предназначенные для ИСПО lJьзования при высоких
температурах (до 200 0 С). В этих кабелях в качестве изоляции между внутрен.
ним n внешним проводниками применена пленка из жарОПрОЧНОI'О материала
,фторопласта, а в качестве зан.I.ИТНО-Й оболочки пленка из фторопласта, по.
верх которой надета оплетка из стеклонитей, пропитанная лаком. В миниатюр.
ных кабелях с диаметром по изоляции 1 и 1)5 мм тонкий внутренний ПрО80Д.
ник с целью повышения ero проqности изrотавливается из стали с rальваниче.
ским покрытием меднением.
Электрические параметры и конструктивные данные радиочастотных кабе..
,лей промыш.1Jенноrо изrотовления приведены в табл. 3, значения поrонноrо за.
тухания в табл. 4.
В радиолюбительской практике при изrотовлснии телевизионных антенн
иноrда ВОЗНlIкает задача опредедепия волновоrо сопротивления и коэффициен.
1'а укорочения длины волны радиочастотноrо кабеля неизвестной марки. Если
кабель отечественноrо производства имеет сплошную однородную изоляцию
(не из пленки) 1 то материалом ИЗО.llЯЦИИ является полиэтилен с диэлектриче
.екой постоянной 8==2,3. Измерив с помощью штанrенциркуля или микрометра
26
диаметр виутреинеrо проводника d 1 и диаметр по ияоляции d 2 (см. рис. 9, а),
волновое сопротивление ZB можно рассчитать по форму.ае
Zo == 1381g(d2/d1)/V
Если d 2 /d 1 == 6,7, то ZB== 75 Ом, а если d 2 /d 1 == 3,6, 1 о ZB == 50 Ом.
Коэффициент укорочения длины волны n :....= -У2,3 == 1,52.
Во всех друrих случаях (кабель неизвестноrо происхождения, полувоздушная
или сплошная изоляция с ленточным повивом) волновое сопротивление ZB и ко.
эффициент укорочения длины волны n определяются измерением в следующеЙ
последовательности.
1. С ПОМОIЦЬЮ при бора для измерения емкостей определить в пикофарада)(
емкость С 1 между внутренним и внешним проводниками отрезка кабеля (на
противополо}!- ном конце кабель должен быть разомкнут). Длина отрезка кабе
ля 1 не должна превышать О,О5л, rде л длина волны, соответствующая ча
стоте, на котороЙ производится измерение емкости. Например, если измерения
ПрОИЗБИДЯТСЯ на частоте 20 Nlrц, то л== 15 м и длина отрезка кабеля не долж
на быть больше 0,75 м. Слишком короткие отрезки кабеля (менее 20 ... 30 см)
ИСПО 1JЬЗ0вать не следует, так как при этом понижается точность измерений.
2. Измерив с помощью штаНl енциркуля или микрометра диаметр внутренне..
то проводника d 1 и диаметр по изоляции d 2 (рис. 9, а), вычислить в пикофара
дах e!\-fКость С 2 ВОЗДУIIIноrо цилиндрическоrо конденсатора, имеющеrо длину j,
равную длине отрезка кабеля, и диаметры обкладок d 1 и d 2 . Вычисление eMKO
СТИ С 2 , пФ, производится по формуле
С 2 === Q,24jlg (d 2 /d t ),
rде 1 длина отрезка кабеля, см.
3. Эффекrивная диэлектрическая постоянная еэф кабеля
Еэф == С 1 /С 2 .
4. Волновое сопротивление ZB кабеля
ZB == 138 19 (d 2 /d 1 )/V Еэф .
5. Коэффициент укорочения длины волны
n == Еэф.
При монтаже кабельных соединений
антенны необходимо соблюдать ряд пра.
вил, которые обеспечат надежную и дли.
тельную работу антенны.
1. Пайку кабеля следует производить
JIеrкоплавкими припоя ми и по возможно.
сти быстро, так как при переrреве оплав
JIяется полиэтиленовая изоляция, что при.
Водит к местному смещению BHYTpeHHero
Проводника и нарушению однородности
Кабеля.
2. Кабель имеет свойство вытяrиваться
Под действием собственноrо веса. При
веРтикальной прокладке ero следует кре.
ПИТЬ Через каждые 2 . . . 3 м.
[
9
r н>Щ
[
j
Рис. 1 О
27
3. При разделке кабеля нужно следить за тем, чтобы не надрезать ножо t
внутренниЙ ПрОБОДНИК, а также чтобы проволоки внешнеrо проводника не кос..
нудись BHYTpeHHero проводника.
4. Каждый кабель в зависимости от ero диаметра имеет определенный ми...
нимальныЙ радиус изrиба, которыЙ указывается в справочных данных (см...
табл. 3). Сrибать кабель ПОД меныпим радиусом нельзя.
Способ сращивания отрезков коаксиальноrо кабеля, обеспечивающий ДOCTa
точную однородность БОЛНОБоrо сопротивления, ноказан на рис. 10.
КОНСТРУКЦИИ и применение жестких линий
Жесткие линии передач с различной формой поперечноrо сечения Ha
ходят широкое применение в качестве делителей мощности, трансформаторов
сопротивлений, подстроенных шлеiтфов, соr.тIасующе симметрирующих устройств
и Т. Д. Основным достоинством этих линий является возможность получения
широкоrо диапазона волновых сопротивлений от нескольких десятков до He
скольких сотен ОМ.
oo;;;r:::
а)
tf)
d)
ь
I
""(
8)
fl)
е)
А
i
kд
ж)
Рис. 11
ь I
Поперечные сечения наиболее paCIIpOC1paHeHHbIx конструктивных вариантов
жестких линий ПРИRедены на рис. 1 1. Волновые сопротивления этих линий под..
считываются по формулам:
концентрическая (коаксиз.льная) линия (рис. 11, а)
ZB === 1381g (D/d);
28
..,1JeHTa в трубе ци.,тrиндрическоrо сечения (рис. 11, б)
ZB === 138 19 (2D/b);
цилиндрический ПрОБОДНИК в трубе квадратноrо сечения (рис. 11, в)
ZB === 138 19 1,08 (A/d) при Afd> 2;
цилиндрические ПРОВОДНИКИ В трубе цилиндрическоrо сечения (рис. 11, r)
ZB == 2761g [2Ajd. (D2 А 2)/(D2 + А 2)] при Djd > 4;
параллельные цилиндрические проводники (рис. 11, д)
ZB === 276 19 (2Ajd) при Afd > 2,5;
параллельные ленты (рис. 11, е)
ZB 377 Aj(A + Ь) при AJb < 3;
параллельные ленты Б общей плоскости (рис. 11, ж)
ZB== 257jlg[4 +8Ь/А] при Ajb< 1;
Zs === 2761g [4 + (4А/Ь)] при А/Ь> 1.
Пример 1. Определить диаметр d BHYTpeHHero проводника концентрической
линии (рис. 11, а), если внутренниi-'r диаметр D наружной трубы равен 20 мм, а
требуемое волновое сопротивление ZB составляет 100 Ом.
1. Исходя из Зt1данноrо BO.,1JHOBOrO сопротивления, определяем отноше.
яие D/d
ZB== 138 19 (Djd); 19 (DJd)===zBl138=== 100/138===0,72; D/d===5,З.
2. Диаметр Бнутреннеrо ПРОБодника
D j d === 5,3; d === D /5,3 === 20/5,3 === 3,8 М м ·
Пример 2. Определить расстояние между осями цилиндрических проводни
ков двухпроводноЙ ВОЗДУ1UНОЙ линии (рис. 11, д), если диаметр проводников pa
вен 6 мм, а требуемое волновое сопротив.ТIение составляет 300 Ом.
1. Исходя из задзпноrо ВОЛНОВ()l О сопротивления определяем отноше.
яне 2А/ d
ZB:=::; 2761g (2Ajd); Ig (2A/d):=::; ZB/276 === 300/276 == 1,09;
2A/d == 12,3.
2. Расстояние между осями проводниУ.ов
2A/d === 12,3; А === 12,3dj2 === 12,3. 6/2 === 37 ММ.
Расчет соrласующих устройств
Для соrласования синфазных антенн, состоящих из двух нли более
Числа антенных полотеli, с кабелем снижения, а также в ряде друrих случаев
Используются соrлаСУЮlцие устройства различных конструкций.
Ч етвертьволновый трансфор. lатор сопротивлений простейшее соrласую
Щее устройство, представляющее собой отрезок линии, длина которой равна чет
Верти длины волны на средней частоте рабочеrо диапазона (рис. 12, а). ВОЛНО
29
вое сопротивление линии Z9.Tp, образующей трансформатор, подсчитывается по
формуле
r
ZB.Tp === V R 1 R 2 ,
rде Rl сопротивление на Выходе трансформатора, подлежащее трансформа..
дии; R2 требуемое сопротив.пение со стороны входа трансформатора.
A/
j . .
I
.) R H
А'бх Zrp
с
а)
Rбх
ZTp
R H
о
о
о)
Рис. 12
ZTp
R H
О)
Трансформатор обеспечивает эффективное соrласование в полосе частот
+ 20 О/О от средней частоты.
Пример. Рассчитать четвертьволновый трансформатор для соrласования
двухэтажной антенны 3 ro телевизионноrо канала с кабелем снижения
РК 75 4-15 (ZB ==75 Ом). Входное сопротивление каждоrо этажа считать рав"
ным 75 Ом.
1. Сопротивление Rl, подлеЖ3lцее трансформации, представляет собоЙ па
раллельное соединение двух сопротивлений по 75 Ом каждое. Следовательно,
сопротивление на выходе трансформатора Rp 37,5 Ом.
2. Требуемое сопротивление со стороны входа трансформатора должно быть-
из уеловий cor ласования равным во.пНОВОМУ сопротивлению ZB кабеля сниже..
ния. Следовательно, сопротивление со стороны входа трансформатора Rl ==ZB=:;
==75 Ом.
3. Волновое соп ротив ление кабеля, о бразующеrо трансформатор,
ZB.Tp===VR 1 R 2 ===VЗ7 t 5.75 ===530м.
Соrласно табл. 3 выбираем кабель Р:К 50.4.11 или любой друrой К8:бель.
с ZB==50 Ом.
30
4. .Цлина ВОЛНЫ Л, соотвеТСТВУЮlдая средней частоте 3 ro телевизионноrо
канала (fcp==80 мrц),
л === 300/f cp === 300/80 === 3,75 м.
5. Длина кабеля, образующеrо трансформатор,
л
lTp == === 3,75/4. 1,52 == 0,62 м,
4п
rде n КОЭффИIlиент укорочения ДЛИНЫ волны Б кабеле, равный 1 ,52 соrлас
но табл. 3 для кабеля РК: 50 4 11.
Если кабеля с требуемым по расчету волновым сопротивлением нет, то мож
НО изrОТОБИТЬ трансформатор из нескольких параллельно соединенных отрезков
кабеля с одинаковыми или разными волновыми СОПРОТИВ Т"Iениями. При этом
нужно иметь в виду, что волновое сопротивление линии, образованной несколь
кими параллельно соединенными кабелями, рассчитывается через волновые со.
: противления этих кабелей точно так же, как суммарное сопротивление несколь..
ких параллельно включенных резисторов. Если ZBl и ZB2.......... волновые сопротив"
ления двух кабелеЙ, то волновое сопротивление ZB линии, образующеЙся при
их параЛ IIельном ВКЛ10чении, определяется по формуле
ZB === ZB1 Z B2/(ZB1 + ZB2).
Соответственно волновое сопротивление ZB линии, образованной параллель
ным включением трех кабелей с волновыми сопротивлениями ZBl, ZB2 И ZB3?,
можно определить из соотношения
ZB === ZВI Z В2 Z nЗ/ Z ВI Z В2 + ZBIZB2 Zв2 Z оЗ.
Так, например, ЛИНИЯ 1 образованная двумя параллельными кабелями с ОДНО'
наковыми волновыми сопротивлениями, равными 75 Ом, имеет ZB==37,5 OM
Линия, образованная тремя кабелями с волновыми сопротивлениями ZBl ==50 ОМр
ZB2==50 ОМ и zвз==75 Ом, имеет ZB==: 18,7 Ом.
При параллельном включении кабелей соединение внутренних проводников
(центральных жил), а также наружных проводников (экранов) нужно произ
водить только на концах кабелей.
Если подобрать требуемую комбинацию кабелей не удается, то МО2КНО BЫ
полнить трансформатор в виде воздушной коаксиальной Т"Iинии (см. рис. 11, а).-
Четвертьволновый тра1lсформатор сопротивлений с компенсирующим шлей
фОМ вариант четвертьволновоrо трансферматара с расширенной полосой про
пускания (рис. 12, б, в). Он состоит из четвертьволновой линии, образующей
трансформатор, :и четвертьволновоrо короткозамкнутоrо шлейфа, подключенноrо
nараллельно трансформатору с низкоомной стороны. Если RI <R2' то шлейф
включается параллельно сопротивлению R 1 (рис. 12, б); если Rl>R2, то парал.
JIельно сопротивлению R 2 (рис. 12, в).
Волновое сопротивление линии ZB.Tp, образующей трансформатор, подсчиты"
вается по той же формуле, что и для трансформатора без компенсирующеr()
Шлейфа. Волновое сопротивление короткозамкнутоrо компенсирующеrо шлей
фа Zщ находится по формулам
ZШ == R 1 V R / (R 2 Rt) при R2> Rt;
zш === R 2 VR 1 R 2 /(R t R 2 ) при R 2 < Rt.
31
При отсутствии кабеля с волновым сопротивлением ZB == ZШ можно изrОТО4
БИТЬ шлейф из нескольких параллельно вк т.rюченных кабелей. Так как значение
вслновоrо сопротивдения шлейфа не критично, то допустимо изrотовить ero из
любоrо кабеля с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом.
Четвертьволновый трансформатор с компенсирующим шлейфом обеспечи
лает хорошее соr.ттасование в полосе частот до ::.t- 35 О/О от средней частоты.
j
I
1
I
L
/
f
"
t :r
С!
Z Q1 L f
а.)
L! 1.2
{" т
\
"
.
,
2 '!;
у
't
L! L2
! .
СI С2 .l..
2 0 Т 1
о)
'3
' J
С J ....
L о
f
Рис. 13
Рис. 14
Трансформатор сuпротивлений на сосредоточенных постоянных широко
полосное соrлаСУl0щее устройство, эффеl\ТИВНО работающее на метровых и де 4
циметровых волнах в широкой ПО.посе частот. Трансформатор является анаЛ0 4
I'ОМ широкополосноrо соrласующеrо устроЙства в виде сходящейся линии (линия
с переменным волновым сопротивлением) и состоит из последовательно ВКЛЮ 4
чеННhIХ полузненьев фильтров нижних чаСI'ОТ. Рабочая полоса частот трансфор
матора зависит от отношения соrласуе1\ЛЫХ сопротивлений и числа используемых
полузвеньев. Чем БЛИiке ОТНОlпение cor ласуемых сопротивлений к единице и
больше число полузвеньев) тем шире рабочая полоса частот. Особенностью
трансформатора является пульсирующий хараК1ер частотной характеристики
(рис. 13). В рабочей полосе частот в нескольких точках затухание Т, вносимое
трансформатором, достиrает максимальных значений, равных значениям зату
ханин на краях полосы. При расчете трансформатора задаются наибольшим дo
пустимым значением вносимоrо затухания Т Ы KC. Чем больше допустимое зату
ханне, тем шире рабочая полоса при том же отношении соrласуемых сопротив
лений и чи.:ле полузвеньев. На практике наибольшее распространение имеют
трансформаторы из одноrо (рис. 14, а), двух (рис. 14, б) и трех (рис. 14, в) по-
лузвеньев, содер}кащие соответственно два, четыре и шесть реактивных эле
ментов. Низкоомной стороной трансформатора является сторона с последова
тельно включенноЙ индуктивностью (клеммы 1 2), высокоомной С парал
лельно включеиной емкостью (клеммы 3 4). Поэтому, если сопротивление нуж
но ПОВhIСИТЬ, ero включают между клеммами ] 2, если понизить, то между
клеммами 3 4.
В табл. 5 приведены значения т макс для различных значений относительноЙ
полосы пропускания \У и коэффициента трансформации сопротивлений т, paB
32
т а б л и ц а 5. Значения Т макс при различных соотношениях коэффициента
трансформации сопротивлений m и относительной полосы пропускания w
.
число полу
звепьеп
j Коэффициент
! трансформа
!
1 ции сопротив
I лений m
т макс' дБ, для различных w
0,1
0,2
0,3
0,4
0.6
0,8
1,0
I 0,0541
1.5 I
0,002 0,007 0,016 0,0271 0,085 0,114
1 2 0,005 0,021 0,046 0,080 i 0,161 0,251 0,334
4 0,024 0,095 0,205 0,3471 0,683 1,030 1 ,335
6 0,045 0,174 0,373 0,622 1,191 1,748 2,218
8 0,066 0,253 0,538 0,887 1,655 2,376 2,966
1,5 0,000 0,000 0,000 0,001 0,006 0,018 0,040
2 2 0,000 0,000 0,001 0,003 0,173 0,053 0,119
4 0,000 0,001 0,005 0,016 0,077 0,232 0,510
6 0,000 0,002 0,009 0,029 0,142 0,419 0,901
8 0,000 0,003 0,013 0,042 0,207 0,603 1 ,268
1,5 0,000 0,000 0,000 0,00
3 2 0,000 0,000 0,000 0,00
4 0,000 0,000 0,000 0,001
6 0,000 0,000 0,000 0,00 1
8 0,000 0,000 0,000 0,002
о 0,001 0,003 0,010
О 0,002 0,009 0,033
0,007 r 0,040 0,146
0,013 0,073 0,266
0,019 0,107 0,385
lIoro отношению соrласуемых сопрuтивлений Rl и R2 (большеrо к меньшему)
при числе полузвеньев ОТ одноrо до трех, в табл. 6 и 7 значения коэффици
еитов gl, g2 И gз, с ПОМОIЦЬЮ которых опредеЛЯIОТ значения емкостеЙ и ИНДУК
тивностей полузвеньев.
т а б л и ц а 6. Значения коэффициентов gl, g2 И gз при различных значениях
коэффициента трансформации сопротивлений 111 и относительной полосы пропус..
кания w (ДЛЯ w ОТ 0,1 ДО 0,4)
Относительная полоса пропускания
ЧИС.J10 Коэффици 0,1 0,2 0,3 0,4
полу ент TpaHC
зве!iЬ- формации
Е"В n СОПрОТИR gl g2 gl g'<, gз gl g2 g;) gl g2 О.
лениЙ m ьз
i 0,6991 ! 0,693
1,5 0,706 ;0,704
1 2 0,999 10,995 0,989 9,981
4 1,730 1,723 1,713 1,598
6 2,233 2,225 2,211 2,193
8 2,642 ,2,633 2,616 2,594
1,5 0,6551 0,879 0,658 0,8771 , 0,664 0,869
0,660 : 0,874
2 2 0,818 0,864 0,821 0,8611 0,825 )0,856 0,832 0,849
4 1,155 0,750 1,162 0,7451 1,1741°,737 1,191 0,727
6 [1,349 0,677 1,360 0,671 i 1,378 10,662 1,404 0,650
8 1 А90, 0,628 1,504 0,622 1,52810,612 11,563 0,598
, 0,557 \ 0,912
1,5 0,553 0,914 1,392 1 ,390 0,562 0,909 1 ,384
3 2 0,654 0,919 1,654 0,660 0,916 1,653 0,668 0,911 1,645
4 , 0,846 0,865 2,360 0,856 i 0,859 2,354 0,87 J 0,849 2,342
I
6 0,947 0,822 2,868 0,961 0,814 2,858 0,980 0,803 2,843
...... 8 I СО18 0,791 3,286 1,034 0,782 3,274 1,057 0,7691 3,257
3 37
33
Т а б л и ц а 7. Значения коэффициента gl, g2 И gз при различных значениях.
коэффициента трансформации сопротивлении т и относительной полосы пропус...
кания w (ДЛЯ w от 0,6 ДО 1 )
01 носительная полоса пропускания
Ч и ело Коэффициент 0,6 1,0 0,8
n ал у трансформа
звень ции солротив
ев n ленич m gl g2 gз gl g2 gз gl g2 g
I I I
I
1,5 0,677 0,657 0,632 !
2 0,958 0,928 0,894
1
4 1,659 1,608 1,549
6 2,142 2,076 . 2,000
8 2,534 2,457 . 2,366
I \
1,5 0,673 0,8551 0,683 0,835 0,692 0,8091
2 2 0,849 0,829 0,870 0,802 0,891 0,770 I
4 1,237 0,6971 1 ,297 0,659 1,362 0,616
6 1,4 76 0,616] 1,571 0,5741 1,677 0,528
8 1,659 0,561 1,787 0,517 1,929 0,470
1,5 0,575 0,900 1,366 0,593 0,886 1,343 0,617 0,865 1,315
3 2 0,688 0,896 1,622 0,718 0,873 1,592 0,758 0,841 1 ,557
7 О
4
6
8
0,912 0,822 2,308 0,975 О, 182 2,266 1,064 0,728 2,22
1,037 0,769 2,803 1,127 0,719 2,755 1 1,253 0,655 2,704
1,127 0,730 3,212 1,238 0,675 3,159 1,398 0,604 3,105
ИСХОДНЫМИ данннми ДЛЯ расчета трансформатора являются нижняя f H И
верхняя f B частоты рабочето диапазона, максимально допустимое затухание
т макс В рабочем диапазоне, соrласуемые сопротивления Rl и 1<2. Задача pac
чета состоит в синтезе соrласуюп ей цепи, Т. е. в определении требуемоrо чис..
ла полузвеньев n и значений емкостей и индуктивностей.
Расчет производится в следующем порядке.
1. Относительная полоса пропускания
w === 2 (f B fIl)J(fB + f и ).
2. Коэффициент трансфор мации сопротивлении m == Rl/R 2 при Rl > R2 или
т == R2/Rl при R2> Rt.
3. Исходя из рассчитанных значений \V и m определяем по табл. 5 требуе
мое число полузвеньев п, при котором маI(симальное 9атухание Т ИКС не превы
тает заданноrо.
4. Определяем значения индуктивностей и емкостей:
а) при п== 1 (трансформатор в Биде одноrо полузвена, рис. 14, а) знач
ине gt находим из табл. 6 или 7 для тех \У и т, что были определены в п. 3
настоящеrо примера, а значение g2 определяем по формуле
g2 gt/ m .
Значения индуктивности, [Н, и емкости, Ф,
Ll === g1R/2тcf cp ,
rде R==RI при Rt>R2 или R==R2 при R >Rl, fср средняя частота рабоч:еrс
диапазона, rц, равная (f H +f B )/2;
С 1 === g2/21tfcpR.
34
i
В этих формулах R подстзвляется в омах;
б) при n == 2 (трансформатор из двух полузвеньев, рис. 14, б) значения g1
и g2 находим из табл. 6 или 7, а значения gз и g4 по формулаrvt
gз ==== g2 m , g4 ==== gl!m.
Значения индуктивностей, [н, и емкостей, Ф,
Ll ==== gl R j21tf cp ,
L2 ==== gзRj21t:f ср ,
с I ::::== g2/21tfcpR,
С2 ==== g4/27!fcpR,
rде R и f cp те же, что и в п. а);
В) при П:::= 3 (трансформатор из трех полузвеньев, рис. 14, в) значения g:,
g2 И gз находим из табл. 6 или 7, g4==gз/ rll , gS==g2/m, gв==g1/ m .
Значения индуктивностей, rH, и емкостей, Ф,
L 1 ==== gl R/21t:f cp ,
L2 === gзR)21t:f ср ,
L3 ==== g5R/2тcfcp,
с 1 === g2/21t:fcpR,
С2 ==== g4/27!fcpR,
С3 ==== g6/21tfcpR,
rде R и f ср те же, что и в П. а).
Пример. Рассчитать трансформатор сопротивлений на сосредоточенных по-
стоянных для соrласования двухэтажной двухрядной антенны на каналы 6 12
(f H :=:::I'74 мrц, f B :;::;:;230 )\1rц, f cp :.:=200 мrц) с кабелем снижения РК 75 4 10
(zB==75 Ом). При этом считаем, что входное сопротивление каждоrо из четырех
полотен равно 75 Ом, а наихудшиЙ кев в рабочей полосе частот не должен
превышать 1,43 (КБВ не менее 0,7). При этом коэффициент отражения Р ==
с:: (I(CB l)/(KCB+ 1) ==0,18, что СООТIЗетствует максимальному затуханию I3след.
ствпе рассоrласования Т макс ==0,15 дБ.
Сопротивление на выходе трансФорматора, подлежащее соrласованию,
представляет собой параллельное соединение четырех сопротивлений по 75 Ом
каждое т. е. R 2 == 75/4 == 18,5 Ом. Сопротивление на входе трансформатора
,
должно быть равным волновому сопротивлению кабеля снижения, т. е. Rl ==
==ZB==75 ОМ.
1. Относительная полоса пропускания
w === 2 (f 8 fи)/(f в + f и ) === 2 (230 174)/(230 + 174) === 0,28.
в табл. 5 значения w==O,28 нет. Поэтому принимаем для дальнейшеrо рас-
чета ближайшее большее значение \v==0,3, что дает некоторый запас по полосе
ПРопускания.
2. Коэффициент трансформаuии сопротивлений
m === 75/18,5 === 4.
3. СоrлаСНQ табл. 5 для трнсформатора из одноrо полузвена (п == 1) зна-
чеНие т Макс при W ==0,3 и т ==4 составляет 0,205 дБ (на пересечении столбца
w==-=O,3 и строки rn ==4), что ПРЕ;\вышает требуемое значение 0,15 дБ на 0,05 дБ.
I10ЭТОМУ реализовать заданные требования при одном полузвене нельзя. Для
траНСформатора, состоящеrо из двух полузвеньев (n ==2), значение Т макс ПО
То11: Же таблице при \v == 0,3 и m == 4 составляет 0,005 дБ, что меньше требуеМоrо
1iаqения 0,15 дБ. Поэтому пара метры трансформаторя из двух полузвеньев со.
ТВетствуют ИСХОДНbIМ данным, что определяет выбор схемы (рис. 14, б) .
3*
35
4. По табл. 6 находим коэффициенты gl и g2 для n==2 при w:..=:O,3 и т==4
gl === 1.174, gZ==O,737.
Коэффициенты gз и g4 определяем расчетным путем
gз == g2 m == 0,737 · 4 === 2,948,
g4 == gl!m == 1,174/4 == 0,294.
5. Значения индуктивностей и емкостей (рис. 14, б)
Ll === glR 1 /2'i'Cf cp == 1,174.75/2.3,14.200.106 === 0,07 .10 6 rи ===
== 0,07 мкrи,
L2 == gзR 1 /27tf ср === 2,948. 75/2. 3, 14. 200. 106 === 0,175. 1 o 6 [н ===
=== 0,175 МI{rи,
с 1 == g2/21CfcpRl == 0,737/2. 3, 14. 200 .106. 75 == 8. 10 12ф == 8пФ,
С2 == g4/2 fcpR1 == 0,294/2. 3, 14. 200. 106. 75 == 3. 1 O 12 Ф===3пФ.
На этом расчет схемы заканчивается.
r л А В А 4.
ПАРАМЕТРЫ AHTEHlibI
к основным параметрам антенны, представляющим наибольший прак
тический интерес, относятся дuаераМjиа направленности, коэффициент усилени 7}
действуrощая длина и входное сопротивление.
Необходимо сделать следующее важное замечание, касающееся параметров
антенн. Приемная телевизионная антенна являетс}! широкополосным устройст
ВО1\!, которое дол)кно обеспечить неискаженный прием Bcero спектра частот те.
левизионноrо канала. Одноканальные антенны работаlОТ в полосе частот 8 Mru.
Диапазонные антенны, предназначенные для приема нескольких каналов, pa
ботзюr Ечце в более IIlИрОКОЙ полосе частот. Полное нредставление о свойствах
антенны ?>.10)КНО получить только в том с.лучас, еслп известны ее параметры ВО
всей рабочей полосе частот, т. е. частоrные характеристики. rIапример, частот
иая характеристика коэффициента усилеНIIЯ позволяет судить о том, как Me
няется эдс на клеммах антенны в полос частот телевизионноrо канала, ча
стотная характеристика входноrо сопротипления определяет изменение отдачи
мощности из антенны в фидеРНУIО линию и Т. д. Поэтому измерение парамет
ров антенн производится, как правило, па нескольких частотах не менее чеj\j
на трех частотах при испытаниях ОДНОI\ана lЫIЫХ антенн (па средней и крайни'\
частотах рабочеrо канала) и не менее ЧС Л па пяти шести частотах равномерно
распределенных в рабочей полосе частот при испытаниях мноrоканальных l(
диапазонных антенн.
Диаrрамма направленности. Значение Э Д.С, наведенной в антенне электро
маrнитнЫМ полем, зависит от напрявления прихода раДИОВОJIНЫ, что позволяет
ОСJIабить помехи, которые приходят с направлений, отличных от направлени<;!
прихода полезноrо сиrнqла. напрапленныIии С80Йствами обладают в той ИЛН
иноj-'r 1'1ере все антенны, 13 к.тlюча Я самые простые. ВсенапраВJ1енных телевизион
36
llЫХ антенн, т. е. таких антенн, которые одина1<ОБО принимают со всех направ"
лений в пределах полноrо телесноrо yrJI3 в 3600, не существует.
В наименьшей степени направ,аенные свойства выражены у простейшеЙ aH
теины симметричноrо вибратора, состоящето из двух коротких прямолинеЙ
ных ПрОБОДНИКОВ одинаковой длины, разделенных зазором. Предположим, что
симметричный вибратор раСПОЛО)l{ен rоризоп [a.ТIЬHO, т. е. так, как это необхо.
димо для приема rоризонтально поляризованных ВОЛН. Проведем мысленно
две плоскости вертикальную, ПРОХОДЯIЦУЮ через середину вибратора пер
пендикулярно ero оси, и rОРИ30нтальную, ПРОХОДЯЩУIО через ось вибратора.
В вертикальной плоскости вибратор направленностью не обладает с KaKoro бы
направления, лежащеl О в этой плоскости, ни ПРИlпел СИП-Iа,iI, эдс на клеммах
вибратора будет оставаться одной и той (e. В rоризонтальной плоскости виб
ратор оБJlздает на правленными своЙствами, однако они выражены относительнО
слабо. На клеммах вибратора эдс становится близкой к нулю только в пре
делах неБОJlьшоrо YI'J1a, прилаrаlощеrо к оси антенны. В связи со слабой на..
правлеННОС1ЪЮ симметричныЙ I3ибратор не обеспечивает значительноrо ос.lIаб.тI -
ния отраженных сиrналов.
Бол е направленными являются антенны типа «ВОЛНОВОЙ канал». Они при-
нимают сиrналы в пределах относительно небольшоrо уrла и позволяют эффек--
тивно ослаблять отра)кенные сиrналы, ПРИХОДЯI1.J.ие с направлений, отличных
от направления прихода OCHOBHoro сиrнала.
Для оценки направленных свойств приемных антенн производится измерение
характеристик наnравленностu, представляlOЩИХ собой зависимость ЭДС на
клеммах антенны от уrла прихода саrналз. rрафичсское изображение харак"
теристики направленности называется дuаzраммой направленности, которая да"
ет наrлядное представление О направленных свойствах антенны. При построе..
нии диаrраммы направленности максимальное значение ЭДС условно принима
стся равным единице. Такие диаrра 1МЫ направленности, называемые нор.миро--
ванными, удобны для сравнения различных антенн по их направленным свойст"
вам. Методика нормирования и построения диаrрамм направленности по ре..
зультатам измерений ИЗЛО)l{ена в rл. 8.
На праt7тике нет необходимости строить пространственные диаrраммы на-
правленности, которые характеризовали бы направленные свойства антенны во
всем телесном УI'ле в 3600. Достаточно полное представление о направленных
свойствах антенны дают диаrраммы, покззывающие, как зависит ЭДС на клем'"
мах антенны от напраВ.,1ения прихода сиrна.lIа в двух плоскостях rОРИЗ0Н"
тальноЙ 1 и вертикальной 2, ПРQведенных так, как покззано на рис. 15. Такие
диаrраммы называют диа2ра'ммаJИU направлеflНО
оти в 20рuзонтальной U вертикальной плоскостях.
Построение диаrрамм направленности произ- 1
водится либо в полярных, либо в nря.м.ОУ20ЛЬflЫХ
(декартовых) координатах. В полярных коорди
натах диаrрамма направленности более наrляд"
на, в прямоуrольных более удобна для различ
Horo рода расчетов. Рассмотрим для примера
построенную в полярных координатах диаrрамму
направленности антенны типа «волновой канал»
в rоризонтальной плоскости (рис. 16). Коорди.
натная сетка состоит из двух систем линий. Одна Рис. 15
37
/00
РО
80
110
III
180
IJ
/Р(}
35'1}
260
Z71l
28IJ
Рис. 16
система линий представляет собой концентрические окружности с цeHT
ром в начале координат. Окружности наибольшеrо радиуса соответствует
максимальная ЭДС, значение которой условно принято равным единице, а
остальным окружностям пром жуточные значения ЭДС от единицы до нуля.
ДРУI'3Я система линиЙ, образующих координатную сетку, представляет собоi1:
пучок прямых, которые делят центраJlЬНЫЙ уrол в 3600 на равные части. В Ha
шем примере этот уrол разделен нз 36 частей по 100 в каждой. При построении
более направленных диаrрамм, требующих повышенной точности построения,
центральный уrол можно разделить, например, на 72 ИJIИ 144 части по 5 ИJIИ
2,50 в каждой.
Положим, что радиоволна приходит с направления, показанноrо на рис. 1()
стрелкой (уrол 100). Из диаrраммы направленнести видно, что этому направ
лению прихода радиоволны соответствует максимальная ЭДС на клеммах aH
теины. При приеме радиоволн, приходящих с любоrо друrоrо направления,
ЭДС на клеммах антенны будет меНhше. Ifапример, если радиоволны приходя'!'
под уrлами 30 и 3300 (т. е. под уrлом 300 к оси антенны со стороны директо
рОВ), то значение эдс будет равно 0,7 максимаJIЬНОЙ, под уrдами 40 и 3200
0,5 максимальноЙ и т. Д.
38
:На диаrрамме направленности (рис. 16) видны три характерные области
1, 2 и 3. Область 1, которой соответствует наиБОЛЫllИЙ уровень принятоrо сиr.
налз, нззынают основным, или славным, леnеСТК,ОJtt диа2ра,м,мы направленности,
а направление, соответствующее максимальному уровню сиrналз, максимума/л
zлаВ1iОёО лепрстка дaa2paM.Mb направленности. Области 2 и 3, находящиеся со
стороны рефлектора антенны, носят название задних и боковых лепестков диa
2рам"иы направленности. Наличие задних и боковых лепестков свидетельствует
о том, что антенна принимает радиоволны не только спереди (со стороны ди
ректоров), но и сзади (со стороны рефлектора), что снижает помехоустоЙчи
васть приема. В связи с этим при настройке антенны стремятся уменьшить
ЧИС.ло и уровень задних и боконых 7JefleCTKOB.
Описанную диаrрамму направлеННОСТII, характеризующую зависимость ЭДС
на клеммах антенны от, направления прихода радиоволны, часто называют диа
rраммой направленности по «полю», так как ЭДС пропорциональна напряжен
ности ЭvlJектромаrнптноrо поля в точке приема. Возведя в квадрат ЭДС, COOT
ветствующую каждому направлению прихода радиоволны, можно получить дна.
rpaMMY направленности по мощности (пунктирная линия на рис. 17).
/IJO° 90° 80t-
t/}Q
00
,J.ftJ а
2600
2700
Рис. 17
39
Для численной оценки напраВJlенных свойств антенны пользуются поня
тиями уzла раствора <р ОСНОВНОсО лепестка диасраммЬ! направленности и ypoв
ня задних и боковых лепестков "(. Yr.тIOM раствора OCHoBHoro лепестка диаrрам
мы направленности называют уеол, в пределах КОТОрОсО ЭДG на клеммах aн.
теины спадает до уровня 0,7 ОТ .максимальной. Уrол раствора мох{но так)ке
определить, пользуясь диаrраммой направленности по мощности, по ее спаду до
уровня 0,5 максимальноЙ (уrол раствора но половинной» мощности). В обоих
с.пучаях численное значение уrла раствора получается, естественно, одним и те)1
же. Иноrда под уrлом раствора подразумевают ДРУI'ОЙ yro.J], # а именно тот, в
пределах KOToporo основной лепесток диаrраммы направленности спадает до
ЕУulЯ (уrол раствора по «нулям» ОСНОБноrо ..пепестка). Если уровень, по КОТО..
pO:v1Y определен уrол раствора, не ука::>ан, то С,Jедует понимать уrол по уровню
0,7 ЭДС (или 0,5 мощности). В нзпrем при мере (см. рис. 16) уrол раствора по
уровню 0,7 ЭДС составляет 600 (по 300 в каждую сторону от оси антенны),
а по «нулям» 1400. Чем меньше уrол раствора, тем лучше направленные свой
ства антенны. Для антенны типа «волновой ка ал» уrол раствора уменьшается
с увеличением числа директоров.
Уровень задних и боковых лепестков диаrраммы направленности по Ha n
пряжению Vu определяется как отношение ЭДС на клеммах антенны при при
еме со стороны максимума заднеrо или БОКОБоrо лепестка к ЭДС со стороны
максимума OCHOBHoro лепестка. Коrда антенна имеет несколько задних ибо..
ковых лепестков разлпчной пеличины, то указывается обычно уровень наи..
большеrо лепестка. Уровень ;j3ДНИХ и боковых лепестков :можно определить
так)ке по мощности (ур), возведя в квадрат уровень задних и боковых .лепеет"
ков по напряжению. На диаrрамме направленности, ноказанной на рис. 16,.
задние и боковые лепестки имеют одинаковый уровень, paBHbIj;,! 0,13 (13%) ПО
ЭДС или 0,017 (1,7 О/о) по мощности. Задние и боковые лепестки на прав.тrенных
приемных телевизионных антенн находятся обычно в пределах 0,1 ...0,25 (по на..
пряжению) #
В литературе при описании направленных свойств приемных телевизионных
антенн часто указывают уровень задних и боковых t.llепестков, равный средне,..
му а рифметическому из уровнеЙ лепестков на средней и крайних частотах Te
левизионноrо канала. Допустим, что уровень лепестков (по ЭДС) диаrраммы
направленности антенны 3 ro канала (f ==76 ...84 мrц) составляет: на частотах
75 мrц 0,18; 80 мrц 0,1; 84 мrц 0,23. Средний уровень лепестков бу..
дет равен (0,18+0,1+0,23)/3, т. е. 0,17. ПомехозаЩИlценность антенны можеr
быть охарактеризована средним уровнем лепестков только в том случае, если
в полосе частот телевизионноrо канала нет рсзких «выбросов» уровня лепест"
ков, значительно превышаЮIЦИХ средний уровень.
Необходиr,ло сделать важное замечание. касающееся помехозаlцищенности
антенны с веРТИI<альной поляризацией. Обратимся к диаrрамме направленно..
сти, изображенной на рис. 16. На этой диаrрамме, характерной для антенн ro
ризонтальной поляризации в rоризонтальной плоскости, основной лепесток от..
делен от задних и бокопых лепестков направлениями нулевоrо приема. Антенны
вертикально!'! поляризаllИИ (нtlпример, антенны (<'волновой канал» с вертикаль..
иым расположением вибраторов) направлений нулевоrо приема Б rоризонталь..
ной плоскости не имеют. Поэтому задние и боковые лепестки в этом случае-
однозначно не опредеJIены и помехозаЩИlценность определяется на практике
40
как отношение уровня сиrналз, принятоrо с переднеrо направления, к уровню'
сиrнаJ;l3, принятоrо с заднеrо напrавления.
Коэффициент усиления. Чем направ,леннее антенна, т. е. чем меньше yro.7I
раствора OCHoBHoro .пепестка и меныпе уровень задних и боковых лепестков
диаrраммы направленности, тем (олыuе эдс на клеммах антенны.
IIредставим себе, что в некоторую точку электромаrпитноrо поля ПО -iIещ н
симметричный ПОЛУВОvlновый 8ибратор, ориентированный на максимум приема
т. е. расположенный так, что ero продольная ось перпендикулярна направлению
прихода радиоволны. rla подключенной к вибратору соrласопанной иаrрузке
развивается определенное Н.::lпряжение U 1, зависящее от напряженности поля в
точке приема. Поместим далее в ту же точку поля вместо полуволновоrо ВИ
братора ориеН1 ированную на максимум приема антенну с большей направлен
ностью, например антенну типа «ВОЛНОRо!i: канал», диаrрамма направлеННОСl'И
которой изобра)I ен? на рис. 16. Будем считать, что эта антенна имеет ту же
наrрузку, что и полуволновый вибраТОРI и так же с ней соrласована. Так как
антенна «волновой Кi1нал» является более направлеНIIОЙ, Чf:\М полуволновый ви
братор, то и напряжение на ее наrрузке U 2 будет больше. Отношение напря
жений U 2 /lJ J и представляет собой коэффициент усиления Ku четырехэлемент-
нои 2.нтенны по напряжению или, как ero иначе называют, по «полю».
Таким образом, коэффициент усиления антенны по напряжению или 110'
«полю» можно определить как отношение напрЯJfсенuя, раЗ8U8аеМО20 антенной
на сое.ласованной насрузке, 1\, напряжению, раЗ8uваемол1.У на той 'JlCe насрузке
соzласованны.м с ней полувОЛНО8Ы.rvt вибратором. Обе антенны считаются распо
.7Jоженными в той же точке электромаrнитноrо поля и ориентированными на,
максимум приема. Часто применяеrся такж.е понятие коэффициента усилени '
110 мощности Кр, который равен квадрату коэффициента уси.лсния по напряжс.
нию (Kp::;:;K ).
В определении коэффициента усиления необходимп подчеркнуть два момен-
та. Во первых, для Toro чтобы антенны различных конструкций можно было со..
поставить друr с друrом, каждую из них сравнивают с одной и той же aH
тенной полуволновым вибратором, которыЙ считается эталонноii антенноЙ.
BO BTOpЫX, для получения на практике выиrрыша в напряжении или мощности,
определяемых коэcrфициентом усиления, нужно сориентировать антенны на-
максимум принимаемоrо сиrнала, Т. е. так, чтобы максимум rлавноrо лепесткз
диаrраммы напраВ 'Iенности был ориентирован в сторону прихода радиоволны.
Коэффициент усиления зависит от типа и конструкции антенны. Обратимся д-JНt
пояснения к антенне типа «волповс,й канал». Коэффициент усиления этой ан-
тенны возрастает с увеличением qисла директоров. Четырехэлемептная антенна
(рефлектор: активньrй Бибратор и два директора) имеет коэффициент усиле-
ния по напряжению, равный 2; семиэле ентная (рефлектор, активный вибратор'
и пять директоров) 2,7. Это означает, что если вместо ПОЛУВОЛНОЕоrо вибра-
тора использовать четырехэлементную антенну, то напряжение на входе теле-
визионноrо приемника возрастет в 2 раза (мощность в 4 раза), а семиэлемент-
ную в 2,7 раза (мощность в 7,3 раза).
Значение коэффициента усиления антенны указывают в литературе либо по
отношению к полуволновому вибратору, либо по отношению к так называемо
fЛ.у изотропному излучателю. Изотропный излучатель представляет собой Ta
кую воображаемую антенну, у которой полностью отсутствуют направленны€:'
свойства, и пространственная дияrрамма направленности имеет соответственно'
41
вид сферы. В природе изотропных излучателеЙ не существует, и такой излу
чатель является просто удобным этаЛОНОl\'1, с которым можно сравнивать Ha
правленные свойства различных антенн. Расчетное значение коэффициента уси
лепия полуволновоrо вибратора по напряжению относительно изотропноrо из
лучатеJIЯ составляет 1,28 (2.15 дБ). Поэтому если известен коэффициент уси
ления какой либо антенны по напряжению относительно И30тропноrо излуqате
.,1Я, то, раздеЛl:fВ cro на 1,28, получим коэффициент уси.пения этой антенны OT
1iосительно полуволновоrо вибратора. Коrда коэффициент уси,пения относитель
но изотропноrо излучателя указан Б децибелах, то для определения коэффи:
циента усиления относительно полувuлновоrо вибратора нужно вычесть 2,15 дБ.
Например, коэффициеН1 усиления антенны по напряжению относительно изо
тропноrо излучателя равен 2,5 (8 дБ). Тоrда КОЭффИIlиент усиления этой же
антенны относительно полуволновоrо llибратора составит 2,5/1,28, т. е. 1,95, а
в децибелах 8 2, 15==-Б,85 дБ.
Естественно, что реаJ1ЬНЫЙ выиrрыш по уровню сиrнала на входе телеви
зора, даваеJ\1ыIй той или иноЙ антенной, не заьисит от Toro, по отношению к
какuй этаJIОННОЙ антенне полуволновому вибратору или изотропному излу
qателю указан коэффициент усиления. В настоящей книrе значения коэф
фициента усиления указаНbI по ОТНОШf:НИЮ К полуноволноыу вибратору.
В JIитературе напраВJIенные свойства антенн часто оценивают коэффици
ентом направленноrо действия КНД, который представляет собой выиrрыш в
мощности сиrнала в наrрузке при УСv10ВИИ, что антенна не имеет потерь. Ko
эффициент направленноrо действия СI3язан с коэффициентом усиления по МОЩ
ности Кр соотношением
К р === кнд 'YJ,
тде 11 коэффициент полезноrо действия антенны (КПД).
Поскольку любая антенна имеет потери (в проnодниках и изоляторах), то
ее кпд всеrда меньшс- едиНИЦЫ. I з метровых и дециметровых волнах кпд
близок к единице и реальныЙ ВhIиrрыш в уровне сиrнала, даваемый антенной,
практически равен теоретнческо:му выиrрышу, опреде..1яемому формой диаI'рам"
мы направленности.
Методы экспериментальноrо определения коэффициента усиления антенны,
описаНliые в r л. 8, весьма трудоемки. В то же время коэффициент усиления He
трудно подсчитать, если измерить уrлы раствора rлавноrо лепесrка диаrраммы
направленности в rоризонтальной и вертикальной плоскостях. Заметим, что из
мерение уrла раствора в вертикальной !lЛОСКОСТИ можно заменить измерением
уr.па раствора в rоризонтальной плоскости, если при измерениях предвари
тельно повернуть испытуемую и облучающую антенны BOKpyr продольной оси
на 90'), т. е. изменив вид поляриззции.
Коэффициент усиления по МОЩI10СТИ относительно полуволновоrо вибратора
подсчитывается по формуле
к р === 25154/срЧ>,
[де ер и 'Ф уrлыI раствора диаrраммы направленности в rоризонтальной и Bep
тикальной плоскостях, rрад, по уровню OJ7 напряжения.
Коэффициент УСИЛеНИЯ, дБ,
к == 10 Ig К р .
42
Действующая длина h д . Параметр, позволяющий определить ЭДСе на за
жимах простейших антенн ПОЛУВОЛНОБЫХ вибраторов и рамок:
е === Еh д ,
rде Е напряженность поля.
Действующая ДJfина линейноrо ПО.llуволновоrо вибратора равна л/л (л.
длина волны, п==3,14), петлево!"'о полуволновоrо вибратора 2л/л.
Понятие деЙСТВУIощей ДЛИНЫ имеет простой физическиЙ смысл. Обратимся
F' рис. 18, rде показан полуволновый вибратор. ТОК ВДОЛЬ вибратора распреде
JleH по синусоиде (рис. 18, а) с максимумом в центре вибратора и нулями по
краям. Заштрихованная площадь может быть условно названа «площадью то-
ка» 51. Представим себе друrой вибратор (рис. 18, б), от.пичающийся от полу
волновоrо тем, что ток вдоль ero длины pac
пределен равномерно с той же амплитудой,
что и в центре полуволновоrо вибратора. Для
Toro чтобы «площадь тока» S2 BToporo, вооб
ражаемоrо, вибратора была равна «площади
тока» полуволновоrо вибратора, нужно, чтобы
длина BToporo вибратора была равна л/л. Эта
длина и называется действующей длиной по
ЛУВО lновоrо вибратора. Таким образом, дeй
ствующая длина полуволftовосо вибратора
равна длине такосо 800браJКаеМО20 вибратора
с равномерным распределением тока) который
имеет «площадь тока»} равновеликую «пло
щади тока» полуволftО80сО вибратора. Дейст
вующая длина полуволновоrо вибратора в
пределах полосы частот одноrо телевизионноrо канала от частоты зависит мало
и в расчетах можно считать ее постоянной.
Входное сопротивление. Отдача МОllJ,НОСТИ из антенны в наrрузку опре..
деjlяется соотношением между входным СОПРОТИВJlением антенны, которое может
рассматрипаться как ее внутреннее сопротивление, и сопротивлением наrрузки.
При неизменных размерах антенны входное сопротивление зависит от частоты,
а при неизменной частоте от размеров.
В обlцем случае входное сопротивление является комплексным, Т. е. состо..
ит из активноЙ и реактивноЙ составляющих. Чисто активным сопротивление
становится только при опррделенных соотношениях между размерами антенны
и чаСТО10i'I (точки резонанса).
РаССМО'I рим для примера, как меняется входное сопротивление симметрич"
Horo JiинеЙноrо вибратора при изменении ero длины. Очень короткий вибра..
TOPr длина KOToporo знаЧИ1ельно меньше длины волны, имеет входное сопро
тивление, состонщее из активной составляющей и реактивной состаВJlяющеЙ
eMKoCTHoro характера. Значение актипной составляющей очень мало и изме
ряеrся долями или едининами ом, реактипной составляющей очень велико
(единицы или десятки килоом) . По мере увеличения длины вибратора актив
иая СОСТ(lВЛЯЮIцая возрастает, реактивная снижается. При длине, равной л/4,
'.активная составляющая имеет значение около 15.. 20 Ом, реактивная около
40 ." 500 Ом. Коrда длина висратора близка к л/2, активная составляющая CTa
lIОВИТСЯ равной 73 Ом, а емкостная обраrцается в иу.ТIЬ. Наступает первый (по.,-
43
Jf 1
J
а)
Q
::х::.
t:S
I
А./:?Т
о)
Рис. 18
луволновый) резонанс. При длине вибратора между 'Л{2 и 'л входное сопротив...
ление снова становится комплексным (ИНДУКТИБноrо характера), а при длине,.
равноЙ Л, наступает ВТОрОЙ (волновой) резонанс. В дальнейшем резонансы по..
вторяются через каждые "А/2, причем входное сопротивление в районе нечетных
резонансов (л/2, 3'Л{2 и Т. д.) относительно невелика (около сотен ом), а в рай..
оне четных резонансов (Л, 2)1., И Т. д.) достиrает нескольких ки/тоом.
Наиболее удобным с точки зрения соrласования с кабеле)"I ЯВJlяется вибра..
тор, работающий в ре)киме первоrо резонанса, т. е. ПОЛУБОЛНОВЫЙ вибратор.
Поэтому он используется Еак 1--3 качестве самостоятельной антенны, так и в ка
честве активноrо вибратора lноrоэлементных антенн типа «волновой канал».
В качестве аl{тивноrо вибратора мноrоэлементных антенн используется также
петлевой полуволновый вибrатор, входное сопротивление KOToporo превышает
входное сопротивление ,пинейноrо ПОЛУI30лновоrо вибратора в 4 раза и состав..
ляет 292 Ом.
Входное сопротивление симметrичных ПОJIУВОЛНОВЫХ вибраторов, линей-
ных и петлевых, работающих Б составе мноrОЭ,,1ементных аннтенн в качестве
активных вибраторов, мо)кет в значительной степени отличаться от входноrо.
сопротивления тех же вибраторов в свободном пространстве. Поэто у при Ha
СТрОЙRе мноrоэлементных антенн необходимо обратить внимание на получение
БХОДIIоrо сопротивления в рабочей полосе частот близкС'rо к волновому сопро..
тивлению кабеля (zB==75 Ом), что необходимо для обеспечения достаточно
низкоrо КСБ в кабеле (не более 2 ... 2,5).
Децибельная система оценки парамеТРОD антенн. В технике приемных те..
.1евизионных антенн, как и в ряде друrих областеЙ радиосвязи и радиовещаНИЯ 1
ПIИрОКО применяется очень удобная ДСIlибельпая система сравнения уровнеЙ'
сиrналов.
Основное определение децибела (дБ) состоит в следующем. Допустим, что
нам нужно сравнить между l:обой мощности Р 1 и Р 2 , развивающиеся на HeKO
торых сопротивлениях Rt и R2. Отношение мощностеЙ Р! и Р2 «в разах» ест&
Pl/P 2 . Это отношение мощностей «в разах» можно представить как разность
уровней спrналов N, дБ
N == 10 19 (Pl!P2).
Ес,тти мощность Рl больше мощности Р 2 (Р 1 > Р2), то отношение P t /P 2 бо.ТIЬ"
те единицы и разность уровней сиrнаЛОБ в децибелах получается lIоложитель
ной (+ дБ), что соответствует усилению сиrнала. При P 1 <P 2 отношение
Pt/ P 2 меньше единицы и разность уровнеЙ сиrналов в децибелах получается
отрицательноЙ ( дБ), что соответствует ослаблеНИIО сиrнала.
Допустим, что мощности P 1 И Р2 раЗВИВRIОТСЯ на одинаковых по значению
сопротивлениях (Rl == R 2 ). в этом случае разность уровней сиrналов N, дБ, мо"
жет быть определена не TO ЬKO по основной формуле деuибел через отношени
мощностей, но и через отношение напряжений U 1 и U 2 на этих сопротивлениях:
N == 20 19 (U 1 /U 2 ).
Число децибел, подсчитанное через отношение мощностей или напряжениЙ
по приведенным Быше формулам, получается, естественно, одно и то же.
При подсчете усиления или ослаб/тения сло)кных цепей, состоящих, напрп
мер, из ряда последовательно соединенных усилителей или ослабителей, деци
белы складываются или вычитаются. Представим себе цепь из двух усилителей
44
11 одаоrо ослабителя, соединенных последовательно. Пусть усиление каждоrо
усилителя по мощности (РВЫХ/РВХ) равно 200, а ослабление по МОIЦНОСТИ, BHO
<симое ослабителем, равно 4. Общее усиление по мощности \ B разах» составля
.ет (200.200)(4== 10 000. Усиление сuставит 10 19 200+ 10 19 200 10 19 4==23+23
6==40 дЕ.
Коеда имеют дело с отношениями мощностей или напряжений, то приме
няются, на.пример, выражения «мощность увеличилась в 4 раза», «напряжение
уменьшилось в 1 О раз» и т. д. В переnоде на «язык» децибел эти же выраже
ния соответственно означают: «уровень сиrнала увеличился на 6 дЕ», уровень
.сиrнала уменьшился на 20 дБ. Увеличению уровня сиrнала на 1 дБ COOTBeTCTBY
€T увеличение напряжения в 1,12 раза, мощности, в 1,26 раза, на 2 дБ со..
ответственно в 1,26 и 1,58 раза, на 3 дE B 1,41 и 2 раза и т. д.
Пользуясь децибелами, нужно тнердо помнить о следующем: разность уров..
неи сuzналов в децибелах .;ИОJlСНО определять через отношение мощностей по ос..
1l081l0и фор)иуле децибел незавuсимо от ТОсО, равны или не равны сопРОТИJ
.ленuя наzрузок. R. Вычисление же децибел через отношение напряжений MOJtCHO
производuть только 8 ТОМ случае, если сравнuваl0ТСЯ наl1рЯ }jсенuя на одИNак.о-
13ЫХ по значению сопротивлениях. I Iапример, если входное сопротивление уси..
лителя равно 75 Ом, а сопротивление наrрузки 200 Ом, то выразить УСИ"lение
Б децибелах можно только ПО основной формуле через отношение мощностеi1
на входе и выходе. При равенстве входноrо сопротивления и сопротивления
наrрузки усиление усилителя в депибелах можно рассчитать по любой из двух
формул.
Характеристики антенн коэффициент усиления, уровень задних и бока..
БЫХ 7Iепестков и т. д. MorYT БЫТll подсчитаны в децибелах как через OTHO
тенне мощностей (по основной формуле), так и через отношение напряжениЙ.
Это объясняется тем, что коэффициент УСИJlения антенны определяется ее
равнением с полуволновым вибратором при условии равенства сопротивлений
иаrрузок; задние и боковые лепестки сравниваются с основным лепестком TaK
же при одной и той же наrrузке и т. д. Уrол раствора OCHoBHoro лепестка
диаrраммы направленности определяется по спаду ЭДС дО уровня 0,7 или
МОIЦНОСТИ ДО уровня 0,5. ЭТОМУ спаду ЭДС ИJIИ мощности соответствует YMeHЬ
тенне уровня сиrна,ла на 3 дБ. Следовате.пъно, пользуясь децибелами, можно
считать уrлом раСТIЗ0ра OCHoBHoro лепестка диаrраммы направленности такой
уrол, в пределах KOToporo уровень принимаемоrо СИ1 нала снижается более чем
на 3 дБ.
Характеризуя затухание в кабелях, иноrда пользуются вместо децибел бо
1Jee крупной еДИНИЦЕЙ. непером: 1 непер равен 8,68 децибел. В литературе
очень часто параметры те.пеВИЗИОННhIХ антенн, так же как и друrих радиотех
нических устройств, даны в децибелах. Поэтоыу целесообразно привести He
-сколько практических примеров, которые помоr'ут радиолюбителям правильно
переводить отношения МрlILностей и напряжений Б децибелы и обратно.
Пример 1. Определить коэффици(--'нт усиления антенны К, дБ, если ее KO
9ффициент усиления «в рзззх» по напрял<еНИIО I<:u 2,3:
к === 20 19 2,5 === 20.0,4 == 8 дБ.
Пример 2. Определить коэффициент усилсния антенны «в разах» по наПР>I
жепию Ки, если ее коэффициент усиления в децибелах К== 12 дЕ:
I{ === 20 19 Ku, откуда Ku::=: К/20 === 12/20 == 0,6; Ku === 4.
45
Пример 3. Определить коэффициент усиления антенны «в разах» по мощно
сти Кр, если ее коэффициент усиления в децибелах К 14 дБ:
К === 10 Ig К р , откуда К р === KjlO == 14/10 === 1,4; К р == 2,5.
Пример 4. Определить уропень задних и боковых лепестков диаrраммы Ha
правленности в децибелах У, если уровень в «разах» по напряжению Vu==O,2:
1 === 20 19 0,2 === 20 ( 0,7) === 14 дБ.
в связи с ПрИ 1ером 4 нужно отметпть следующее. Ослабление сиrнала
:можно в приципе указывать как в дБ, так и в дБ. Однако в последнем
случзе ну)кно обязате 1fЬНО уточнить, что речь идет именно об ослаблении сиr w
нзла. С учетом этоrо замечания уровень задних и боковых лепестков примеНlI
те.ЛЬНО !( примеру 4 можно указать с помощью децибел двояким образом:
а) уровень задних и боковых .ТJепестков относительно уровня OCHoBHoro
Jiепестка составляет 14 дБ;
б) уровень задних и боковых лепестков ниже уровня OCIIoBHoro лепестка
н.а 14 дЕ.
Пример 5. Опредrлить, ВО сколько раз понизится иапряжение на выходе
!{абеля U BblX по сравнению с напрrс'Кенпем на ero входе U BX , если затухание в
кабеле T 12 дБ. Предполаrается, что кабе.пь соrласоваи с наrрузкой, т. е.
входное сопротивление кабеля равно сопротивлению Н3I'рУЗКИ R неззвисимо
ОТ ДЛИНЫ кабеля.
Поскольку ослабление (затухаиие) выра)кено в + дЕ, то будем искать OT
ношение большеrо напряжения к меньшему, т. е. UBX/UBblX:
т === 20 19 (UBX/UBbIX)' откуда 19 (Uих/Uвых)===Т j20=== 12/20===0,6;,
UBX/UBbIX == 4.
Напряжение на выходе понизится в 4 раза.
Предположим, что разность уровней сиrнала между выходом и входом ка...
беля была бы задана в дБ: T== 12 дЕ. В этом случае мы искали бы отно-
шение меньшеrо напря)кения к большему, т. е. UBblX/UBX:
т === 20 Ig (UBbIX/UBX). отк уда Ig (UBbIX/UBX) === т /20 === 12/20 ===
=== 0,6; UBblX/UBX === 0,25.
Конечный результат получился такой же.
Расчет напряжения на входе прием ника. Если известны параметры aHTeHHbI t
напряженность поля в точке приема, тип и длина кабеля снижения, напряже...
ние на входе телевизионноrо приемника U пр , мВт, можно определить по
формуле
И пр == (ЕлК u )/(2пN u Т u),
rде Е напряженность поля. IB/M; Л длина волны, :\1, соответствующая He
сущей частоте изобrажения (л 300jf из , [мrц]); Ku коэффициент усиления
антенны в «разах» ПО напряжению относительно полуволновоrо вибратора N u
потери рассоrласопания в «разах» по наПРЯА(ению, определяемые при извест
НОМ КБВ антенны по l рафику на рис. 7 с соответствуюшим переводом из дe
цибел в отнuшение напряжениЙ; Tu ослз б т-.rение СИl'налз в кабеле снижения
в «разах» по напряжению; Л:::;: 3,] 4.
46
При КББ антенны более 0,4 (КСВ менее 2,5) можно принять N u ;:::: 1.
Пример. Определить напря,кение на входе теJIевизионноrо приемника ПРr[
:::ледующих исходных данных. Телевизионное вещание в месте приема ведется
на 9 M канале. Напряженность поля на несущей частоте изображения Е ==
==3,5 мВ/м. 11.ля приема используется четырехэлементная антенна типа «волна..
вой канал» со слеДУЮIllИМИ параметrами: К==6 дБ, КЕБ O,5, ослабление сиr
нала в кабеле снижения Т == 5 дБ.
1. Определяем по табл. 1 неСУIЦУЮ частоту изображения 9 ro канала:
f из == 199,25 1vtrц.
2. Длина волны, :М, соответствующая неСУJдей частоте изображения: Л
=== 300/f из [мrц] == 300/199,25 == 1,51 м.
3. Коэффициент усиления антенны К в «разах» по напряжению
к == 20 19 К u; К u === 1</20 == 6/20 ::::: 0,3; К u === 2.
4. Учитывая, что КББ более 0,4, принимаем Nu== 1.
5. Ослабление сиrнала в кабеле снижения Т в «разах» по напряжению
т == 20 19 Tu; Tu === Т /20 === 5/20 === 0,25; Tu === 1,78.
6. Напряжение на входе приемника
U ПР === (ЕлК u )/(21tN u Т u ) === (3,5.} ,51-2)/(2.3,14 .}.} ,78) ==
=== 0,85 мВ.
Если измерить напряжение на входе приемника, то можно по этой же
формуле определить напряженность поля в месте приема.
r л А Б А 5.
ПРОСТЕйШИЕ ТЕЛЕВJ-'IЗИОННЫЕ ArITEHHbI
Основной раЗFОВИДНОСТЬЮ простеЙших телевизионных антенн являются
вибраторные антенны (рис. 19), ИСПО 1Jьзуемые преимущественно в качестве aK
тивных элементов СЛО)I{НЫХ направленных антенн, в том числе антенн «волновоЙ
KaHa,Jl» .
lfераэрезной .Лllhейный вибратор (рис. 19, а) Rыполнен в виде трубы или
стержня длиной около половины длины волны. Точная длина вибратора может
быть опреДf\Jlена по формуле
1== ( 1 Д% \
2 1 00 },
I
rде 8. О/О коэффициент укорочения полуволновоrо вибратора, показывающий, на
сколько процентов от половины ДЛИНЫ волны HY KHO укороти'Т'ь вибратор, чтобы
ОН оказался настроенным в резонанс.
Значение коэффициента укорочени я зависит от отношения Д.лины вибрато
ра 1 к ero диаметру d и определяется по rрафику рис. 20. Чем тоньше вибра
тор, тем меньше коэффициент укорочения и тем ближе длина вибратора к по
.новине длины волны.
Крепление вибратора к металлической или деревянной мачте может произ
водиться без промеЖУТQЧНЫХ И30ЛЯ10РОВ в точке О (рис. 19, а), являющейся
47
точкой нулевоrо потенциала. Входное сопротивление вибратора зависит от по-
ложения точек питания и возрастает по мере их удаления от середины ви
--.братора. Зависимость входноrо сопротивления от ПОЛОiкения точек питания
IIоказана на рис. 21. Как видно из этоrо rрафика, входное сопротивление БИ.
братора составляет 75 Ом при отношенип расстояния lежду точками питания t
1': длине вибратора 1, paBI-iОМ 0,15 ...0,2, т. е. в том случае, коrда расстояние
между точками питания составляет примерно 1/5 длины вибратора. Столь боль
шое расстояние между ТОЧI\ами питания затрудняет подключение к вибратору
кабеля снижения, так как при бо.пЫIlОМ разносе проводников образуется Heoд
народность, ухудшаЮlцая соrласование вибратора с кабе.пем. Подключение ка 4
,беля снижения моясет производиться через ПJ13ВНО сходящуюся двухпроводную
линию (дельта трансформатор), что дает возможность улучшить соrласование.
Однако этот способ питания применительно к приемным антеннам конструктив-
но С.1Jожен. В связи с трудностями подключеliИН кабеля снижения линеЙный
неразрезной вибратор используется в качестве приемной телевизионной антенны
сравнительно редко.
Диаrрамма направленности rОРИ30нтально расположенноrо вибратора в ro-
ризонтальной плоскости представляет собой «восьмерку», коэффициент усиле..
нил равен единице (О дЕ).
Разрезной линейный вибратор (см. рис 19, б) состоит из двух трубок или
'.1!:тержней, разделенных зазором, и представляет собой одну из распространен.
'ных простейших антенн.
Точная длина вибратора 1 определяется с учетом коэффициента укорочения
по формуле, приведЕ'ННОЙ выше для неразрезноrо вибратора. При этом коэф.
фициент укорочения определяется, как для неразрезноrо вибратора, по rpa w
фику рис. 20.
Входное сопротивление вибратора чисто активно и составляет 73 Ом, что
обеспечивает хорошее соrласование с коаксиальным кабелем. Диаrрамма Ha
правленности rоризонтально располиженноrо вибратора в rоризонтальной пло
скости является двуллепестковой и имеет вид «восьмерки», а в Rертикальной
плоскости имеет вид окружности (направленные свойства в вертикальной пло
скости отсутствуют).
Рабочая полоса частот вибратора опреде.тrяется допустимыми искажениями
формы диаrраl\1МЫ направленности и допустимым ухудшением соrласования с
фидером при отклонении рабочей частоты от резонансноЙ. Форма диаrраммы
язправленности сохраняется практически неизменноЙ до частот, превышающих
резонансную Б 1,6 раза. На более ВЫСОКИХ частотах в направлении максиму
МОЕ обоих лепестков диаrраМ1'1Ы появляются провалы, а на частотах, превы
Ш3IОIПИХ резонансную в 2 раза, искажения диаrраммы становятся значительны-
МИ лепеСТI<И раздваиваIОТСЯ и диаrраМlv.а становится четырехлепестковой
нулевыми направлениями вдоль оси и перпендикулярно оси вибратора. НаПРИ 4
мер, ДИClrрамма направленности Rибратора, HaCTpoeHHoro на частоту 70 мrц
(f 4,28 :М), остается примерно постоянной до частоты 1] О 1vlrц, на более вы.
соких частотах ПОЯВЛЯIОТСЯ провалы 13 Ji [IeCTKax ДИ3I'раммы, а на частоте OKO
ло 140 мrц .пепестки раздваиваются полностью и прием с rлавноrо направ
iIСНИЯ (перпендикулярно ОТ вибратора) становится невозможным.
Более существенное оrраничение рабочей полосы частот, в которой может
быть использован Бибратор, происходит из за Toro, что на частотах, отличных
,,'or резонансной, появляется реактивная составляющая входноrо сопротивления
48
t z А/2
't
2
а) t z л/2
I 12
· tVt tAA
I "'" 1 .о
' 2 i
6) t "" ..1,/2
1.
a
1
1===1
I
I
J]
· t
iJ) }:$i 1 J
E A ) . iE :2 . I
, О
о) l
\
u, .
Рис. 19
4f
LI J %
10
8
5
f
2
.о '
!О
20
1;0 /i!}
1(}{)
2ОО
Рис. 20
t I
h Ji
IL
l
1fIJ{) J/Jtl
IIJ!JfJ
tf2rt" J
R5x , 0/1
-1
I000 f 1 i
5ОО rl i,
, I I
. 1 i I I
I ! j
i;O!J '.. - i- : : Рис. 21
I ,
1
I
I
о
/J 2 0. ' 1; О ; 5
v;
4 37
49
(ИНДУКТИБноrо характера на частотах выше резонансной и eMKocTHoro на ча,.
стотах ниже резонансной). llаличие реактивной составляющеЙ входноrо сопро..
тивления приводит к уменьшению коэффициента беrущеЙ волны и COOTBeTCT
венно к уменьшению отдаваемой мощности. С учетом изложенных оrраничений
рабочая полоса частот Rибратора составляет + (20 ... 25) О/о резонаНСНОII.
Значение коэффициента беrущей волны записит от диаметра трубок вибра
тора. Чем больше диаметр трубки, тем медленнее убывает коэффициент беrу
щей волны при отклонении частоты от резонансной и тем широкополоснее aH
тенна. На практике вибраторы метровых БОЛН изrотавливаются из труб диа,.
метром 8...30 мм, дециметровых волн 4... 16 мм. Применением специаvlьныx
мер (изrотовление каждоЙ половинки вибратора из нескольких трубок либо
из плоской треуrольноЙ пластины) можно расширить рабочую полосу частот
вибратора до + (30 ... 40) О/о резонансной.
Крепление вибратора производится с помощью изоляционных монтажных
коробок из текстолита, ПОЛИСТИРО.}lа капролена и друrих пластмасс. На деци
метровых B()..1JHaX лучше использовать фторопласт, хотя это и не обязательно.
Подключение коаксиальноrо кабеля к разрезному вибратору ДОЛЖНО про
изводиться через симметрирующее устройство, так как при непосредственном
подключении кабеля к вибратору (внутренний проводник соединен в одной из
трубок, наружный с друrой), как покаэано на рис. 22, токи высокой частоты
затекают на внешнюю поверхность наружноrо проводника кабеля, что приво
дит К искажениям формы диаrраммы направленности и снижению помехоустой
чивости телевизионноrо приема.
Рис. 22
Конструктивные варианты симмеТРИРУIОIЦИХ устроЙств показаны на рис. 23.
Четвертьволновый стакан (рис. 23, а) состоит из наружной 1 и внутренней Z
труб, а также центрирующеrо опорноrо изолятора 3. Через трубу 2 протяrи
вается коаксиальный кабель 4 r БОJ:!НОВЫМ сопротивлением 75 Ом, внутренний
ПрОБОДНИК KOToporo соединяется с одной из трубок вибратора, а на ружный
С друrой. Стакан представляет собой концентрическую короткозаМКНУТУIО линию,
длина котороЙ равна 'Л/4. Входное сопротивление такой линии очень велико,
что препятствует затеканию токов высокой частоты на внешнюю поверхность
наружноrо проводника коаксиальноrо кабеля.
Четвертьволновый мостик (рис. 23, б), состоящий из двух трубок 1, изоля
тора 2 и короткозамыкающей перемычки 3, представляет собой двухпроводную
короткозамкнутую линию длиной "л/4, подключенную параллельно трубкам ви
братора. Через одну из трубок мостика (например, правую) протяrивается Ka
бель снижения 4 с ВОЛНОВЫМ сопротивлением 75 Ом. I-Iару)кный проводник Ka
беля подключается к правой трубке вибратора, центральный ПрОБОДНИК к ле
БОЙ. Если кабель протянуть через левую трубку мостика, то и нару)кный про
водник должен быть подключен к левоЙ трубке вибратора, а внутренний про
50
водни?:: К правой. Токи, текущие по трубкам мостика, имею:r ПрОТИБОПОЛОЖ
вые направления, в связи с чем мостик практически не излучает. Следователь-
но, принцип действия мостика состоит в ТОМ, что излучение тока, вытекающеrо
ИЗ внутренней поверхности наружноrо проводника кабеля на поверхность oд
ной из трубок мостика, компенсируется противоположным по фазе излучени
ем тока, текущеrо по друrой трубке мостика. С точки зрения симметрии токов
в трубках вибратора длина мостика особоrо значения не имеет. Однако ее сле-
дует выбрать равной 'А/4, так как в противном случае мостик будет шунтиро-
вать вибратор, что приведет к ухудшению коэффициента беrущей волны в Ka
беле снижения.
2
I I 3 2.,
, .
tfJ.8... ! 6' I
:'$1 8./6'
Ф5{J...50
I 3",
I
(
I
а) о)
2
ffD..,50 I
J
It/J
о)
Рис. 23
Длина стакана и мостика выбирается равной 'А/4 на средней частоте теле..
визионноrо канала. Если же вибратор рассчитан На работу в нескольких KaHa
лах, то длина стакана 11 мостика должна быть равна 'А/4 на средней частоте
этой rруппы каналов.
Пример. Определить длину мостика 1, м, для .ТIинейноrо разрезноrо вибра
тора З-rо канала (f cp ==80 мrц).
1. Определяем длину волны, соответствующую средней частоте 3 ro канала:
Л == 300/f [мrц] == 300/80 === 3,75 М.
2. Определяем длину мостика
1 === "-/4 == 3,75/4 == 0,94 М.
51
tT3KaH и мостик работают в полосе частот + (20 ... 25) О/О относительно
средней частоты. Однако их допустимо использовать и в нескоЛЬКО более ши
рокой полосе частот до + (30 "0 40) о/о.
СиммеТРИРУIощее устроЙство на рис. 23, в выполнено в виде U образноrо
колена из коаксиальноrо кабеля. Разность длин КабелеЙ, образующих U Ko."eHo,
составляет половину Д,IIИНЫ RОЛНЫ В кабе.IIе л к /2. При этом напряжения на
ВХОДНЫХ зажимах вибратора равны по величине и противоположны по фазе,
что обеспечивает симметрию возбуждения вибратора. Токи, текущие по вибра.
тору, на внешнюю поверхность НЗРУ)КНОl'О проводника кабеля не затекают, так
как трубки вибратора не ИМЕ'IОТ непосредственноrо контакта с наружным про.
водником. Наружные проводники кабелей нужно между собой спаять. Полосо
вые свойства описанноrо {j.,колена несколько хуже, чем у стакана и мостика.
Нормальная работа lТ колена обеспечивает в полосе частот + (10 ...15) О/О OTHO
сительно средней частоты.
Симметрирующее устройство на рис. 23, r представляет собой четвертьвол
новый мостик на отрезках коаксиальноrо кабе.пя. Роль трубок мостика иrра
ют наружные проводники кабелей. Наружный проводник кабеля снижения 1
подк.пючается к одной трубке вибратора, иаружный проводник кабеля 2
к друrой. Внутренний ПрОБОДНИК кабеля снижения 1 подключается к той же
трубке, к которой подключен наружный проводник кабеля 2.
На расстоянии А/4 от вибратора наружные проводники кабелей 1 и 2 при-
паиваются друr к друrу, образуя четвертьволновый короткозамкн:утый мостик.
Внутренний проводник кабеля 2 на обоих концах кабеля можно либо срезать
заподлицо и оставить разомкнутым. либо спаять с наружными проводникамн.
Лайку наружных ПрОБQДНИКОВ кабелей 1 и 2 друr к друrу лучше производить
леrКОПJ1авким припоем по избежание оплавления изоляции. Для обеспечения
параллельности кабелей нужно установить между ними изоляционные распор
ки 3. Вместо установки распорок можно заI' репить кабели параллельно ДРУi
друrу на изоляционной пластине. Диапазонные свойства такие же, как у сим
меТРИРУЮIЦИХ устройств на жестких линиях (см. рис. 23, а, б).
Сннметрирующее устройство, показанное на рис. 23, д, состоит ИЗ двух Ka
тушек, свернутых из коаксиальноrо кабеля. Катушка 1 является продолжением
кабеJIЯ СНИ:Ж.ения. Внутренний прuводник кабельной катушки 2 на обоих кон"
цах катушки мол{но либо срезать запоДлицо и оставить разомкнутым, либо
спаять с наружными ПрОБОДНИК3ЫИ. УстроЙство явля.ется широкополосным и
очень простым по конструкции, но несколько уступает друrим типам симметри
рующих устройств по качеству соrласования вибратора с кабелем.
Симметрирующее устройство на рис. 23, е является по Конструкции наибо
лее простым, но применяется в тех случаях, коrда изrотовить друrое симметри
рующее устройство по каким либо причинам не представляется возможным,
В этом устройстве затекание токов высокоЙ частоты на внешнюю повеРХНОСТfJ
наружноrо проводника кабеля устраняется не ПОЛНОСТЫQ.
Выше указывалось, что для УЛУЧluения частотных свойств разрезноrо ли
нейноrо вибратора ero половины MorYT быть вы полнены из нескольких труба\<.
ПростеЙlлей по КоНСТРУКllИИ разновидностью TaKoro вибратора является вeep
ный вибратор (рис. 24), каждая половина KOToporo состоит из нескольких TPY
бок, расположенных в ОДНОЙ плоскости и раСХОДЯIЦИХСЯ под некоторым уrло\f
друr к друrу. ВеерНЫЙ вибратор работает на каналах 1 5 в полосе частоf
48,5...100 мrц и на каналах 6 12 в полосе частот 174...230 мrц, т. е. на
52
Бсех 12 каналах метровых БОЛН. Длина вибратора составляет примерно л/2 на
средней частоте каналов 1 5 и 3л/2 на средней частоте каналов 6 12. Таким
образом, на каналах 6 12 вибратор работает на третьеЙ пространственной
rармонике. В этом режиме входное сопротивление вибратора близко к ero CO w
противлению при полуволновом резонансе, что обеспечивает достаточно хоро..
шее соrлаСОI3зние с кабелем снижения. Как видно из рис. 24, уrол между пло..
скостями, В которых расположены трубки вибратора, составляет 1200 (наклон
в сторону телевизионноrо нентра). Необходимость TaKoro наклона связана со
следующими обстоятельствами. Диаrраммз направленности линейноrо вибра..
тора в rоризонтальной плоскости при длине вибратора, равной лf2, представ..
ляет собоЙ «восьмерку». На каналах 6 12, r. е. при длине вибратора, равной
3'Л/2, диаrрамма направ.тlенности искажается: основные лепестки диаrраммы
раздваиваются, и в направлении на телевизионный центр в диаrрамме ПОЯБw
ляется провал. Для «исправления» диаrраммы, т. е. для устранения провала)
производится наклон плоскостей, в которых расположены трубки вибратора.
При этом не только устраняется провал в переднем лепестке «восьмерки», но И
снижается уровень ее заднеrо лепестка, в результате чеrо вибратор на кана..
лах 6 12 становится более направленным, чем на каналах 1.......5.
f!оел ас!! ю U{ е С" tf 11 еl11 /l!/
рglUщt!t! &!cтjJtJdcl11tfo
k
,
,
L)' Т2 !
.
На f17елеоtl3tiОfllfЫи. це///11р
\.
\.
Рис. 24
Рис. 25
Коэффициент усиления широкопо.ТIосноrо BeepHoro вибратора по полю ра..
вен единице (О дБ) на каналах 1 5 и 1,5 (1,3 дБ) на каналах 6 12. к.оэф..
фициент беrУJцей волны в кабеле снижения с волновым сопротивлением 75 Ом
составляет на краях рабочей полосы частот 0,3... 0,4. Длина симметрирующеrо
корсткозамкнутоrо мостика равна л/4 на средней частоте каналов 1 5 и Зл/4
на каналах 6 12.
На дециметровых волнах (каналы 21 40) вся полоса частот может быть
перекрыта с помощью обычных линеI U IНЫХ или петлевых вибраторов. Специаль.а
ные широкополосные вибраторы дециметровых волн, состоящие, например, из
двух треуrольных пластин, применяются в основном в качестве активноrо ви"
братара мноrоэлементных направленных антенн типа «волновой канал».
53
Описанный веерный вибратор может применяться для приема телевизион
ных передач на любом из каналов метровых волн с 1 ro по 12 й на расстоя
ииях до 50 ... 60 км от телевизионных центров.
Разрезной вибратор, плечи КОТОрОl'О corHYTbI под уrлом 1200 друr к дру.
ry, применен в широко распространенной индивидуальной антенне промышлен
Horo производства на f\аналы 1 12 метровых волн ТАИ 12М, разработанноЙ
под руководством А. А. Кукаева и В. :К. Парамонова. Схема антенны приве
дена на рис. 25. Трансформаторы Тl и Т2 выполнены на ферритовых сердеч
никах марки М50 B 42 4 К 7Х4Х2, намотка рядовая в два ПрОБода ПЭТВ 2
диаметром 0,21 мм, 6 витков.
Петлевой вибратор (см. рис. 19, в) представляет собой удобную в KOHCT
руктивном отношении слабонаправленную антенну, используемую обычно в Ka
честве активноrо вибратора мноrоэлементных антенн «волновой канал». Cepe
дина неразрезанной трубки (точка О на рис. 19, в) является точкой нулевоrо
потенциала, в связи с чем петлевой вибратор можно непосредственно крепить
в этой точке к любой мачте или стреле (металлической или деревянной) без
изоляторов. Дйаrрамма направленности петлевоrо вибратора полностью анало
rична диаrрамме направленности линейноrо вибратора. Длина ПОЛУВОЛНОВОl'О
петлевоrо вибратора определяется по той же формуле, что и длина полуволно
80ro линейноrо вибратора. В качестве диаметра вибратора d при определении
коэффициента укорочения по rрафику рис. 20 следует принять эквивалентный
диаметр dэ==у ds, rде d диаметр трубки, s расстояние между осями трубок.
Размеры вибраторов с достаточной степенью точности MorYT быть также опре..
делены по rрафикам, представленным на рис. 26 29.
Изrотовление петлевых вибраторов метровых волн (каналы 1 12) произ..
водится ИЗ трубок диаметром 8 ..0 30 мм, дециметровых волн 4 ." 16 мм. 3a
зор между внутренними торцами - трубок равен 50...70 мм на метровых вол..
нах и 20...30 на дециметровых. С целью УJlучшения диапазонных свойств мно"
rоэлементных антенн, в которых петлевые вибраторы используются в качестве
активных элементов, расстояние между осями трубок MorYT быть увеличены до
150 ... 200 мм.
Важным достоинством петлевоrо вибратора является возможность удоб
ной реrулировки ero входноrо сопротивления, что используется обычно при
настройке антенны типа «ВО НОвой канал» для улучшения соrласования ан..
тенны с кабелем. Входное сопротивление петлевоrо вибратора при равных
диаметрах верхней (неразрезанной) и нижней (разрезанной) трубок COCTaB
ляет 292 Ом. Если же диаметры трубок не равны (см. рис. 19, r), то входное
сопротивление вибратора в омах определяется соотношением RBX==73n, rде
n коэффициент, зависящий от отношений d 2 /d 1 (d 2 диаметр неразрезан
ной трубки, d 1 .......... диаметр разрезанной трубки) и s/d 2 (s расстояние между
()сями трубок). rрафик для определения коэффициента n в зависимости от OT
ношений d 2 /d 1 и s/d z приведен на рис. 30. I(ак видно из rрафика, при одина
ковых диаметрах трубок (d 1 ==d 2 ) коэффициент n==4 и входное сопротивление
вибратора составляет 73.4::;:::: 292 Ом. Для увеличения или уменьшения вход
Horo сопротивления следует соответственно увеличить или уменьшить отноше
ние d 2 /d t . На практике бывает так, что для обеспечения хорошеrо соrласова
ния мноrоэлементной антенны с кабелем снижения приходится разрезанную
трубку петлевоrо вибратора, используемоrо в качестве активноrо вибратора,
делать очень тонкой, что неудобно в конструктивном отношении. В таких слу..
54
L/ c}f L}ct1
J{l{}
",'l/J ()
80
1\
AI/J d=2211f1
5j)
jjJjJ
9()
p J(}IJ /51l 150 20/) 5"O зрр .35!)
.f; I! r'l .т; 11 ILj
Рис. 26 Рис. 27
L, CI1 L / Ctf
5()
.' L 1!
25 d= ш'1 v,
O
It ZO
30
15
20
30() !r{l(} 500 !i()() 700 50О 71l/J 8ОО 900 !ОО()
:f; t1 TI{ .t; f/ rl{
Рис. 28 Рис. 29
d 2 /t4
3
v "",'"
;
/ ".,. ..-. .......
7[/ ,.
/" /[; ",. ....
/ ..... ...-.
....:: i-""""" 5 ..... --------- !о--""'"'""
......
.. ...........1---'"'"'" ......
п=ft.
" ........
f""o.... """'- ..... j
....... .....r---, r-- ......... 3
" '"' ......
f'... r---. ........ .....
!'-. ""
t'-.
! I i r- K .......... t'-.
,
- - - -
I C;--I ""
"1 r , , I
I I
l' I i ! I 1
2
J'
1
8
б
0,5
О/!
qJ
Рис. 30
0,2
41
5 2 2.,5 J 4< 5" 5 /tJ /2,J 20
S/d;e
55
чаях целесообразно применить тройной петлевой вибратор, который состоит из
трех трубок двух нераэрезанных и одной разрезанной (см. рис. 19, д). Коэф
фициенты n для тройноrо петлевоrо вибратора в зависимости от диаметров тру-
бок и расстояния между ними определяются по rрафику, показанному на рис. 31.
Из rрафика видно, что при равенстве диаметров трубок (d 2 /d 1 ==1)11==9 и BXOД
ное сопротивление вибратора составляет 75.9, т. е. 657 Ом. Выбором отношения
d 2 /d 1 можно обеспечить соrласование антенны с кабелем снижения. Отметим, что
если петлевой вибратор изrотавливается из ленты, то реrулировка входноrо
сопротивления может быть осуществлена подбором соотношения между ши
риной неразрезанной и разрезанной частей с плавным переходом от одной час
ти вибратора к друrой. При увеличении ширины ленты в неразрезанной части
вибратора ero входное сопротивление повышается, при уменьшении понИ
жается.
r4/di
Jp
В
1
$
ff
f
J
2
/ /' .
зo / 25/ 2{) / "
1/ V /'
/ V / ioo""" lfi
'к V /'
/ 1/ v
/
v /' I
/2 i,.......--o
? ........
j.....--'- J
i
::::::::: -ФО !IJ
,... Il g;
.... 8
...............
"'oiiiii .............. ....... ..............
........ ............
............... ...............
...........
,
I
I J I 1 I
1;5
1,0
g
1J,8
0,7
0,5
1J.,5
tjf
z
J f. р J/l 15 l{}
зо I;(} 5IJ
5'/[/2
Рис. 31
о
а)
t o )
о
и
q5 tr;t-' T \ 7
" * .
i'&
!J4J j '?
4 d)
t Ay./Z
u
Рис. 32
Варианты симметрирующих устройств для петлевых вибраторов показаны
на рис. 32. Симметрирующее устройство, представленное на рис. 32, а, ВЫПОЛ
нено в виде U колена из коаксиальноrо кабеля длиной лк/2. Особенность по
луволновоrо U колена состоит в том, что оно обеспечивает не только симмет
рирование петлевоrо вибратора, но и соrласование ero Бходноrо сопротивле..
ния (292 Ом) с волновым сопротивлением кабеля снижения (75 Ом). Принцип
симметрирования петлевоrо вибратора с помощью ПОЛУВОЛНОБоrо U колена
аналоrичен описанному Bblllle принципу симметрнрования липейноrо вибра..
56
тора. Полуволновый кабель U колена вносит СДВИr фаз, равный 180°. В связи
С этим напряжения на входных зажимах петлевоrо вибратора относительнО'-
точки нулевоrо потенциала (точка О на рис. 32, а) имеют противоположные
фазы, что обеспечивает симметрию токов в левой и правой частях вибратора.
На внешнюю поверхность оболочки кабеля токи не затекают, так как оболоч
ка изолирована от вибратора. Соrласование с помощью U колена происходиl'
следующим образом. Сопротивление между каЖДЫМ зажимом петлевоrо виб -
ратора и точкой нулевоrо потенциала равно половине входноrо сопротивления
и составляет 146 Ом. Полуволновый кабель U колена пересчитывает сопро
тивление 146 Ом без изменения ero значения в точку подключения кабеля сни
жения. В этой точке оба сопротивления по 146 Ом каждое оказываются вклю
ченными параллельно. Общее сопротивление на конце кабеля составляет, Ta
ким образом, 73 Ом, что обеспечивает хорошее соrласование кабеля с вибра
тором. Внешние ПрОБОДНИКИ кабеля U колена и снижения нужно между собой'
спаять. Полоса частот, в которой может работать U колено, составляет при
мерно + 30 о/о.
Симметрирующее устройство, показанное на рис. 32, б, представляет собой-'
полуволновое U колено, свернутое в катушку. На дециметровых волнах KpO
ме кабельноrо полуволновоrо U колена может быть использовано малоrаба
ритное симметрирующее устройство, показанное на рис. 32, в. В ЭТОЙ кон-
струкции полуволновое U колено образовано ПОЛОСКОБОЙ линией, состоящей
из ленточноrо проводника, HaMoTaHHoro на диэлектрическую катушку, и под
.ложки (земляноrо проводника), выполненной в виде металлическоrо цилинД
ра с продольной щелью, вставленноrо внутрь катушки. При изrотовлении ка..
тушки из диэлектрика с диэлектрической постоянной е==2 ... 4 (орrаническое'
стекло, полистирол, капролен, фторопласт) толщина стенки катушки COCTaB
ляет примерно 1 мм. Ленточный проводник выполняется из фольrи толщиной ;
около 0,05 мм, металлический цилиндр из фольrи толщиной 0,1... 0,2 мм.
r Л А В А 6.
НАПРАВЛЕННЫЕ АНТЕННЫ
Направленные антенны используются для приема телевизионных пе
редач на расстояниях свыше 40 ... 50 км от телевизионноrо центра, а также'
при значительном уровне помех и отраженных оиrналов в месте приема. Oc
новными разновидностями направленных приемных антенн являются антенны:,
Типа «волновой канал» и лоrопериодические. В радиолюбительской практике
применяются иноrда и друrие типы направленных антенн рамочные и зиrза..
тообразные антенны с рефлектором, контурно щелевые, уrолковые и т. д.
Наиболее распространенными направленными антеннами являются aHTeHHbr
типа «волновой канал». Они обладают большим коэффициентом усиления и
просты в изrотовлении. Лоrопериодические антенны устроены более сложно и
имеют при тех же rабаритных размерах, что и антенны типа «волновой канал»
меньший коэффициент усиления. Однако лоrопериодические антенны значи
"ельно широкополоснее, что позволяет использовать их в большем интервале
QaCTOT на метровых и дециметровых волнах.
57
Конструкция и принцип действия антенны типа
u
«ВОЛНОВОИ канал»
Антенна типа «волновой канал» состоит из ряда параллельных виб
,раторов, расположенных в одной плоскости: полуволновоrо линейноrо или
петлевоrо вибратора, к которому подключен кабель снижения (активный виб
ратор), рефлектора и директоров (пассивные вибраторы). На рис. 33 показана
для примера антенна типа «волновой канал» из пяти вибраторов активноrо
вибратора 1, рефлектора 2 и трех директоров 3. Каждый вибратор антенны,
.активный или пассивный, называют элементом. Поэтому антенна, показанная
.на рис. 33, называется пятиэлементной.
/J,/ff... 2A ' fJ 1...4/5,1. IJ/... 4151 {},I... 4/Jl
....
А
!..rS
...
А , А
....
...............
А
f
....,
о)
\
\
\,
2
1
3
а)
'Рис. 33
Рассмотрим конструкцию и принцип действия антенны типа «волновой ка.
нал». Учитывая, что на основании принципа взаимности направленные свойст
-ва антенн не зависят от Toro, работают они на передачу или на прием, рас.
смотрим для удобства работу антенны типа «волновой канал» в режиме пе
редачИ.
Если активный полуволновый вибратор 1 подключить к источнику BЫCOKO
'частотных колебаний, то этот вибратор, имеющий симметричную диаrрамму
направленности в виде «восьмерки», будет излучать электромаrнитную энер
rию в направлении как А (в сторону рефлектора), так и Аl (в сторону ди
ректоров). Под воздействием электромаrнитной энерrии, излученной активным
вибратором в направлении А, в рефлекторе наводятся токи, являющиеся ис.
точником вторичноrо излучения. Длина рефлектора и ero расстояние до aK
тивноrо вибратора подобраны таким образом, что излучение рефлектора oc
лабляет излучение активноrо вибратора в направлении А ,и усиливает ero в
направлении А 1 . Таким образом, рефлектор является своеобразным отража
телем, обеспечивающим формирование однонаправленной характеристики из
лучения (приема). Такой эффект может быть получен, если рефлектор длиной
').../2 расположить позади активноrо вибратора на расстоянии, равном 'А/4. Oд
нако на практике рефлектор располаrают несколько ближе к активному виб
ратору, чтобы увеличить амплитуду тока в рефлекторе, что необходимо для
возможно более полноrо ослабления электромаrнитноrо поля в стороиу реф
лектора (в направлении А). При этом для обеспечения требуемой фазы тока
'Н рефлекторе ero нужно сделать HeMHoro длиннее, чем л/2. Требуемый режим
58
работы рефлектора обеспечивается при ero длине около О,6л. и расстоянии меЖ 4
ду рефлектором и активным вибратором около 0,2л..
Компенсация излучения активноrо вибратора в направлении А является He
полной, так как амплитуда тока в рефлекторе несколько меньше амплитуды
-тока в активном вибраторе. Поэтому э.lектромаrнитная энерrия, излученная
ктивным вибратором, частично «просачивается» через рефлектор, что ПрИВQ4
дит К неполной компенсации обратноrо излучения и появлению задних и бо-
ковых лепестков диаrраммы направленности.
Концентрации энерrии в переднем направлении (направление А 1 ) способ
,етвуют директоры, которые возбуждаются, как и рефлектор, под воздействием
электромаrнитноrо излучения активноrо вибратора. Для усиления излучения
антенны в переднем направлении нужно, чтобы ток в первом директоре отста-
вал по фазе от тока в активном вибраторе, во втором директоре от тока
'в первом директоре и т. д. Подбор нужных фаз токов осуществляется изме-
flением длины директоров и их расстояний до активноrо вибратора. Наиболее
.блаrоприятные соотношения между амплитудами и фазами токов, способст-
вующие максимальной концентрации излучения в переднем направлении, по-
лучаются обычно при постепенном уменьшении длин директоров и расстоя-
ний между ними в направлении от активноrо вибратора. Направленное излу
чение антенны типа «волновой канал» формируется, таким образом, COBMeCT
-ным действием рефлектора и директоров.
Как правило, в антеннах типа «волновой канал» используется один реф..
лектор, так как применение BToporo рефлектора практически не улучшает Ha
правленных свойств антенны.
Иначе обстоит дело с числом директоров в антенне. Добавление каждоrо
HOBoro директора улучшает направленные свойства антенны и увеличивает ее
коэффициент усиления. Однако чем больше директоров имеет антенна, тем
меньше сказывается на ее направленных свойствах добавление каждоrо HO
Boro директора. Например, если к трехэлементной антенне (активный вибра
тор, рефлектор и один директор) добавить один диреКТОРt то ее коэффициент
усиления увеличится примерно с 5 до 6,5... 7 дБ, т. е. на 18...250/0 по напря
жению. Если же добавить один днректор к семиэлементной антенне (актив
ный вибратор, рефлектор и шесть директоров), то ее коэффициент усиления
вырастет только на 0,4 ... 0,5 дБ.
Расстояния между элементами антенны и размеры элементов в долях
<средней длины волны рабочеrо диапазона показаны на рис. 33. Однако сле
дует учитывать, что эти размеры MorYT служить лишь для ориентировочноrо
определения длин вибраторов и расстояний между ними. Точные размеры
антенн MorYT быть определены только в результате тщательной эксперимен"
iальной настройки.
Одноканальные антенны типа «волновой канал»
Направленные одноканальные антенны типа «волновой канал» эф
фективные остронаправленные антенны с высоким коэффициентом усиления и
малым уровнем задних и боковых лепеС'l'КОВ t применяемые для приема OДHO
проrраммноrо телевизионноrо вещания при малом уровне телевизионноrо сиr-
вала. В то же время использование одноканальных антенн целесообразно и
при мноrопроrраммном вещании в сложных условиях приема, т. е. при значи-
59
тельном уровне помех и отраженных сиrналов, а также при слабом и Heyc
тойчивом сиrнале. Антенная система в этом случае выполняется в виде набора
одноканальных антенн, подключенных к общему фидеру снижения через фильт
ры или мостовые устройства. I(аждая направленная одноканальная антенна
обеспечивает в такой системе прием одной телевизионной проrраммы, что по
зволяет существенно улучшить качество изображения не только из за высо"
Koro коэффициента усиления антенны и ее пространственной избирательно
сти, но также вследствие возможности независимоrо оптимальноrо ориентиро..
вания каждой из антенн. В практике телевизионноrо приема нередки случаи
коrда прием нужно вести с различных направлений. Такая необходимость воз..
никает обычно тоrД3, коrда точка приема находится в зоне действия двух или
большеrо числа ретрансляторов. В этой ситуации для приема нужно также
применить антенную систему из нескольких одноканальных антенн и ориен"
тировать их в нужных направлениях.
В современных крупных системах коллеКТRвноrо приема телевидения и си
стемах кабельноrо телевидения, рассчитанных на обслуживание неско.пьких
тысяч и десятков тысяч абонентов, для приема мноrопроrраммноrо вещания
при меняются практически только антенные системы, состоящие из набора на..
правленных одноканальных антенн.
Для приема телевизионных передач на метровых волнах чаще Bcero при
меняются следующие разновидности одноканальных антенн «волновой канал»:
на каналах с 1 ro по 5 й (f==48,5... 100 мrц) Tpex , четырех , пяти и семи..
элементные антенны, на каналах с 6 ro по 12 й (f== 174 ... 230 мrц) Tpex ,.
пяти , семи и одиннадцатиэлементные антенны. В качестве активноrо внбра..
тора обычно используется петлевой, так как ero можно крепить к несущей
стреле без изоляторов в середине неразрезанной трубки. Рефлектор может
быть как одиночным, так и сдвоенным. Сдвоенный рефлектор состоит из двух
трубок, разнесенных в вертикальной плоскости симметрично относительно стре..
ЛЫ, и позволяет уменьшить уровень задних и боковых лепестков диаrраммы
направленности.
На каналах с 1 ro по 5 й трехэлементные антенны используются на рас..
стоянии 40 ... 60 КМ от телевизионноrо центра, четырех.. и пятиэлементные ............
60 ." 80 КМ, семиэлементные 70 ... 90 км. На каналах с 6 ro по 12 й трехэлемент
ные антенны применяют на расстоянии 40 0.050 км, пятиэлементные 50...60 КМ,.
семиэлементные 60 ... 70 км, одиннадцатиэлементные не более 70 о.. 90 КМ.
ЭТИ расстояния являются средними. Дальность приема на антенну с тем или
иным числом элементов может меняться в зависимости от мощности передат
чика телевизионноrо центра и рельефа местности. При большой мощности пе
редатчика и установке антенны на возвышенных местах дальность приема в
ряде случаев превышает указанную выше.
Антенны типа «волновой канал» рекомендуется изrотовлять из труб еле..
дующих диаметров:
а) несущая стрела: 30...40 мм на каналах с l ro по 5 й, 20... 30 мм на
каналах с 6 ro по 12 й;
б) вибраторы: 16... 22 мм на каналах с 1 ro по 5 й, 10 ... 14 мм на каналах
с 6 ro по 12 й.
Крепление стрелы с вибраторами к мачте лучше ПРОИЗВОДИТЬ в центре
тяжести стрелы. В мноrоэлементных антеннах для уменьшения проrиба стрел, '
нужно установить подкосы. Подключение кабеля снижения с волновым сопро...
60
тивлением 75 Ом к активному петлевому вибратору должно производиться
через симметрирующее устройство (см. рис. 32).
Коэффициенты усиления одноканальных антенн «волновой канал» на ка-
налы 1 5 и 6 2 приведены соответственно в табл. 8 и 9. На рис. 34 и 35
показаны схемы расположения элементов одноканальных антенн на каналы
1 5 и 6 12, размеры по каналам приведены в табл. 10 и 11. Возможные
конструктивные варианты крепления элементов антенн к несущей стреле и
.стрелы к мачте показаны на рис. 34 и 36.
1 а б л и ц а 8. Коэффициенты усиления одноканальных мноrоэлементных
антенн на каналы 1 5
Число элементов 2 3 4 5 6 7
Коэффициент усиле. 2 4,5 6 7,5 8,5 9
ния К дБ
т а б л и ц а 9. Коэффициенты усиления одноканальных мноrоэлементных
антенн на каналы 6 12
Число элементов 2 3 4 5 6 7 8 9 10
:Коэффициент уси-
ления К, дБ
2,5
5
7
8,5
9,5 10,5 11
11,5
12
т а б л и ц а 10. Размеры четырехэлементных антенн на каналы 1 5 (рис. 34)
Телевизионные Каналы
2
3 I
4
5
А 2932 2490 1930 1756 1602
Б 2736 2322 1800 1638 1494
В 2418 2052 1590 1448 1320
Размеры, мм r 2006 1704 1322 1202 1096
а 1239 1050 815 342 676
б 616 522 405 369 336
в 1208 1026 898 723 660
lu 1900 1600 1240 1120 1030
Отметим, что в дециметровом диапазоне волн относительная полоса частот
одноrо телевизионноrо канала очень мала (менее + 1 О/о) и настроить антенну
на столь узкую полосу частот практически невозможно. Поэтому антенны «вол-
вовой канал» дециметровоrо диапазона являются либо мноrоканальными,
.либо диапазонными.
Мноrоканальные антенны типа «волновой канал»
При определенных размерах антенны типа «волновой канал» можно
:за счет HeKoToporo снижения коэффициента усиления получить растянутую
,Двуrорбую частотную характеристику коэффициента усиления и обеспечить
прием двух любых несмежных каналов метровых волн из числа каналов с
Il ro по 5.й (1 и 11 телевизионные диапазоны). Такие антенны MoryT быть ИС 4
61
IIЗR Л I
Рис. 34
!J
Рис. 35
пользованы для приема телевизионных передач на расстояниях 50 ... 60 км И
более от телевизионноrо центра. На рис. 37, а приведена схема расположения
вибраторов мноrоканальных антенн, а в табл. 12 даны размеры этих антенн
для следующих сочетаний каналов: 1 и 3 , 1 и 4., 2 и 4 :й. Кабель снижения
с волновым сопротивлением 75 Ом может быть подключен к этим антеннам
через симметрирующее U колено длиной л к /2, rде л'к длина волны в кабе.пе
(л к ==л/l ,52) на средней частоте полосы частот, оrраниченной нижней частотой
более низкочастотноrо канала и верхней частотой более высокочастотноrо Ka
нала. Так, при ИЗfотовлении антенны на каналы 2 и 4 U колено должно быть
62
Т а б л и ц а 11. Размеры пятиэлементных
антенн на каналы 6 12 (рис. 35) ['кооа
Телевизионные 6 7 8 9 10 11 12
каналы
)\ 862 828!796 762 7321 702 67
Б 748 718'688 662 6361610 58
В 676 648 622 598 574 550 52
r 612 .588 564 540 520 498 48
Размеры, Д 602 578 554 532 510 490 47
мм а 375 460 346 332 318 З06 24
б 250 240 230 221 212 203 19
в 392 376 361 347 333 220 30
! r 500 480 461 442 425 408 391
iu 550 530 510 490 470 455 44
Рис. 36 --+
6
6
8
О
О
9
6
7
О
ll)
Рис. 37
/10/1 ми
т а б л и Ц а 12. Размеры мноrоканальных антенн 1 и
1I телевизионных диапазонов (рис. 37)
Телевизионные каналы
Размер. мм
1- и 3.й
А
Б
В
r
д
а
б
в
r
3045
2540
1670
1540
1490
940
215
580
670
1 и 4 й
2 и 4 й
2560
2130
1405
1295
1255
790
180
487
56З
2945
2540
1515
1460
1440
940
190
690
710
63
рассчитано на среднюю частоту полосы частот 58 ...92 мrц, т. е. на частоту
1ср==75 мrц. При этом Л с р==300/f ср , мrц::::::300/75==4 м; л'к==Лср/l,52==4/1,52==
==2,62 м; длина U колена l u ==л. к /2==2,62/2== С31 м.
Подключение кабеля может быть также произведено через широкополосное
проволочное соrласующе симметрирующее устройство, показанное на рис. 37, б.
'Катушки трансформаторов Тl и Т2 наматывают проводом ПЭТВ 2 диаметром
o,3 мм с числом витков 19 Х 2, намотка рядовая, двухзаходная.
Коэффициент усиления описанных мноrоканальных антенн относительно
<лолуволновоrо вибратора около 4 дБ, уровень задних и боковых лепестков
12 ... 20 дБ, К:БВ 0,5 ...0,8. .
Теоретические исследования мноrоканальных телевизионных антенн с pac
'ширенной полосой пропускания и их практическая разработка выполнены Б
'нашей стране под руководством В. д. К:узнецова и А. А. Кукаева.
Диапазонные антенны
Контурно щеле8ая антенна (рис. 38) на каналы 6 12 метровых волн
(111 телевизионный диапазон) состоит из рамочноrо вибратора прямоуrольной
'формы и решетчатоrо рефлектора. Коэффициент усиления относительно полу
'БОЛНОБоrо вибратора около 5 дБ, уровень задних и боковых лепестков 14 ...
.,..22 дБ, КБВ 0,6... 0,8. Имеет повышенную механическую жесткость и может
I
36">,
/
! 2 l/
l 1;giJ
Рис. 38
!/зел Z
!1 /: 2
!/зел Л
111: 2
t
!lзел 1lZ
/'1 !: 2
!lзел lY(tfuu ctJef'x!I)
j
I
1б4
быть использована в условиях вибрационных и ударных наrрузок..
При изrотовлении антенны в соответствии с рис. 38 следует учиты..
взть, что узел 11 представляет собой металлическую коротковамы..
кающую перемычку, а пластина на короткозамкнутом мо"
стике выполняется из изоляционноrо материала. Крепление
рамочноrо вибратора к мачте осуществляется с помощью
металлических штанr без промежуточных изоляторов.
Контурно щелевая антенна на каналы I 5 метровых волн
(1 и 11 телевизионные диапазоны) имеет аналоrичную кон-
струкцию; при этом все размеры, указанные на рис. 38,
должны быть умножены на коэффициент 2,67, равный от-
ношению средних частот 111 (fcp==200 мrц) и I II (fcp==
== 75 мrц) диапазонов. Один из конструктивных вариан-
тов контурно щелевой антенны покзззн на рис. 39.
Антенна типа «волновой канал» на каналы 6 12 мет-
ровых волн (рис. 40)состоит из шести вибраторов (эле
ментов) активноrо тройноrо петлевоrо вибратора, сдво"
eHHoro рефлектора и четырех директоров. Коэффициент
усиления относительно полуволновоrо вибратора 7 дБ,
уровень задних и боковых лепестков 14...20 дБ, КБВ
0,5 . . . 0,8. Узлы крепления вибраторов к несущей стреле
и стрелы к мачте аналоrичны примепяемым в одноканаль Рис. 39
ных антеннах.
3иезаеообразная nРО80лочная антенна широкополосная синфазная ан..
тенна, состоящая из двух разнесенных по вертикали и параллельно включен-
Ных рамочных излучателей. Антенна очень проста по конструкции, изrотав-
ливается из широкодоступных материалов и получила широкое распростране-
ние, особенно в сельской местности. Конструкция и размеры антенны на ка..
налы 1 5 метровых волн приведены на рис. 41. К деревянному бруску 1,
являющемуся одновременно центральной стойкой и мачтой антенны, крепят
tp o....5'!l
1 2
р ие. 40
5 37
C'\J
'& .
t == 1;9tl
65
две поперечные рейки 2. В верхней и нижней частях центральной стоики yc
тановлены металлические планки 3. Такие же планки 4, но через ДИЭJlектри
ческую пластину, на которой укреплены две металлические планки 5. Провод
диаметром 2 .,. 3 мм либо антенный канатик припаивают к металлическим
планкам 3, 4 и 5, как показано на рис. 41, либо плотно зажимают ПОД болт
и окрашивают. Каб ль снижения Kpe
пят к нижпеi'i планке 3, ЯБляющеЙся
точкой нулевоrо потенциала, укладыва
ЮТ вдоль двух сторон Бнутреннеrо про
Бода нижней рамки и припаивают к
П.ТJанкам 5 (нару}кпый ПРОВGДНИК Ka
беля к одной п.ТIанке, внутренний к
друrой) .
Размеры зиrзаrообразной антенны на
каналы 6 12 можно получить, разде
лив все размеры, указанные на рис. 41
на коэффициент 2,67.
Коэффициент усиления антенны OT
НОСИТ .1IЫIО полуволновоrо вибратора
4,5 ... 5 дЕ, КБВ 0,5 ... 0,7, диаrрамма
напраВJlенности симметричная типа
«вось ерки» .
Для уве.пичения коэффициента уси
ления антенны на 2... 3 дБ нужно YCTa w
новить параллельно рамкам рефлектор,.
СОСТОЯII ИЙ из ряда разнесенных по Бер
тикали параллельных rоризонтальных
ПрОБОДОВ, Для антенны на каналы 1 5,
расстояние между проводами рефлекто
ра не более 0,5 м, расстояние между рефлектором и рамками 1,05 м, общие
размеры рефлектора 3,6 м по вертика.lIИ и 2,1 м 110 rоризонтаJlИ. Для антенны
на каналы 6 12 указанные размеры нужно разделить на коэффициент 2,67.
Вариант антенны типа «волновой канал» на каналы 2 J 41 дециметровых
волн, состоящей из тринадцати вибраторов активноrо петлевоrо вибратора,
изrотовленноrо из ленты, тройноrо рефлектора (в промышленных образцах
в качестве рефлектора применяется также уrолковый рефлектор) и одиннад
цати директоров, показа н на рис. 42. Симметрирование антенны может про
изводиться либо с помощью U колена, как показана на рис. 42, либо с по.
мощью симметрирующей катушки (см. рис. 32, в).
Коэффициент усиления антенны относительно полуволновоrо вибратора
около 1 О ... 11 дБ, уровень задних и боковых лепестков 18 ... 24 дЕ, I<БВ
0,6 ... 0,8.
Отметим, что в этом варианте антенны верхняя часть леНТОЧPIоrо Пe'fле
Boro вибратора значительно шире нижней, что необходимо для увеличения
КБВ в кабеле снижения.
Антенна разработана под руководством В. К. Парамонова и А, А. Ky
каева.
Друrой вариант тринадцатиэлементной антенны на каналы 21 41 пока..
зан на рис. 43.
I
!7IJО
. " . ---'or
1 . 1.
1 I
r
I
I ,
I '
i"
I
о/-
6"
!/зел А
"
I
3
Рис. 41
66
28ч
' _
I
%
(
Рис. 42
Рис. 43
л оеоперuодuческая антенна широкополосная направленная антенна,
обеспечивающая прием передач мноrопроrраммных телецентров при любых
сочетаниях каналов метровых и дециметровых волн. Рабочая полоса частот
со стороны нижних частот оrраничена размерами наибольшеrо вибратора aH
тенны. Со стороны верхних частот рабочая полоса теоретически не оrранич .
На. На практике оrраничение рабочей полосы со стороны верхних частот свя
Вано с тем, что размеры коротких вибраторов становятся соизмеримыми с
размерами поперечноrо сечения линии, к которым вибраторы подключены, что
5* 67
нарушает их нормальную работу. Практические конструкции лоrопериодиче
ских антенн обладают коэффициентом перекрытия (отношение верхней рабо
чей частоты к нижней), равным 15 ... 20.
В настоящее время существует большое число конструктивных разновид
ностей лоrопериодических антенн, отличающихся в основном формой вибра
торов (линейные вибраторы, треуrольные и трапециевидные вибраторы и т. д.)
И конструкцией двухпроводной линии, к которой эти вибраторы подключены.
. Один из простейших конструктивных вариантов лоrопериодической ан..
тенны показан на рис. 44 и 45. Основой антенны является антенное полотно
так называемой лоrопериодической структуры, построенное из ряда параJ["
лельных линейных разрезных вибраторов, подключенных к ДВУХПРОВОДНОЙ
линии с последовательной переменной фазы питания. Для удобства подклю"
чения половинок вибраторов проводники двухпроводной линии иноrда раз..
.............
............
...........
...........
.............
...........
...........
.......................
' rJ
>
.0
Ош d, d 2
------------ Рис. 44
.------
./':
.------------ dп , Ол
.------
..----
------
..----
------
..----
./'"
.------
/(uоеЛJJ
J
-.........
.............
.............
.............
-----.....
-..........
dп 1 а п
-l
-----..... I I
I -----""'I i
, T ---L
. 1 ..............
1 "-..:. : 2. ............ "--..
0(,...----
.,./
I
d 2
.
I I
.J;l
........--
! tf,, L ./'"
/""
- ------------
.
-........:..,
I
-,.
а)
.....
.....----
t5)
/J)
Рис. 4р
68
носят в вертикальной плоскости. Как видно из рис. 45, антенное полотно
(рис. 45, а) состоит из двух полу полотен (рис. 45, б и в), развернутых друr
относительно друrа на 1800.
Структура aHTeHHoro полотна характеризуется некоторыми rеометриче
скими соотношениями. Длины вибраторов уменьшаются в rеометрической
проrрессии с определенным знаменателем в направлении к точкам подклю
чения кабеля снижения. Диаметры вибраторов также должны уменьшаться
в rеометрической проrрессии с тем же знаменателем. Однако на практике до.
пустимо изrотавливать все вибраторы из трубок одинаковоrо диаметра.
Вибраторы лоrопериодической структуры вписываются в равнобедрен
ный треуrольник. Основанием треуrольника служит наиболее длинный вибра...
тор, размеры KOToporo (с учетом коэффициента укорочения) должны быть
несколько больше половины длины волны, соответствующей низшей рабочей
частоте. Размеры наиболее KopoTKoro вибратора должны быть несколько
меньше половины длины волны, соответствующей высшей рабочей частоте.
Электрические параметры антенны зависят от уrла 2а при вершине Tpe
уrольника, в который вписаны вибраторы, и от периода структуры "( (знаме.
натель проrрессии), paBHoro отношению длин рядом расположенных вибра-
торов (более KopoTKoro к более длинному). Расстояния между вибраторами
уменьшаются в направлении к точкам питания также в отношении, равном
выбранному периоду структуры '1'. Чем меньше уrол 2а при вершине Tpe
уrольника и чем ближе период структуры '1' к единице, тем больше коэффи-
циент усиления антенны н меньше уровень задних и боковых лепестков диа-
rpaMMbl направленности. Однако при уменьшении уrла 2а и увеличении пе
риода структуры "( возрастают rабаритные размеры и масса антенны. Поэто-
му выбор уrла 2а и периода структуры 1: производится из условия компромис
са между rабаритными размерами и массой антенны, с одной стороны, и элек.
трическими параметрами, с друrой. Иначе rоворя, величины 2а и "[, опреде-
Jlяющие размеры и rеометрическую структуру лоrопериодическоrо полотна, вы-
бирают таким образом, чтобы обеспечить достаточно большой коэффициент уси..
ления и низкий уровень лепестков при приемлемых rабаритных размерах и
массе антенны. Обычно уrол 2а выбирается в пределах 30 ... 600, а период
структуры 1:==0,7 '" 0,9.
Важным параметром лоrопериодической антенны является параметр <1,
называемый относительным расстоянием и равный отношению расстояния
между любой парой вибраторов к длине большеrо из них. Параметр (J свя.
зан с периодом структуры '1' и половиной уrла при вершине структуры (уrол
а) соотношением
40 === (1 't) ctg а.
Рассмотрим принцип действия лоrопериодической антенны, изображенной
на рис. 44, считая, что антенна работает в режиме передачи.
Если к точкам питания антенны подключить источник напряжения BЫCO
кой частоты, то энерrия будет распространяться по двухпроводной линии
справа налево, т. е. от коротких вибраторов в сторону более длинных. В за..
висимости от частоты сиrнала будет возбуждаться та или иная rруппа виб
раторов, длина которых наиболее близка к резонансной. Друrие вибраторы,
расстроенные относительно частоты сиrнала, возбуждаются слабо и в общее
излучение антенны заметной доли не вносят. На верхнем краю рабочей поло..
сы частот возбуждаются в основном короткие вибраторы, расположенные вбли-
69
эи точек питания. По мере уменьшения частоты начинают возбуждаться более
длинные вибраторы. На нижнем краю рабочей полосы частот возбуждаются
наиболее длинные вибраторы. Таким образом, упрощенно можно считать, что
.лоrопериодическая антенна состоит из ряда последовательно расположенных
rрупп вибраторов, каждая из которых обеспечивает излучение в определенном
интервале частот. Более длинные вибраторы каждой rруппы иrрают роль реф
лекторов, а более короткие директоров, в результате чеrо антенна приобре
тает направленные свойства. Поскольку на каждой частоте работают не все
вибраторы лоrопериодической структуры, а только их часть, то антенна имеет
меньший коэффициент усиления, чем, например, антенна типа «волновой канал»
с тем же числом вибраторов.
10ЖНО ориентировочно считать, что лоrопериодическая антенна с числом
вибраторов, равным 1 o 11, эквивалентна по коэффициенту усиления трех,
четырехэлементной антенне типа «волновой канал». В то же время лоrоперио
дическая антенна работает в значительно более широкой полосе частот, чем
антенна типа «ВОЛНОВОЙ канал», что позволяет использовать ее для приема
передач мноrопроrраммных телецентров.
Устройство лоrопериодической антенны показано на рис. 45. Двухпро
водная линия и вибраторы изrотавливаются из труб диаметром 12 ...20 мм.
Вместо труб для изrотовления двухпроводной линии можно использовать
также профили: уrолки и швеллера. Расстояние между проводниками ДBYX
проводной линии определяется расчетной величиной ее волновоrо сопротив
лепия. Крепление вибраторов к двухпроводной линии может производиться
либо скобами, либо сваркой. В качестве изоляторов, с помощью которых
скрепляются трубки двухпроводной линии, а также крепится антенное по
лотно к мачте, MorYT быть использованы текстолит, стеклотекстолит, поли
стирол, капролон и т. д. Для обеспечения параллельности трубок двухпро
водноЙ линии необходимо установить вдоль линии несколько изоляторов. Па
раллельно первому (наиболее длинному) вибратору устанавливается коротко.
замкнутый мостик длиной d ш == (О) ... 0,15)л, что способствует некоторому
улучшению I<.БВ. В принципе антенна может работать без этоrо мостика, oд
нако ero наличие позволяет оборудовать антенну системой молниезащиты,
как рассказано далее (середина короткозамыкающей перемычки является точ.
кой нулевоrо потенциала, к которой может быть подключен провод ТОКООТ.
вода). Кабель снижения протяrивается через одну из трубок двухпроводной
JIИНИИ и припаивается к ее концам, как показано на рис. 45, а.
Для улучшения направленных свойств лоrопериодических антенн их час.
то выполняют в виде двух полуполотен, развернутых друr относительно дpy
ra на некоторый уrол (обычно около 450). Вариант комнатной антенны деци
MeTpoBoro диапазона, состоящей из двух развернутых полуполотен с вибра
торами трапециедальной формы, показан на рис. 46.
Расчет лоrопериодической антенны. Исходными данными для расчета яв
ляются крайние частоты рабочеrо диапазона f мин и f MaKc , а также требуемыЙ
коэффициент усиления относительно полуволновоrо вибратора. Расчет произ
водится В следующем порядке.
1. Выбираем период структуры 't' В пределах 0,8 ... 0,95 и по rрафику за
данноrо коэффициента усиления 1(, дЕ (рис. 47), определяем относительное
расстояние 0". Если, например, задано К==7,8 дБ и выбрано '(==0,92, то 0"==
==0,165. При отсутствии на рис. 47 кривой, соответствующей заданному коэф
70
I 1
фициенту усиления, значение относительноrо расстояния можно определить,
приняв в качестве коэффициента усиления ближайшее большее значение.
2. Определяем rx половину уrла при вершине антенны, предварительно
вычислив tg rx по формуле tg а== (1 't) /40'.
I
б
q2
..........
fl; () f.
1
IJ, 8(} 416"
?
t
Рис. 47
Рис. 46
3. Исходя из ПОVIученноrо значения уrла сх. находим по rрафику, пока..
заниому на рис. 48, вспомоrательный коэффициент В 1 -
4. Определяем коэффициент перекрытия рабочеrо диапазона т::::; f максJf !Ин.
5. Находим вспомоrательный коэффициент B2== mB t.
6. Определяем требуемое число вибраторов
1
N === 1 + 19 B2/1g ·
"с
Д"
I
O
5
.2
1.3" .
/
1
Il
5
!О
10
20 2У
O( , zfJtlil
Рис. 48
р; 011
150
I O
130
120
110
!ОО
gO
80
7О
.J"() IiО 7tJ
I .
6' б/JR !
/4 2 !
2f f
f
8(J .90 !РО //(/ /l{l !J(J /у() /с70
t ер! d б
r
j
Рис. 49
71
7. Находим максимальную длину волны рабочеrо диапазона
"-макс [м] === 300Jf мин , [мrц].
8. Определяем длины вибраторов: 11 ==О,55л. м акс; 1 2 ==1 1 't; 1з==12'[' И т. д.
9. Определяем расстояние между вибраторами: d 1 ==21 1 0'; d 2 ==d(r; d з ==d 2 т
и т. д.
10. Находим длину «среднеrо вибратора» l ср == (11 + ln) /2.
11. Определяем отношение l cp /d B , rде d B диаметр трубки, из которой
изrотавлив аются ви браторы.
12. Рассчитываем приведенное относительное расстояние 0" ==0-Y't.
13. Находим длину короткозамкнутоrо шлейфа d ш == (0,1 ... 0,15) л'макс.
14. По rрафику, представленному на рио. 49, исходя из отношения
l cp /d B и значения а' находим волновое сопротивление двухпроводной линии
Zn И расстояние между осями трубок Д., пользуясь формулой ZB == 276 Ig (2А/dл) ,
rде d JI диаметр трубки, из которой изrотавливается двухпроводная линия.
В результате произведенноrо расчета может оказаться, что антенна име..
ет при заданном коэффициенте усиления чрезмерно большую! длину или слиш..
ком большое число вибраторов. В этом случае расчет нужно повторять не..
сколько раз при различных значениях 1:, добиваясь требуемоrо компромисса
между длиной антенны и ЧИCJJIом вибраторов. Если достичь нужных резуль..
татов не удается, следует уменьшить расчетный коэффициент усиления или
рабочий диапазон частот и повторить расчет.
Несколько важных замечаний, касающихся конструкций лоrопериодиче..
ских антенн.
Если антенна предназначена для работы в очень широком диапазоне час..
тот в метровом и дециметровом диапазонах, то может оказаться, что длины
коротких вибраторов будут соизмеримы с расстоянием между проводниками
двухпроводной линии, что приведет к искажению диаrраммы направленности
антенны в области верхних частот. В таких случаях целесообразно выпол"
нить двухпроводную линию в виде сходящейся линии с постоянным по длине
волновым сопротивлением. Пример такой линии, предназначенной для лоrо..
периодической антенны метровых и дециметровых волн на каналы 1 41, по..
казан на рис. 50. Каждый проводник линии представляет собой швеллер, со..
rнутый из листовоrо материала. Для удобства изrотовления швеллер можно
собрать из неокольких секций. Размеры лоrопериодической антенны с коэф"
фициентом усиления около 7 дБ на каналы 1 41, вибраторы которой кре...
Рис. 50
72
пятея на описанной еходящейся линии, приведены на рис. 51. ВибраТОРЫ r
помеченные буквой «В», крепятся к верхнему швеiJIлеру, буквой «Н» к ниж
нему. Кабель снижения может быть проложен и закреплен внутри одноrо из.
швеллеров.
Комбинированная диапазонная аптенна (рис. 52) широкополосная aH
тенна, представляющая собой комбинацию петлевоrо вибратора на каналы>
1 5 с лоrопериодической антенной на каналы 6 12. Антенна имеет относи...
тельно небольшие rабаритные размеры, однако на каналах 1 5 ее коэффи
циент усиления меньше, чем у обычной лоrопериодической антенны Toro же
диапазона.
П ринцип действия антенны состоит в том, что для приема передач на.
каналах 1 5 используется петлевой вибратор, а на каналах 6 12 лоrо
периодическое полотно. При этом двухпроводная линия лоrопериодическоr(}
полотна служит линией питания петлевоrо вибратора, что позволяет объеди-
нить петлевой вибратор с лоrопериодическим ПОVIотном в единую конструк-
цию с общим кабелем снижения и обеспечить удовлетворительный прием на
каналах 1 12.
Как видно из рис. 52, а антенна состоит из петлевоrо вибратора 1, двух..
проводной линии 2, вибраторов лоrопериодическоrо nOVIOTHa 3, кабеля ени...
жения 4. Кабель проходит внутри одной из по овин петлевоrо вибратора (ле
вой или правой), далее внутри одной из трубок двухпроводной линии И при-
паивается к концам трубок, как показано на рис. 52, б. Петлевой вибратор'
настроен на среднюю частоту каналов 1 5 (f cp ===75 мrц), лоrопериодическое
полотно на каналы 6 12 (диапазон частот 174...230 мrц).
Антенна работает следующим образом. Сиrнал, поступаю'щий по кабелю-
снижения (работа антенны рассматривается в режиме передачи), возбуждает
в точках подключения кабеля двухпроводную линию, и волна напряжеНИЯg-
Рбtспространяющаяся по линии, последовательно возбуждает вибраторы лоrо
периодическоrо полотна. В результате этоrо на каналах 6 12 формируется
однонаправленная диаrрамма с малым уровнем задних и боковых лепестков.
При этом петлевой вибратор, настроенный на среднюю частоту каналов 1.........5
иrрает на каналах 6 12 роль своеобразноrо рефлектора, способствующеrо'
уменьшению на этих каналах уровня задних и боковых лепестков. На кана...
лах 1 5 размеры вибраторов лоrопериодическоrо полотна значительно мень,.
те половины длины волны. Они имеют высокое входное сопротивление ем...
KOCTHoro характера и двухпроводную линию практически не шунтируют. Вол..-
на напряжения, распространяющаяся по линии, Достиrает зажимов петлевоrО I
вибратора и возбуждает ero. В результате этоrо антенна имеет на каналах
1 5 диаrрамму типа «восьмерки» С некоторым преобладанием одноrо из ле..
пестков из за Toro, что вибраторы лоrопериодическоrо полотна в некотороЙ"
мере иrрают на этих каналах роль директоров. Симметрирование антенны обес...
печивается тем, что кабель снижения вводится в средней точке петлевоrо
вибратора, являющейся тоЧкой нулевоrо потенциала.
Петлевой вибратор с двухпроводной линиеи удобно изrотовить из двух
половин, как показано на рис. 52, б. Расстояние между трубками фиксирует..
ся с помощью изоляторов. Крепление мачтыI к антенне может производиться
либо с помощью изолятора, либо без изолятора в точке нулевоrо потенциала.
Коэффициент усиления антенны на каналах 6 12 составляет 5...6 дБ"
на каналах 1 5 0,5 дБ.
73
Е
н В
, Н
r .в
, H 11
, 11 II
[1 , 11
, ,.... ,..... II 11 1
, , g 11 "' ,
' 11 1'-..
, .... 11 В
. 11 '1
' I 11 f rf
4J
11 "1 ]1
. . ' H ' BHB
11 1I
L.. H
""H В
H B
glJ II B
В IJ Н , H В
11 ,
Н ,
'Лl J/f 12 2Ю ZIIJ /83/5"8 /.l8/2/J /(/J IlIJ 78 711 0252 iJ59IJ:!JЗJk"J
...... ... :т """"
22
...
/5
.;э
Рис. 51
16:(} .2Q(} .17,7 16'5' /1;6' /38 /J/J дtlоёjJоl1l1ы
.:.1 "1(;:'; =-, 11 и I!P« #/1 ellLitJ.c 1Jl"
1 I I .!(/Z//tl.IJgj/;f
, fJ/8 22 I @
I I
31 I
Ф!9 r I I I
r I
20 r I 2
1
'< о Rtlf/UЛЫ o /2
1 r= @
li I
4 I! 1, <::C)I t---...:
!! р 1
:1 1
11 .
11
t I
I l' а)
(s::; I
1
/
3'
/
/
') "
ЛfJtll1lZU/r'il /(tl'tХеЛIi СII!lжеlltlf1
..... б
А
tf)
Рис. 52
74
Антенна, работающая на описанном принципе, может быть использована
и при друrих сочетаниях принимаемых каналов, например на каналы 1 5 и
6 41, на каналы 6 12 и 21 41 и т. д.
Подключение антенн к телеВИЗИОННЫl\'1 приемникам
Современные телевизионные приемники имеют, как правило, раз-
дельные входы для метровых (каналы 1 12) и дециметровых (каналы
21 41) волн. Поэтому, коrда используется диапазонная или мноrоканальная
)( онтенне
Рнс. 53
k' о t1xoil!/
теле#UЗО/ltz С/ (}2
.lИВ 1 т
ос Q (.
!
L2 L3
ko xoиy
mелеt1//ЗО;7[(
118
та
антенна, общая для метровых и дециметровых волн, на конце кабеля сниже-
ния (непосредственно около приемника) нужно установить разделительныЙ
фильтр. Схема простейшеrо фильтра приведена на рис. 53. Емкости конден-
ФII!/
От онтенны !t1J5tfl(rH 4(}5"I1/(ТН
А!
l?, Н!< Тн
ФВtf
tJ 9/1;(/# Оiл Ollmeflh'b(
A'z
I
t
J( телеdUЗUОIIIIОI1!/
?tI е /1/1 и/(у
саторс.в состаВЛЯIОТ Cl 2,7 пФ, C2 2,2 пФ, C3 9,1 пФ. Индуктивность Ka
тушек Ll и L3 0,03 MKrH (диаметр каркаса 4 мм, 2 витка, провод ПЭТВ
0,47, намотка рядовая), катушки L2 0,056 MKrH (диаметр каркаса 4 мм,
3 витка, провод ПЭТВ 0,47, намотка рядовая).
При использовании раздельных антенн на Ka
налы 1 5 (в любом сочетании канаЛ0Б, в том чис
ле одноканаЛЬНLIХ антенн) и 6 .12 (также в любом
сочетании) к общему для этих каналов входу Te
левизионноrо приемника (ВХОД МВ) мол(но восполь
З0ваться фильтром сложения, схема KOToporo ПРИ 4
ведена на рис. 54. Фильтр можно установить либо
QКОЛО телевизионноrо приемника, проложив к при
емнику два кабеля снижения, либо непосредствен
но на антенне. Установка раздельных антенн на об
IJJ.еЙ мачте показана на рис. 55. Рис. 55
1 2(} пФ
/2лФ /Zл
Рис. 54
75
r л А В А 7.
ОСТРО НАПРАВЛЕННЫЕ СИНФАЗНЫЕ АНТЕННЫ
Для приема телевизионных передач на больших расстояниях от те...
левизионных центров и ретраналяторов в зоне слабоrо и неустойчивоrо сиrна...
ла используются остронапр авленные синфазные антенны, представляющие со...
бой комбинаЦИIО нескольких параллельно включенных антенн (антенных поло...
тен) , разнесенных по rоризонтали и вертикали. Расположение антенных по...
лотен двухэтажной антенны показано на рис. 56, 3, двухрядной антенны на
J
I
3 А-к/2
t
..".#'"
..".
а)
а) [+Ак/';
Ак/2
t
tf)
15)
Рис. 56
Рис. 57
рис. 56, б. Разнос между ПОV10тнами принимается обычно в пределах от л/2
до 3л/4, rде л ср дняя частота рабочеrо канала, rруппы каналов или диапа-
зона. При увеличении разноса по вертикали уменьшается ширина диаrраммы
направленности в вертикальной плоскости, возрастает коэффициент усиления,
но в то же время увеличивается число и уровень задних и боковых лепест-
ков диаrраммы направленност'И. Аналоrично при увеличении разноса между
полотнами по rОРИЗ0нтали уменьшается ширина диаrраммы направленности
в rоризонтальной плоскости и, как в случае вертикальноrо разноса, возраста-
ет коэффициент усиления и увеличивается число задних и боковых лепестков.
Схема кабельных соединений двухэтажной и двухрядной антенн, в кото-
рых используются антенные полотна «волновой канал», покззана на рис. 57, a t
76
схема кабельных соединений двухэтажной двухрядной антенны из четырех
полотен на рис. 58.
Применением несложных мер можно повысить помехозащищенность син"
'Фазной антенны, т. е. снизить уровень задних и боковых лепестков диаrраммы
направленности.
Рассмотрим принцип действия оинфазной антенны с повышенной помехо..
защищенностью на примере двухэтажной антенны, показанной на рис. 56, з.
Как видно из рисунка, верхний этаж антенны сдвинут по отношению к ниж"
нему в направлении на телецентр на четверть длины волны, соответствующей
средней частоте принимаемоrо канала, а в схеме междуэтажных соединений
(рис. 57, б) длина кабеля питания BepxHero этажа больше длины ка я пи..
-тания нижнеrо этажа на четверть дли
ны волны В кабеле. Антенна работает
<слеДУIОЩИМ образом. Сиrнал, принятый
верхним этажом со стороны rлаRноrо
лепестка диаrраммы направленности
(сплошная стрелка на рис. 56, а), опе
ре)кзет по фазе на 90° сиrнал, приня
тый С Toro же направления нижним
этажом. Это опережение по фазе KOM
пенсируется запаздыванием по фазе на
'90° в кабеле питания BepXHero этаЖ1,
который длиннее кабеля питания ниж
HeI'o этажа на четверть длины волны в
кабе.rlе. В результате 3Toro сиrналы,
принимаемые обоими этажами, склады.
ваются синфазно в точке параллельноrо соединения этих кабелей. В то же Bpe
мя сиrнал, принятый верхним этажом со стороны рефлектора (штриховая
..стрелка на рис. 56, а), отстает по фазе на 90° по отношению к сиrналу, при
нятому нижним этажом. В кабеле питания сиrнал, принятый верхним этажом,
.дополнительно запаздывает по фазе на 90°, в результате чеrо сиrналы, при
нятые обоими этажами со стороны рефлектора, снладываiOтся в противофазе
в точке параллельноrо соединения этих кабелей.
Противофазное сложение сиrналов, принятых этажами антенны со сторо-
ны рефлектора, приводит к существенному уменьшению уровня задних и бо
ковых лепестков диаrраммы направленности антенны и соответственно к по..
вышению ее помехозащищенно ти. Практически задние и боковые лепестки
-описанной антенны меньше задних и боковых лепестков одиночной антенны
типа «волновой канал» или простой двухэтажной синфазной антенны (без
едвиrа этажей) на 8 .., 1 О дБ. Дополнительным преимуществом синфазной ан-
-тенны со сдвиrом этажей является высокий коэффициент беrущей волны, ко..
"Торый составляет 0,7 ... 0,8. Столь высокий коэффициент беrущей волны до'"
стиrается разностью длин кабелей питания этажей (кабели 1 и 1 +л.к/4), рав-
нои л. к /4; реактивные составляющие проводимости в точке параллельноrо со..
-единения кабелей имеют противоположные знаки и взаимно компенсируются.
Коэффициент усиления, дБ, синфазной антенны можно приближенно опре-
делить по формуле
K==Ko+lOlgn,
r де Ко коэффициент усиления одноrо полотна, дБ; п....... число полотен.
t
l<'аоеЛLl t /1jJtJl/зtfоль
нии, НО t'т/lllctJ oиlL
IItll(otfod !lЛLlIIЫ
Рис. 58
77
Рис. 59
Рис. 60
Внешний вид двухэтажной двухрядной антенны дедиметровоrо диапазона'
rоризонтальной поляризации показан на рис. 59. На рис. 60 показан вариант
двухэтажной антенны на 6 12 каналов с общим рефлектором для обоих
этал{ей.
r л А В А 8.
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ
ТЕЛЕВI1ЗИОННЫХ .Л.НТЕНН
Измерение параметров телевизионных антенн должно производиться
на испытательной площадке, оборудованной приспособлениями и приборами,
позволяющими определять основные параметры антенны: коэффициент усиле..
ния, характеристику направленности, ширину rлавноrо лепестка характерио..
тики направленности, уровень задних и боковых лепестков (помехозащищен..
насть), коэффициент стоячей волны (КСБ).
Оборудование испытательной площадки
Требования к испытательной площадке. Настройка антенн и измере
ние их параметров проводятся на ровной rрунтовой площадке длиной не Me
нее 30... 40 м и шириной не менее 15...20 м. Трава на площадке должна
быть скошена. На площадке, а также Бокруr нее на расстоянии ДО 40 00' 50 м
78
не ДОЛ)l{НО быть местных отражаIОЩИХ предметов, искажающих результаты
измерений, а именно: высоких кустарников, деревьев, столбов, кранов, авто..
машин, строений, линий электропередач, металлолома и т. д. При выборе
места для испытательной площадки нужно иметь ввиду, что уровень радио
помех в раЙоне расположения площадки дод)кен быть минимально возможным.
Поэтому необходимо размещать ее на возможно большем расстоянии от
возможных источников помех передающих радиоцентров, промышленных
предприятий, высоковольтных линий электропередач, шоссейных дороr и ма...
rистралей с интенсивным движением автотранспорта. Следует также учиты...
вать, что при измерениях возможны кратковременные сбои, связанные с отра'"
жениями сиrналов ОТ самолетов и вертолетов.
Состав и размещение оборудования. Примерный план размещения обору...
дования на испытательной площадке показан на рис. 61. На одном конце
ПЛОIЦадки располаrается вспомоrательная
передающая антенна А 1, подключаемая к
reHepaTopy сиrналов и предназначенная
для облучения испытуемой антенны, на
друrом конце испытуемая антенна А2,
подключаемая к измерительному приемни-
ку со стрелочным индикатором уровня
сиrнала. Вспомоrательная передающая aH
теина крепится с ПОМОIЦью несложноrо при
способления трубостойки, испытуемая aH
тенна устанавливается на подъемно пово-
ротном устройстве, которое служит для
подъема антенны и ее поворота BOKpyr вертикальной оси в процессе измерений,
Вариаиты конструкций трубостойки.и подъемно-поворотноrо устройства описа-
ны далее.
При выборе высоты установки испытуемой антенны следует учитывать,.
что токи, наведенные антенной в земле, изменяют входное сопротивление ан...
тенны. Влиянием земли на входное сопротивление антеннны можно практи",
чески пренебречь, если высота установки антенны превышает 0,7 ... 0,8 длин
БОЛН. Поэтому для всех диапазонов метровых и дециметровых волн высоту
установки испытуемой антенны можно принять равной 5...6 м. Существенное
значение для получения достаточно точных результатов измерений параметров
антенн, особенно коэффициента усиления, имеет высота установки вспомоrа-
тельной передающей антенны. Вопросы, связанные с выбором высоты уста..
новки этой антенны, рассмотрены при описании методики измерения коэффи--
циента усиления.
В качестве вспомоrательной передающей антенны используется направ-
ленная антенна с возможно меньшим уровнем задних и боковых лепестков,
соответствующая испытуемой антенне по поляризации и рабочему диапазону
частот.
Измерительные при боры размещаются под навесом ИJlИ в неБОJlЬШИХ дo
миках с неметаллической кровлей. Кабель электропитания желательно уложить
в траншею rлубиной 0,5 м и засыпать.
Выбор расстояния между испытуемой и вспомоrательной передающей aH
теннами определяется следующими соображениями. Параметры антенны мож"
но измерить с достаточной степенью точности, если антенна облучается при
30... !r(} м
t
I
(4j\ @
v 25".3(}м
\
.,
'1
I
"""-.
I
I
t
Рис. 61
79
,-измерениях плоской волной, т. е. волной, у которой поверхность равных фаз
{lредставляет собой плоскость, перпендикулярную направлению распростране..
.ния волны. Вспомоrательная передающая антенна излучает сферическую вол..
'ну, поэтому расстояние между вспомоrательной и испытуемой приемной ан..
теннами должно быть таким, чтобы в преДevIах зоны с поперечными pa3Mepa
'ми, не меньшими, чем максимальный размер антенны, участок фронта сфери"
ческой волны был близок к плоской волне. Отклонение фазы в зоне располо..
жения испытуемой антенны в плоскости, перпендикулярной направлению рас..
.пространения волны, не должно превышать 'Л/8 радиан. Для этоrо нужно,
'Чтобы расстояние между антеннами было не меньше чем 2 ( w + w )(л,
тде Wl и W2 наибольшие поперечные rабs.ритные размеры соответственно
-вспомоrательной передающей и испытуемой антенн. Расчеты по этой формуле
для направленных антенн метровых и дециметровых волн средней и большой
сложности дают значение расстояния между антеннами около 25...30 м.
Правила электробезопасности. Работая на испытательной площадке, не..
<обходимо соблюдать все указания действующих правил электробезопасности
в части особо опасных помещений. Необходимо пользоваться электроинстру"
ментом (электропаяльник, электродрель и т. д.) на 36 В, включая ero в сеть
'через понижающий трансформатор. Измерительные приборы должны быть
заземлены. В качестве заземлителя можно использовать стальную оцинкован..
'ную трубу, забитую в rpYHT на rлуби ну 1 ... 1,5 м, а в качестве токоотвода
провод или шину сечением 5... 6 мм 2 . Место подключения токоотвода к зазем..
лителю нужно закрасить.
Подъемно поворотное устройство. Конструкция простоrо и удобноrо в
эксплуатации подъемно поворотноrо устройства, позволяющеrо без сущест"
.венных физических усилий поднять приемную антенну массой до 70 .., 80 Kr на
высоту 6... 7 м и осуществить ее поворот BOKpyr вертикальной оси для изме..
'рения характеристики направленности и друrих параметров, показана на
'рис. 62. Устройство состоит из основания 1, установленноrо на четырех опорах
2 реrулируемой высоты, наклоняемоrо вала 3 и противовеса 4. Основание ева-
-рено из стальных или алюминиевых труб диаметром 30... 40 мм. В верхней
части основания с помощью накладок 5 неподвижно закреплена rоризон
тальная ось 6 из трубы диаметром 50... 60 мм. В середине rОРИЗ0нтальной
'Оси 6 установлена на скользящей посадке втулка, к которой приварен накло"
няемый вал 3. В исходном (вертикальном) положении наклоняемый вал 3
фиксируется с помощью хомута 7 с откидной скобой 8 и стопора 9. Накло.
няемый вал 3, как видно из рис 62, б, состоит из двух колен 10 и 11, при этом
верхнее колено 11, опирающееся на стальной шарик 12 диаметром 10 ... 12 ММ,
'может свободно вращаться относительно нижнеrо колена 10 BOKpyr верти-
кальной оси. На верхнем колене установлен лимб 13 с делениями от О до
'3600 через 50, а на нижнем колене указатель 14 уrла поворота антенны.
..в нижней части наклоняемоrо вала 3 на отрезок трубы, приведенной к валу,
надет противовес, представляющий собой набор стальных дисков массой 1 О ...
О'. 12 каждый. Верхний конец вала оканчивается фланцем 15, который служит
для соединения подъемно поворотноrо устройства с испытуемой антенной.
Перед установкой испытуемой антенны диски противовеса нужно снять и
.установить наклоняемый вал 3 в rоризонтальное положение, после чеrо соеди
нить болтами нижний фланец мачты антенны с фланцем 15 наклоняемоrо
$ала. Далее следует произвести балансировку наклоняемоrо вала, установив
:.80
на отрезок трубы такое ЧИOJIО дисков противовеса, при котором вал будет
уравновешен. Балансировку вала лучше Bcero производить в промежуточном
(наклонном) положении вала при уrле между валом и поверхностью земли
30 .'0450. После балансировки наклоняемый вал с антенной устанавливается в
t5
11 !:2О
3
/6,
--.....
о
5
б,
8,
7
1,
а)
А--А
Н 1:5
!11://}
1
6
l
ф-
5
A A
/11: ,]
11
/0
о)
Рис. 62
У"ел I
(tff1tJ ctfepx!/)
t/ 1: 5"
g 8
f?
i /
I (/ / I
I (I l----- l
t I \ \
............. '--
11
и'
I
EY
j
J l i
'%
Ф C'.:)I""
o
!
.Е}
!
- ....'
AL
,
/
I
I
I
iJ.A
1
I
1.......
2
1 /
500
о
"
:,/3
Рис. 63
t
'j
б
/ .
6 З7
1;
81
вертикальное ПОЛО2н:ение и фиксируется ОТКИДНОЙ скобой 8 и стопором 9..
Поворачивая с помощью рукоятки 16 верхнее колено 11 вала, можно YCTaHO
вить испытуемую антенну в любое требуемое уrловое положение. Подъем и
опускание установленной антенны может далее производиться MHoroKpaTHo
без заметных физических усилий. При работе с подъемно поворотным устрой
ством следует надежно закреплять диски противовеса во избежание их паде
ния и связанных с этим травм.
Наклоняемый вал в поднятом (рабочем) положении должен иметь воз
можно меньшее отклонение от вертикали. Поэтому окончательную установку
подъемно поворотноrо устройства нужно производить, пользуясь уровнем или
отвесом.
Трубостойка. Один из вариантов конструкции трубостойки, предназначен
ной для крепления вспомоrательной передающей антенны без помощи растя
жек, показан на рис. 63 и 64. Трубостойка состоит из опорной стальной пли
ты 1 размером 500х500 мм толщиной
8 . . . 1 О мм и приваренной к ней сталь
ной трубы 2 диаметром 70... 80 MM
ДЛЯ повышения прочности трубостойки
к основанию и трубе приварены ребра
жесткости в виде косынок 3. На трубе
в ее верхней части установлен KpOH
штейн 4, с помощью KOToporo крепится
мачта вспомоrательной антенны. У oc
нования трубы 2 между косынками на
оси установлен откидной стакан 5, в
который вставляется нижний конец мач
ты вспомоrательной антенны. Ось CTa
кана 5 фиксируется шплинтами 6. В
средней части трубы 2 приварен крю
чок 7, на который одевается КОЛЬЦО9
имеющееся на мачте вспомоrательной,
передающей антенны, с целью оперативной фиксации положения мачты
после подъема антенны. Крепление мачты вспомоrательноЙ передающей
антенны к трубостойке производится в следующем порядке. Нижний
конец мачты вставляется в откидной стакан трубостойки и жестко фик
сируется имеющимися в стакане тремя стопорными болтами (рис. 64,а) t
расположенными под уrлом 1200. Далее производится подъем мачты
в вертикальное положение (рис. 64, б). При этом мачта попадает в
посадочную скобу 8, приваренную к кронштейну 4. В этот момент необходи
МО, придерживая мачту в вертикальном положении, надеть предохранитель
ное кольцо, имеющееся на мачте, на крючок 7. Тем самым ПОЛО)l{еи:ие мачты
будет зафиксировано и можно окончательно закрепить ее на трубостойке с
помощью хомута 9. В дальнейшем снимать предохранительное кольцо с
крючка 7 не следует, так как при необходимости опустить антенну кольцо
предохранит ее от случайноrо падения после снятия хомута 9. Трубостойку
для устойчивости нужно установить на крестовину, изrотовленную из двух
шпал или бревен длиной около 3 м. Крепление опорной плиты 1 к крестовине
производится болтами с rайками. Концы крестовины следует притянуть к зем
ле с помощью кольев из металлическоrо уrолка.
g
8
1;
2
5
5
1
J
а"...!
/'
а)
о)
Рис. 64
82
Измерение коэффициента усиления
К эффициент усиления антенны определяется сравнением уровня
сиrнала на ее выходе с уровнем сиrнала на выходе. некоторой эталонной ан.
тенны, расположенной в том же месте, что и данная антенна при УCJIОВИИ t
что максимумы ОСНОВных лепестков диаrрамм направленности обеих антенн
ориентированы в сторону излучающей антенны. Обычно в качестве эталонной
антенны используется полуволновый вибратор. В этом случае при измерениях
будет непосредственно определено значение коэффициента усиления относи.
тельно полуволновоrо вибратора, которое приводится обычно в справочной ли.
тературе. В принципе, в качестве эталонной антенны можно использовать лю..
бую друrую антенну, важно лишь знать коэффициент усиления этой антенны
относительно полуволновоrо вибратора, что позволит путем пересчета опре..
делить требуемое справочное значение коэффициента усиления.
Применение направленных эталонных антенн с известным коэффициентом
усиления вместо полуволновоrо вибратора целесообразно в тех случаях, Kor
да испытуемая антенна является остронаправленной с коэффициентом усиле..
ния относительно полуволновоrо вибратора более 14 ... 16 дБ. Это позволит
увеличить точность определения коэффициента усиления. В дециметровом
диапазоне волн, например, в качестве эталонной антенны иноrда использует
ся рупорная антенна с прямоуrольным раскрывом, коэффицент усиления кота..
рой может быть с достаточной точностью рассчитан исходя из размеров рас..
крыва рупора.
Экспериментальное определение коэффициента усиления антенн метровых
и дециметровых волн является одним из наиболее сложных видов антенных
измерений. Это связано прежде Bcero с тем что в место установки испытуе
мом и эталонной антенн приходит не только основная волна от вспомоrатель.
ной переД3Iощей антенны, но и волны, отраженные от земли. Диаrраммы на..
правленности испытуемой и эталонной антенн в вертикальной плоскости, как
правило, различны, поэтому различна и «чувствительность» этих антенн к от.
раженным волнам, в результате чеrо нарушается действительное соотношение
между уровнями сиrналов на выходах антенн и возникает ошибка в значении
коэффициента усиления.
Интерференция прямой и отраженных волн на испытательной площадке
приводит к высотному распределению поля в области расположения испытуе-
мом антенны. Степень неравномерности этоrо распределения позволяет судить
об уровне отраженных от земли волн. По имеющимся данным влиянием отра..
женных волн при измерении коэффициента усиления можно практически пре...
небречь, если в области расположения испытуемой антенны неравномерность
BbIcoTHoro распределения поля не превышает 1 дБ.
Существует несколько различных способов снижения уровня отраженных
волн.
Применение остронаправленной вспомоrательной передающей антенны с
Диаrраммой направленности, сжатой в вертикальноА плоскости (рис. 65) .
Антенна выполняется в виде решетки из нескольких синфазных антенных по
лотен, разнесенных в вертикальной плоскости. Эти антенны по схемам и KOH
трукциям аналоrичны остронаправленным синфазным антеннам, применяе
мым в сложных условиях приема и описанным в rл. 7.
Такой способ снижения уровня отраженных волн на испытательной пло
lЦaДKe весьма эффективен, однако он требует изrОТОБления сложной по кон.
6* 83
(r
А?
А2'
/'
35. . . 't-O,.,
d
Рис. 65
Рис. 66
струкции вспомоrательной передающей антенны и HeKoToporo увеличения pac
стояния между испытуемой и вспомоrательной антеннами (до 35 ... 40 м).
Подбор высоты установки вспомоrательной передающей антенны (рис. 66).
Высота установки h 1 выбирается так, чтобы направление отраженноrо от земли
луча, пришедше:rо в точку установки испытуемой антенны А2, исходил из об
ласти первоrо «нуля» вертикальной диаrраммы направленности вспомоrатель
ной передающей антенны AI. В случае вертикаЛЬНО ПОЛЯРИЗ0ванной вспомоrа
тельной передающей антенны типа «волновой канал» уrол в вертикальной
плоскости между максимумом диаrраммы и первым «нулем» составляет: для
трехэлементной антенны около 400, для пятиэлементной около 300, для
семиэлементной около 250. Более точно направления нулей диаrраммы мож
но определить, измерив характеристику направленности в соответствующей
плоскости. У rоризонтально поляризованной вспомоrательной передающей aH
тенны нулевое направление в вертикальной плоскости отсутствует и появляет
ся только в случае построения этой антенны из двух или нескольких верти
кально разнесенных антенн. Для двухэтажной вспомоrательной передающей
антенны уrол в вертикальной плоскости между максимумом диаrраммы и пер
вым нулем определяется соотношением (см. рис. 66).
sin а == ),/2d,
r де л длина волны; d разнос между этажами по вертикали.
Рассеяние отраженных волн. Японскими стандартами рекомендуются Me
тоды уменьшения уровня отраженной волны на испытаТeillЬНЫХ площадках
блаrодаря ее рассеянию на клиновидных препятствиях. Один из вариантов по
казан на рис. 67. Вспомоrательная передающая и испытуемая антенны YCTa
А!
112
А! А2
"
а)
А1 А2
Рис. 67
о)
Рис. 68
84
навливаются на двух рядом стоящих металлических сооружениях. Отражен-
ная волна дважды рассеивается на клиновидных препятствиях, и амплитуда
ее в месте установки испытуемой антенны существенно уменьшается.
Неравномерность BbIcoTHoro распределения поля в месте установки ис-
пытуемой антенны может быть определена с помощью подключенноrо к при-
емнику полуволновоrо вибратора с изменяемой высотой установки как раз..
ность между максимальным и минимальным значениями поля, измеренными
выше и ниже rеометрическоrо центра испытуемой антенны. Если неравномер..
ность не превышает 1... 1,5 дЕ, то измерение коэффициента усиления может
быть произведено следующим образом.
1. Собрать схему рис. 68, а, для чеrо закрепить на трубостойке вспомоrа-
тельную передающую антенну Al соответствую'щеrо канала или диапазона и
подключить ее к reHepaTOpy сиrналов r, уcrrановить на подъемно поворотном
устройстве испытуемую антенну А2, подключить ее к приемнику П со стре-
лочным индикатором. В качестве reHep атора сиrналов может быть использо-
ван любой rенерзтор промышленноrо производства соответствующе.rо диапа-
зона частот.
2. Произвести ориентирование антенн Аl и А2 таким образом, чтобы
максимумы их диаrрамм направленности были направлены друr на друrа.
3. Повернуть антенну А2 на утол 20...300 влево и вправо от исходноrо
положения, уточнить направление макоимума диаrраммы, записать уровень
сиrнала U 1.
4. Собрать схему рис. 68, б, для чеrо заменить антенну А2 эталонной ан-
тенной ЭА, установив ее в месте, соответствующем rеометрическому центру
антенны А2.
5. Повернуть антенну ЭА так, чтобы макс.имум ее диаrраммы был направ-
лен на антенну Al, записать уровень сиrнала U 2 .
6. Определить коэффициент усиления по напряжению (<<по полю»):
а) при использовании в качестве эталонной антенны полуволновоrо виб-
ратора
Ku === U 1 /U 2 ;
б) при использовании в качестве эталонной антенны направленной антеи..
вы с коэффициентом усиления к.э относительно полуволновоrо вибратора
Ku == U 1 К э /U 2 .
7. Коэффициент усиления, дЕ,
К == 20 Ig Ku.
Рекомендуемые размеры полуволновых петлевых вибраторов, используе-
мых в качестве эталонных антенн, приведены на рис. 26 29, кабель сниже-
ния подключается через полуволновое U колено в соответствии с рис. 32, а.
Марка и длина кабелей снижения испытуемой и эталонной антенн должны
быть одинаковыми.
Kor да неравномерность BbIcoTHoro распределения поля в месте установки
испытуемой антенны превышает 1... 1,5 дЕ, оледует применять метод усред-
нения поля по высоте. Этот метод требует плавноrо изменения высоты уста..
новки испытуемой и эталонной антенн в процессе измерений, в связи с чем
УOJIожняется конструкция приемноrо оборудования. Для изменения высоты
85
установки антенн может быть применена телескопическая (раздвижная) мач
та. После установки и подключения испытуемой и вспомоrательной передаIО.
щей антенн производится их взаимное ориентирование, а затем, поднимая и
опуская испытуемую антенну относительно ее среднеrо положения, записыва.
ют соседние по высоте максимальное и минимальное значения сиrнала U lмакс
И U lмин И определяют ero среднее значение
U 1CP === (UIMaKc + U 1мин )/2.
Далее заменяют испытуемую антенну эталонной, устанавливаFОТ ее в точ.
KYt соответствующую rеометрическому центру испытуемой антенны," после чеrо,
поднимая и опуская эталонную антенну, записывают соседние по высоте мак.
сима,льное и минимальное значения сиrналов U2MaKC И U 2МИН И определяют ero
среднее значение
U 2cp === (U2MaKc + U 2мин )/2.
Коэффициент усиления по напряжению (<<по полю») определяется по тем
же формулам, что и ранее, о заменой U 1 на U 1CP и "U 2 на U 2cP . Отметим, что
чем больше неравномерность BblcoTHoro распределения поля, тем больше
ошибка в определении коэффициента усиления.
Измерение характеристики направленности
Для измерения характерыстики направленности необходимо произ
вести взаимное ориентирование 'испытуемой и вспомоrательной передающей
антенн таким же образом, как и при измерении коэффициента усиления. Да.
лее испытуемую антенну нужно повернуть на 20 ... 300 влево и вправо от ие.
ходноrо положения, уточнить направление максимума rлавноrо лепестка ха.
рактеристики направленности и записать уровень сиrнала, соответствующий
этому направлению. Затем, поворачивая антенну на уrол 3600, записать уров.
ни сиrнала через каждые 5 И.ни 100. Если нужно особенно тщательно выявить
<тонкую» структуру задних и боковых лепестков, то запись уровня сиrнала
после прохождения OCHoBHoro лепестка нужно ПрОИЗВQДИТЬ чаще....... через 2 ...
... 30, а при большом числе задних лепестков поворачивать испытуемую aHTeH
ну плавно, записывая последовательно максимальные и минимальные уровни
сиrнала.
Характеристики направленности вибраторных антенн вертикальной поля
ризации (например, вертикально поляризованных антенн типа «волновой ка
нал» и лоrопериодических) не имеют в rоризонтальной плоскости четко BЫ
раженноrо OCHoBHoro лепестка. В таких случаях под уровнем заднеrо лепест
ка целесообразно понимать уровень сиrнала, принятоrо с направления, отли
чающеrося на 1800 от направления максимума характеристики направленности.
После получения экспериментальной зависимости уровня сиrнала на BЫ
ходе испытуемой антенны от уrла ее поворота (характеристика направленно
сти) нужно произвести обработку результатов нормирование xapaKTepUCTи
1\И направленности. Нормирование состоит в том, что уровень сиrнала, COOT
ветствующий максимуму rлавноrо лепестка характеристики направленности.
условно принимают равным единице, а уровни сиrна.ТIОВ, принятые антенной
ПОД друrими уrлами, подсчитывают по отошению к максимальному уровню.
Эти промежуточные значения лежат в пределах О ... 1. Рассчитанная зависи
мость является нормированной характеристикой направленности, которую
86
строят в ПО ТIярных или прямоуrольных координатах. Полученное rрафическое
изображение нормированной характеристики направленности представляет со-
бой нор.м.uрова1tНУЮ диаера.м..м.у направленности.
Пользуясь нормированной диаrраммой направленности, можно определить
ширину rлавноrо лепестка как уrол, в пределах KOToporo напряженне на вы-
ходе антенны спадает до уровня 0,7 максимальноrо, а также нормированный
уровень задних и боковых лепестков диаrраммы.
Пример. В процессе настройки четырехэлементной антенны типа «волно
вой канал» TpeTbero телевизионноrо канала (f==76... 84 мrц) произведено из-
мерение характеристики на частоте 80 rц. Требуется построить нормирован
ную диаrрамму направленности и определить ширину rлавноrо .пепестка диа..
rpaMMbI, а также нормированный уровень задних и боковых лепестков.
т а б л и ц а 13. Параметры обработки результатов измерения характеристики
направленности антенны для построения ее нормированной диаrраммы
(р. rрад U,MB U и ер. rрад "'н с:р. rp ад U,MB U({ <Р. rрад "'а
I
о 8 1 180 1,60 0,20
10 7,76 0,97 190 1,52 0,19
20 7,04 0,88 200 1,20 i 0,15
30 5,84 0,73 210 0,88 j 0,11
40 4,72 0,59 220 0,48 0,06
50 3,44 0,43 230 0,32 0,04
60 2,40 0,30 240 0,20 0,03
70 1,52 0,1 9 250 0,03 I О
I
'80 0,04 0,08 260 О О
90 О О 270 О О
100 О О 280 0,64 0,08
110 0,02 О 290 1,44 0,18
120 0,03 О 300 2,48 0,31
130 0,04 О 310 3,60 I 0,45
140 0,16 0,02 60 0,2 320 4,80 I 0,60
150 0,48 0,06 ( 14 дБ) 330 5,84 0,73
160 1,04 0,13 340 6,96 0,87
170 1,52 0,19 350 7,76 0,97
1. Полученные экспериментальные данные заносим в таблцу (табл. 13).
В колонке 1 указываем уrол поворота испытуемой антенны относительно на..
правления максимума характеристики направленности, а в колонке 2......... СООТ-
ветствующие этим уrлам измеренные значения напряжения U, мВ, на выходе
антенны. НаправлеНИIО максимума (<р==0) соответствует в данном случае на-
пряжение U ==8 мВ. Это значение наПРЯ2кения принимается условно равным
едннице, поэтому в колонке 3 рядом с максимальным значением напряжения
U ==8 мВ записывается ero нормированное значение U и == 1. При <р== 100 Ha
пряжение на выходе антенны уменьшается и составляет 7,76 мВ, что соответ-
ствует уровню 0,97 максимальноrо (7,76/8==0,97). Поэтому и н ==О,97 есть нор-
мированное значение характеристики направленности при значении уrла ПОБО-
рота <р== 100. Продолжая таким же образом для остальных значений <р, запал..
няем полностью колонку 3 нормированных значений характеристики направ.
ленности.
87
!ио О
900
800
171} Q 11} о"
1300 O
J't51J о
2700
Рис. 69
2. Строим в полярных (см. рис. 16) или декартовых координатах норми..
рованную диаrрамму направленности испытуемой антенны в соответствии с
рассчитанными нормированными значениями (колонка 3 табл. 13). По диа..
rpaMMe направленности определяем ширину rлавноrо лепестка (<р==60 0 ) н нор"
мированный уровень заднеrо лепестка (Ун:::::: 0,2) .
Нормирование характеристики направленности и построение нормированной
диаrраммы направленности может быть про изведено не только вотноситель..
ных единицах, как это сделано в приведенном примере, но и в децибелах..
В этом случае уровень сиrнала, соответствующий максимуму rлавноrо лепест"
ка характеристики направленности, принимают равным О дЕ, а уровни сиrна..
лов, принятые испытуемой антенной под друrими уrлами, записывают в де..
цибелах со знаком «минус».
Нужно отметить, что характеристику направленности в принципе норми-
ровать не обязательно и диаrрамму направленности можно построить непо..
средственно в виде зависимости измеренноrо напряжения на выходе испытуе..
мой антенны от уrла ее поворота. Однако нормированные диаrраммы с мак..
симальным значением, приведенным к единице или О дЕ, значительно удобнее 1
88
так как они позволяют наrлядно сравнивать между собой по направленным-
свойствам различные антенны либо конструктивные варианты одной и той же
антенны в процессе ее настройки. На рис. 69 приведены, например, построен
ные на одном и том же бланке нормированные диаrраммы направленностк
трех- (1) и семиэлементной (2) антенны типа «волновой канал», что позволя-
ет наrлядно сравнивать их направленные свойства.
Измерение коэффициента ,стоячей волны
При измерении I(СВ антенну следует располаrать на расстоянии не-
менее 4...5 м от земли и местных предметов. Длина кабеля, соединяющеrо
антенну с измерительным прибором, не должна превышать 6 ... 7 м. к.оэффи..
циент стоячей волны комнатных антенн, значение KOToporo составляет, Kalt.
правило, 2...3 или более, можно измерить в помещении. При этом антенна
должна быть на возможно большем расстоянии от металлических предметов,
(батареи, электропроводки и т. д.) И не ближе 2 ...3 м от стен. Для повыше..-
ния достоверности результатов можно измерить КСБ в нескольких точках.
помещения и рассчитать среднее значение.
т а б л и ц а 14. Специализированные приборы для измерения КСВ
Наименование и м арка прибора
Диапазон частот, Пределы измере Волновое сопро..
мrц ния, КСБ ТИВJJение, Ом
Измеритель к.св панорамный:
РК2-47
P2 1 02
P2 98
Р2.. 73
P2 1 00
Измерители комплексных ко-
gффициентов передачи P4-11,
P4 37
20 . . . 1250
1 О . . . 2140
1 О . . . 2140
1 О . . . 1250
1 О . . . 2140
1 . . . 1250
1,05 .. . 5
1,03 . . . 5
1 ,05 . . . 5
1,07...5
1,03 . . . 5
1,03 . . . 2
50 и 75
50
75
50 и 75
50
50 и 75
Наиболее точные результаты измерений можно получить при использова....
нии специализированных приборов заводскоrо изrотовления для измерения-
КСВ (табл. 14). Если такие приборы отсутствуют, то следует воспользоваться
друrими способами измерений, которые относительно просты и позволяют оце-
нивать 1( СВ с достаточной для практики точностью.
Измерение КСБ с помощью приборов для исследования АЧХ. В радио-
любительской практике широко распространены приборы для исследования'
АЧХ. Если такой при бор имеет встроенную детекторную rоловку, как, напри-
мер, прибор для исследования АЧХ XI-19A, то измерение к.св можно вы-
полнять следующим образом. Переключатель рода работы установить в поло..
жение Выход, переключатель Диапазоны мrц в положение, соответствую...
щее рабочему диапазону частот антенны. К. rнезду Выход подключить коак-
сиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом (РК 75-9-12, РК 75-9 13)
длиной 30...40 м. Свободный конец этоrо кабеля оставить ненаrруженным
(холостой ход). При этом на экране прибора будет наблюдаться волнообраз--
ная кривая, близкая по форме к синусоиде (рис. 70, а). Такая форма кривой:
объясняется тем, что в процессе качания частоты входное сопротивление ддин.
89
Horo разомкнутоrо на конце кабеля, подключенноrо к rнезду Выход, MHoro.
кратно меняется от короткоrо замыкания до холоотоrо хода. При этом реак.
тивное сопротивление, шунтирующее детекторную rоловку, меняется от нуля
до бесконечности, проходя Бсе промежуточные зна.
чения. В соответствии с изменением шунтирующеrо
реактивноrо сопротивления изменяется уровень сиr.
нала на экране прибора, что и привадит к появле.
нию на экране волнообразной кривой. Если далее
к свободному концу длинноrо кабеля подключить
антенну или друrую наrрузку, имеющую активную
составляющую сопротивления, то размах кривой на
экране уменьшится (рис. 70,б) в связи с уменьше.
нием пределов изменения входноrо сопротивления
длинноrо кабеля при качании частоты.
Значение кев может быть определено по фор.
муле
r
а)
/
15)
Рис. 70
КСВ== (A+B)/(A B),
rде А и В полный размах кривой на экране прибора, мм или см, при не.
наrруженном конце длинноrо кабеля и при подключенной антенне соответст.
венно.
При кеБ антенны, близком к единице (полное соrласование), волнооб.
разная кривая превращается в прямую линию, так как входное сопротивле
нне длинноrо соrласованноrо кабеля, подключенноrо параллельно детекторной
rалавке, не зависит при этом от частоты и при качании частоты сопротивле.
ние, шунтирующее детекторную rоловку, остается постоянным.
В некоторых типах приборов для использования А ЧХ (например, прибор
'XI 42) встроенная детекторная rоловка отсутствует. Поэтому в таких случа"
ях схему измерения нужно видоизменить. 1( входному rнезду прибора под..
ключают выносную проходную детекторную rоловку из комплекта прибора,
а к выходу rоловки......... кабель длиной 30 0.0 40 м. Выпрямленное напряжение
с детекторной rоловки подается на вход усилителя вертикальноrо отклонения
луча (вход усилителя постоянноrо тока). В остальном методика измерений
остается прежней измеряется размах А волнообразной кривой на экране
при разомкнутом конце длинноrо кабeillя, затем размах В этой кривой при
подключении испытуемой антенны к концу этоrо кабеля. Значение I(СВ опре.
деляют по приведенной выше формуле.
r л А В А 9.
изrОТОВЛЕНИЕ,УСТАНОВКА
и ОРИЕНТИРОВАНИЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ АНТЕНН
Изrотовление антенн
rибка труб. Проще Bcero изrибать трубы из пластичных алюм:иние
:;аых сплавов AMr2, AMr6, АД-3I. Толщина стенки трубы должна быть не
'Менее 1 ... 1,5 мм, радИУО изrиба должен превышать 6 о.. 7 радиусов трубы.
'90
Перед rибкой один конец трубы необходимо закрыть деревянной пробкой и
набить трубу сухим хорошо просеянным речным песком. В процессе набивки
"Трубу следует периодически встряхивать для более плотноrо заполнения пес-
ком. После набивки второй конец трубы также необходимо закрыть пробкой.
Изrибать трубу следует между стальными роликами с канавками полукруrлоrо
сечения. Радиус канавки должен быть равен радиусу изrибаемой трубы. Один
ролик устанавливают на неподвижной оси, второй в вилке ПОБоротноrо ры-
чаrа, который имеет возможность ПОБорота BOKpyr оси неПОДБИ)I(ноrо ролика.
Изrибаемую трубу закладывают в канавки между роликами, один конец ее
жестко закрепляют. При медленном повороте рукоятки рычаrа ролик обкаты-
вает трубу и изrибает ее. Если приспособление для rибки со сменными роли..
ками (для rибки труб разноrо диаметра) изrотовить затруднительно, то за..
полиенную песком трубу можно corHYTb BOKpyr болванки требуемоrо диаметра.
rальванические покрытия и окрашивание. Для увеличения надежности и
срока службы антенны необходимо защитить ее от воздействия выпадасмых
(дождь, CHer) и конденсированных (туман, роса, иней) осадков, а также от
:э.rрессивных промышленных rазов. Основные правила выбора защитных по..
крытий приведены в rл. 10. Необходимо иметь в виду, что на детали, соеди-
ненные свинчиванием, точечной сваркой, клепкой, запрессовкой и т. П., по..
крытия следует наносить до сборки. На узлы, состоящие из деталей, соеди"
няемых пайкой или сваркой (кроме точечной), покрытие наносится после со..
единения. При этом паяные и сварные швы, околошовное пространство (на
расстоянии до 10 мм), а также места, труднодоступные для проникновения
электролита (rлухие отверстия, узкие щели), следует дополнительно защитить
лакокрасочным покрытием. В практике изrотовления телевизиониых антенн
часто бывает необходимо обеспечить rальванический контакт между деталями
из алюминиевых сплавов, а также произвести пайку к аЛЮi>.1:иниевым сплавам
низкотемпературными припоями. В таких случаях наносится проводящее no
крытие (химическое никелирование или покрытие сплавом олово. висмут) .
Пайка к деталям из алюминиевых сплавов может быть также произведена с
помощью лепестков, изrотовленных из алюминиевых листов, плакированных
медью, с последующей защитой места паики каким либо водостойким лаком
(например, YP 231).
Монтажные работы. Монтаж антенны нужно производить очень тщатель-
но и аккуратно, так как ремонт антенны связан с трудоемкими операциями по
-ее спуску и подъему. При монтаже кабельных соединений следует тщательно
следить за тем, чтобы не надрезать центральный проводник кабеля при ero
разделке, так как в месте надреза он может сломаться. Перед пайкой, а так..
же после нее необходимо проверить, не замкнулся ли металлический волосок
оплетки кабеля на центральный проводпик. Необходимо избеrать длите ьноrо
nporpeBa кабеля в процессе пайки и облуживания, так как при этом оплавля-
ется полиэтиленовая изоляция и происходит смещение центральноrо провод"
ника. Поэтому пайку кабелей лучше производить леrкоплавкими припоями
(например, ПОСК 50, паС-б1). Пайка не должна нести механических Harpy..
зок, поэтому вблизи места панки кабель следует заI{репить скобками. Во из"
бежание вытяrивания кабеля под действием собственноrо веса ero нужно
крепить скобками через каждые 1,5...2 м. Концы вибраторов, к которым
подключается кабель, следует поместить в монтажную коробку, выполненную
113 диэлектрическоrо материала. Для предохранения мест паек от Блаrи целе-
91
сообразно залить внутрь монтажной коробки церезин. Заливка расплавлен...
Horo церезина до полноrо заполнения объема коробки производится через от...
верстие диаметром 6 ... 8 мм в крышке монтажной коробки, закрываемое после
заливки завинчивающейся пробкой. В крышке должно быть еще одно отвер'"
стие, предназначенное для выхода вытесняемоrо воздуха.
При монтаже антенны иноrда появляется необходимость срастить два от...
резка кабеля. Способ сращивания показан на рис. 10. Для большей меха...
нической прочности сращенные концы кабелей можно связать планкой с хо...
мутами или проволочным бандажом.
Радиус изrиба кабелей при монтаже должен быть не менее указанноr()i
в табл. 3.
Установка и ориентирование антенн
Внешний вид простой по конструкции мачты, на которой может быть.
установлена антенна, показан на рис. 71. Мачта состоит из двух колен 1 и 2"
соединенных хомутом 3. Нижнее колено опирается на подпятник 4, который
крепится к стропилам шурупами или сквозными болтами. На верхнем колене-
расположены кольцо 5 крепления растяжек, опирающееся на палец 6, штырь.
7, позволяющий поворачивать верхнее колено относительно нижнеrо (при
ослабленном верхнем болте хомута 3), а также узел крепления aHTeHHoro по
лотна. Мачта может свободно поворачиваться в вертикальной плоскости на
оси 8, что позволяет поднимать и опускать антенну. Мачта изrотавливаетсst
из стальной трубы диаметром 30 ... 40 мм, подпятник и скобы крепления из.
листовой стали толщиной 1,5 ... 2 мм, растяжки из стальноrо канатика или
проволоки толщиной 3... 4 мм.
Схемы опор, на которых можно разместить несколько антенных ПО"Т"IотеR
разных каналов или диапазонов, а также полотна двухэтажной антенны по--
казаны на рис. 72, а и б.
На рис. 73 приведены варианты крепления опорной части антенны к Me
таллической . (рис. 73, а) и шиферной (рис. 73, б) кровле. К. трубе 1 длинок
150 ... 200 мм с одной C'fOpOHbl приварена плита, с помощью которой труба
крепится к стропилам 2, с друrой стороны на трубу надевается и стопоритсЯ'
тремя болтами фланец 3. При установке антенны подпятник мачты сочленя
ется с фланцем 3 болтами. Концы растя:ж.(:к крепятся к анкерам, которые-
устанавливаются на стропилах.
Способы установки подкосов под стрелы антенн показаны на рис. 74.
В процессе установки антенны нужно обратить особое внимание на на..
дежную rидроизоляцию кровли. Все щели необходимо тщательно забить меш
ковиной, пропитанной битумом. Место размещения антенны должно быть BЫ .
брано так, чтобы в непосредственной близости от нее не было выступающих
металлических предметов, лифтовых надстроек, вентиляционных коробов, сто..
ек и проводов радиотрансляционной сети и т. д. При установке антенны
нужно соблюдать правила безопасности. Каждый работающий должен быть в
обуви на резиновой подошве без металлических rвоздей и обязан иметь cpeд
ства индивидуальной защиты: индикатор напряжения, инструмент сизолиро..
ванными ручками, рукавицы, предохранительный пояс, страхующий канат. До.
начала работ необходимо проверить надежность оrраждения, прочность KpOB
ли И чердачных перекрытий, исправность лестниц для выхода на крышу че...
92
I
!JJел I
2
,{
Узел Л
7
!/зел .lIl
1
.............
Рис. 71
-рез слуховое окно или люк. Нельзя работать в дождь и снеrопад, при наступ
лении темноты, при rрозе и ее приближении, при скорости ветра более 10 м/с.
Для обеспечения длительной и безотказной работы антенны нужно пе-
риодически ее осматривать, подтяrивать болтовые соединения, реrулировать
натяжение растяжек, подкрашивать.
После установки антенны производится ее ориентирование. Антенна yc
-танавливается в такое положение, чтобы максимум rлавноrо лепестка диа..
rpaMMbI направленности был направлен в сторону передающей антенны Te e"
визионноrо центра или ретранслятора. Если, однако, в точке приема имеются
помехи и отраженные сиrналы, то это положение не во всех алучаях явля
93
1:
I
\
t
I
I
I
I
T
!
I
I
I
I
I f
J' ,
I 5000
'-- .
а)
Рис. 72
t5)
ется наилучшим. ПОБОРОТОМ антенны на небольшой уrол в ту или друrую
сторону иноrда удается ослабить помеху и отраженный сиrнал. Это можно-
пояснить следующим образом (рис. 75). Предположим, что сиrнал ОТ пере..
дающей антенны приходит с направления, которое на рис. 75 показано сплош..
ной стрелкой, а сиrнал помехи или повторный сиrнал с направления, пока..
заиноrо штриховой стрелкой. Если антенна ориентирована точно на телеви"
зионный центр, то уровень полезноrо сиrнала на входе приемника максимален
а ослабление сиrнала помехи соответствует отношению отрезков ае и ar. По.
вернем теперь антенну на некоторы-й: уrол. На этот же уrол повернется дна..
rpaMMa направленности и перейдет соответственно нз положения 1 в положе
ние 2. Уровень полезноrо сиrнала на входе приемника уменьшится (в отно"
шении длин отрезков ав и ar), но еще в большей мере уменьшится уровень
94
z
Рис. 73
а)
Щели 111Щflll1f!лы/tl JClOtll7lb
ff е ш kOtfu 1/ /J d 7 /1 jJ/J/III /l7 tl /1 /1 ()t/ ои 171 j/110!1
о)
Рис. 74'
а)
о)
1 ,.0- /
.л t /
O\/
,
Рис. 75
z
95
tl10мехи (в отношении длин отрезков ад и ае). В результате этоrо при пово.
роте диаrраммы направленности из положения 1 в положение 2 уровень ио.
лезноrо сиrнала снижается, а отношение сиrнал.помеха возрастает. При даль.
нейшем ПОБороте антенны (из положения 2 в положение 3) уровень полезно.
ro сиrнала продолжает уменьшаться, а отношение сиrнал.помеха возрастать.
Снижение уровня полезноrо сиrнала при одновременном увеличении отноше.
,ния сиrнал.помеха приводит к тому, что, с одной стороны, начинают сказы.
ваться собственные шумы приемника, проявляющиеся на экране приемника
"В виде «CHera», а с друrои стороны, уменьшается заметность внешней помехи
на экране. Отсюда следует, что при наличии помехи в точке приема уrловое
.положение антенны должно выбираться из умовия компромисса между за...
метностью собственных шумов и внешней помехи, т. е. исходя из субъектив.
Horo восприятия изображения в целом.
Чем меньше уrол между направлениями прихода полезноrо сиrнала и по...
'мехи, тем большей направленностью должна обладать антенна.
r л А В А 10.
МАТЕРИ .\ЛЫ И ПОКРЫТИЯ
Допустимые и недопустимые контакты между металлами
Основные детали антенн опоры, несущие стрелы, подкосы, вибра
'торы. Элементы креплений изrотавливаются из металлов. При выборе метал.
.лов необходимо помнить, что некоторые из них при непосредственном KOHTaK
те образуют недопустимую электрохимическую пару, приводящую к постепен.
-НОМУ разрушению деталей в месте контакта. Это явление сказывается особенно
сильно при повышенной влажности и в условиях MopCKoro климата. Если rаль
ванический контакт между деталями не обязателен, то их следует изолиро.
вать друr от друrа прокладками, эмалями, лаками, смазками. Можно также
на одну или обе сопряrаемые детали нанести металлические покрытия, обра.
зующие допустимую пару. В табл. 15 приведены допустимые инедопустимые
пары металлов. Цифра О соответствует ПОJIНОМУ отсутствию коррозии между
сопряrаемыми металлами, цифра 1 незначительной коррозии, при которой
контакт металлов еще допустим, цифра 2 значительной коррозии, ПРИВОДЯ.
щей к постепенному разрушению деталей в месте контакта. В там. 16 даны
rруппы климатических исполнений по rOCT 15150 69 с указанием климати.
'чеакои характеристики каждоrо исполнения, а также буквенноrо и цифровоrо
обозначения rруппы. В таблице допустимых и недопустимых контактов (см.
табл. 15) первая из четырех цифр относится к rруппе климатическоrо испол.
нения 1, вторая к rруппам 2, 3, 4, третья к rруппам 5 и 6, четвертая
.к rруппам 7 и 8.
Поясним порядок определения допустимости контактов различных метал.
лов и покрытий С помощью табл. 15 и 16.
Пример 1. Определить допустимость контакта между кадмированной и
-латунной деталями в районах с умеренно холодным морским климатом.
1. По табл. 16 определяем, что районы с умеренно холодным морским
1{лиматом относятся к rруппе климатичеСКО1rо исполнения 6.
96
I
v.:>
-....)
т а б л и ц а 15. Допустимые и недопустимые контакты между металлами и покрытиями
I I
Хромони Никель I Медь, Олово И ero Кадмий (Me w Алюминий ЦИНК (металл
Сопряrаемый металл и (металл сплавы (Me Хром и XpOMO талл и ХрОМИ И хроматиро
покрытие келевые и lIОКРЫ- латунь талл и ПОКрЫ 4 вые ПОКРЫТИЯ рованные по- и ero спла ванные покры-
сплавы ТИЯ) тия),припои КРЫТИЯ) ВЫ ТИЯ)
типа пас
Хромоникелевые сплавы 0000 0000 0000 0000 0000 0222 0111 1222
Никель (металл и ПО 4 0000 0000 0000 1448 0000 0222 0222 0222
крытие)
Медь, латунь 0000 0000 0000 0000 0011 1222 1222 2222
Олово и ero сплавы (Me 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0011 001i
талл и покрытия), при.
пои типа пас
Хром и хромовые по. 0000 0000 0011 0000 0000 0222 0011 0222
крытия 0222
Кадмий (металл и xpo 0222 1222 0011 0222 0000 0000 0000
матированные покрытия) 0222
Алюминий и ero спла 0111 1222 0011 0011 0000 0000 0000
БЫ
Цинк (металл и хрома 1222 0222 2222 0011 0222 0000 0000 0000
тированные покрытия)
При м е ч а н и е. О коррОЗИЯ отсутствует; 1 незначительная КОррОЗИЯ (контакт допустим); 2 значительная коррозия
(контакт недопустим).
<D
о.....!
т а б л и ц а 16. rруппы климатических исполнений по rOCT 15150 69
Климатическая характеристика
Обозначение
буквенное
цифровое
Районы с умеренным и холодным климатом, теплым
влажным и жарким сухим климатом
Районы с влажным тропическим климатом
Районы с сухим тропическим климатом
Районы как с сухим, так и с вла)I{НЫМ тропическим
климатом
Все районы на суше, кроме районов с очень холод
ным климатом (общеклиматическое исполнение)
Районы с умеренно холодным морским климатом
Районы с тропическим морским климатом
Умеренно холодный и тропический морской климат
2. В левой колонке табл. 15 находим один из сопряrаемых металлов
кадмий, в верхней строке этон же таблицы второй из сопряrаемых метал
лов латунь. На пересечении строки, соответствующей кадмию, и колонки,.
соответствующей латуни, находим цифры 1222. [руппе климатическоrо ис
полнения 6 соответствует третья цифра, т. е. цифра 2. Следовательно, кадми"
рованная и латунная детали образуют недопустимую пару металлов.
Пример 2. Опреде.пить допустимость контакта между цинкованной и облу
женной деталями (например, цинкованный вибратор и облуженный контакт"
ный ,,1]епесток) в условиях жаркоrо cyxoro климата.
1. По табл. 16 определяем, что районы с жарким сухим клматом OTHO
сятся к rруппе климатическоrо исполнения 1.
2. В левой колонке табл. 15 находим один из сопряrаемых металлов...........
цинк, в верхней строке друrой из сопряrаемых металлов припой типа
пас. На пересечении строки, соответствующей цинку, и ко онки, COOTBeTCT
вующей олову и ero сплавам, находим цифры 0011. [руппе климатическоrо
исполнения 1 соответствует первая цифра, т. е. цифра О. Следовательно, KOH
такт между цинкованной и облуженной деталями допустим.
Пример 3. Определить, можно ли подключить медную жилу радиочастот
Horo кабеля РК к цинкованной детали путем зажима под болт.
По методике, указз,нной в примерах 1 и 2, находим, что в табл. 15 на
пересечении строки, соответствующей меди, и колонки, соответствующей цин-
ку, находятся цифры 2222. Это означает, что контакт недопустим при любых
климатических условиях, Для подключения кабеля к цинкованной детали пу
тем зажима под болт нужно жилу предварительно облудить, так как цинк и
припой пас образуют допустимый контакт при любых климатических услок
виях.
Черные и цветные металлы
'Y Х л 1
ТВ 2
те 3
т 4
О 5
1\'1 6
ТМ 7
8
Черные металлы в виде труб, профилей и листов применяются в ос-
новном для изrотовления мачт, несущих стрел, подкосов, деталей крепления
и т. д. Наибольшее распространение имеют бесшовные холодном и rорячеде
формированные трубы из уrлеродистой стали марок 10, 20, 35 и 40. Эти ТРУм
бы обладают высокой прочностью, хорошо поддаются rибке, свариваются
98
электро и rазовой сваркой. Размеры поперечноrо сечения наиболее употре
бительных холоднодеформированных труб приведены в табl.Л. 17. MorYT быть
также использованы водоrазопроводные (rазовые) трубы из стали марок Ст2
и кп2. Для изrотовления элементов конструкций используются также уrловые
профили (уrолки) из стали Ст3сп Ст3кп. Размеры поперечноrо сечения наи
более употребительных уrловых профилей приведены в табл. 18.
т а б л и ц а 17. Размеры поперечноrо Таблица 18. Размеры профилР. yr
сечения бесшовных холоднодеформи'" ловоrо равнополочноrо из прокатной
рованных труб И3 yr леродистой стали стали
I Размер Масса i Размер полки, I
I M1Id Масса
Марка одноrо МарКа c:l./::; I 11 поrонно.
Q)=
стали : наружныЙ I толщина поrонноrо стали -9 I толщи I ro метра,
I диаметр. стенки, мм метра, Kr 00 На ширина! Kr
I мм
6 1 0,123 2 20 3 0,89
6 1,4 0,159 2,8 28 3 1,12
10 1 0,222 Ст3сп, 4 40 3 1,85
10 1,4 0,296 Ст3кп 5,6 56 4 3,45
16 1 0,370 8 80 6 7,36
1 О, 20, 16 1,4 0,503
35, 45 22 1 0,518
22 2 0,986
36 2 1,680
36 3 2,440
60 3 4,220
60 5 6,780
При изrотовлении Те'.певизионных антенн широко применяются алюминие..
вые сплавы в виде труб, листов и профилей. Наиболее распространенными
марками алюминиевых сплавов являются АМц, Дl, Д16, AMr2, AMr6, AД 31.
Материалы из мяrкоrо сплава АМц очень пластичны, леrко поддаются rибке
и сварке, однако детали из 9Toro материала леrко деформируются под дейст-
вием наrрузок. Материалы из сплавов Дl и Дl6 имеют высокую механиче..
скую прочность, однако rибка и сварка деталей затруднительны. Наилучшими
качествами обладают материалы из сплавов AMr2 и AMr6, имеющие высокую
механическую прочность в сочетании с пластичностью. Эти материалы леrко
поддаются rибке, хорошо свариваются. Важным достоинством материалов из
этих сплавов является коррозионная стойкость в атмосфере промышленных
rазов, что позволяет эксплуатировать их без покрытий на открытом воздухе
в течение 1 О ... 12 лет.
Размеры поперечноrо сечения наиболее употребительных труб и уrолков
из алюминиевых сплавов АД31, Д16, AMr2, AMr6 приведены соответствеыно
в табл. 19 и 20.
При изrотовлении телевизионных антенн часто возникает необходимость
припайки медной жилы радиочастотноrо кабеля к вибратору изrотовленному
из алюминиевоrо сплава. Наиболее простым способом является применение
лепестков, изrотовленных из алюминиевых лиcrrов, покрытых С одной отороны
медью (плакированных медью) АМП IМ. Толщина листа составляет 1,5 ММ,
толщина моя меди 0,2 ... 0,4 мм. Лепесток из TaKoro листа приваривается
алюминиевой основой к вибратору, к медному слою припаивается жила кабеля,
после чеrо место пайки закрашивается или покрывается лаком. Алюминиевые
7*
99
l' а б л и ц а 19. Размеры поперечноrо сечения труб катаных и тянутых из
.алюминиевых сплавов
Размер
Масса одноrо поrон
Horo метра, К!'
Марка сплава
наружный диаметр,
мм
мм
АДl, АМц, AMr2,
AMr6, Дl, Д16
6
7
8
10
12
14
16
16
22
22
24
24
36
36
40
40
50
50
60
70
80
1
1
1
1
1
1
1
1,5
1
1,5
1,5
3
2
3
3
4
4
5
5
5
5
0,045
0,054
0,063
0,081
0,098
0,116
0,134
0,195
0,188
0,275
0,302
0,564
0,609
0,896
0,994
1 ,289
1,647
2,014
2,462
2,910
3,358
т а б л и ц а 20. Размеры поперечноrо сечения уrолков, прессованных из
алюминиевых сплавов
Размер полки, мм
ширииа I ТО."щина
Масса одноrо
поrОННоrо
метра! К!'
Обозначение
Марка сплава
старое новое
АД31, АМц, 66 410040 20 2 0,217
A1\1r2, Д16, 88 410058 25 2,5 0,339
AMr6 120 410080 30 2,5 0,41 О
182 410117 40 3 0,661
216 410137 50 4 1 ,099
254 410160 60 5 1,646
листы, плакированные медью, MorYT быть использованы во всех случаях,
Kor да нужно припаять медную деталь к детали из алюминиевоrо сплава.
Диэлектрические материалы
Диэлектрические материалы используются для изrотовления корпусов
монтажных коробок, изоляторов, разделяющих проводники фидерных линиЙ)
а также во мноrих друrих случаях. Основные требования, предъявляемые I{
диэлектрическим материалам, устойчивость к воздействию климатическиХ
факторов, малое водопоrлощение, малые потери, возможность механическоtt
обработки.
100
. Тетипакс один из наиболее дешевых и распространенных диэлектриче..
ских материалов. Выпускается в виде листов толщиной 0,2 ... 50 мм. Работает
в интервале температур от 60 до + 1050 С, хорошо распиливается и обраба
тывается на станках. Недостатки значительные потери, особенно в децимет
рОБаМ диапазоне волн, недостаточная устойчивость к воздействию атмосфер
ных осадков, повышенное водопоrлощение. Применяется только при отсутст"
вии материалов, более устойчивых к Боздействию повышенной влажности.
Стеклотекстолит выпускается в виде листов толщиной 0,5... 8,5 мм, ра
ботает в широком интервале температур, хорошо обрабатывается на станках.
По сравнеНИIО с rетинаксом имеет меньшие потери, более устойчив к воздей..
ствию атмосферных осадков. Недостаток при механической обработке, осо..
бенно на станках, образуется вредная для здоровья пыль, что требует опре..
деленной предосторожности.
Ор2аnuчесКое стекло выпускается в листах или rранулах, из которых
прессованием MorYT быть получены детали разной формы. Хорошо распили
вается и обрабатывается на станках. Рабочий интервал температур от 60
до + 600 С, стойко к Боздействию климатических факторов.
Вuнuпласт выпускается в листах толщиной 2...20 ММ. Механически про
чен, обладает высокой стойкостью к воздействию осадков и аrрессивных про..
мышленных rазов, имеет малые потери, в том числе в дециметровом диапа..
зоне волн. Винипластовые детали (антенные обтекатели, монтажные коробки
и т. д.) MorYT быть изrотовлены из листов сваркой струей rорячеrо воздуха
при температуре 11 О ... 1200 С с использованием присадок из виниплаСТОБЫХ
прутков. Недостатком винипласта является недостаточная холодостойкость
(крайняя отрицательная температура зоо С). Под действием солнечной pa
диации винипласт темнеет, что, однако, не сказывается на ero физико химиче
ских свойствах.
Прессматерuалы ДCB 2, Аr чс, Ar 48 используются для изrотовления
прессованием деталей антенн) которые имеют высокую мехаиическую проч..
насть, малое водопоrлощение, устойчивы к воздействию атмосферных осадков,
промышленных аrрессивных rазов, MopCKoro климата.
Полиамидные смолы используются для изrотовления деталей антенн прес..
сованием или механической обработки блоков. Детали имеют высокую меха..
ническую прочность, стоЙки к воздействию клим а тических факторов и про
мышленных аrрессивных rазов.
П енопласты пс 1) ПС 4) а также друrих марок выпускаются в виде плит
толщиной до 75 мм. Хорошо режутся, допускают механическую обработку,
очень леrки (удельная плотность около 0,2 r /см 3 ), имеют малые потери. Ме..
ханически недостаточно прочны.
Электрические пара метры диэлектрических материалов приведены в
табл. 21.
rальванические покрытия
При изrотовлении антенн rальванические покрытия применяются для
защиты металлических деталей от коррозии, улучшения их паяемости и элек..
тропроводности, а также для обеспечения возможности непосредственноrо KOH
такта деталей, изrотовленных из металлов, которые без покрытий образуют
недопустимую электрохимическую пару. Наиболее распространенными rальва..
101
Т а б л и ц а 21. Электрические параметры диэлектрических материалов
Наименование
Удельное объемное I
сопротивление р Относительная диэлек.
v' трическая проницае
Ом . СМ масть е
TaHreHC уrла потерь
tg б
rетинакс листовой
1010
8 на частоте 50 rц
.
и 7 на частоте 106 rц
0,1
Стеклотекстолит
листовой
Орrаническое CTeK
ло
1010
1012
3,5 на частоте 50 rц 0,02... 0,06 на ча
и 2,9...3,2 на часто. стоте 50 rn и
те 106 rц 0,02 . . . 0,03 на ча
стоте 106 rn
на частоте 0,012... 0,08
частоте 106 rп.
0,04 на частоте
106 rn
10 на частоте 50 rn 0,1...0,15 на ча
и 8 на частоте стоте 50 rn и 0,05
106 rц на частоте 106 rц
4...5
106 rn
на
1010
Полиамидные CMO
лы
Прессматериал
ДCB 2
Прессматериалы
Ar а4С, Ar 4B
1013...1014
1013
Винипласт лис
ТОБОЙ
Фторопласт 4
1014
2,2
0,0003 на частоте
106 rn
0,0023 на частоте
106 rn и 0,0020
на частоте 1010 rn
0,0004 на частоте
103 rn
Пенопласт плиточ.
ный ПС I, ПС 4
1014
1,2 на частоте 106 rn
и 1,18 на частоте
1010 rn
2,2 на частоте 103 rц
Церезин (заливоч
ный материал)
1015
ническими покрытиями являются цинковое, кадмиевое, никелевое, а также
покрытия сплавами олово висмут и олово свинец. Из этих покрытий самыми
коррозионно стойкими являются цинковое и кадмиевое. При выборе вида по-
крытия для деталей антенны следует учитывать условия ее эксплуатации,
допустимость выбранных покрытий с точки зрения допустимости контактов
покрытых металлических деталей (проверяется по табл. 15 и 16), а также
предъявляемые требования по паяемости и электропроводности.
Цинковое покрытие. Цвет светло-серый, с хроматированием от светло..
ceporo до rолубоrо, возможны радужные, фиолетовые и желтоватые оттенки.
Прочное сцепление с основным металлом, хорошо выдерживает rибку и раз
вальцовку, однако не выдерживает запрессовку. Имеет высокую стойкость в
заrрязненной атмосфере, насыщенной промышленными rазами, менее стойко в
морской среде. Во влажном воздухе на поверхности покрытия возможно по-
явление окислов цинка, переходящих в белую рыхлую осыпающуюся пленку,
что не ухудшает защитных свойств покрытия. Покрытие неустойчиво при
контакте с деревянными деталями, пропитанными олифой. Свежеосажденное
покрытие хорошо паяется с бескислотными флюсами в течение суток. Хоро-
шая проводимость электрическое сопротивление равно 5,75. 1 0 8 Ом. м. Kop
розионная стойкость может быть повышена хроматированием.
Основная область применения покрытие деталей, эксплуатируемых в за
rрязненной атмосфере, насыщенной промышленными rазами при повышенной
влажности и температуре.
Кадмиевое покрытие. Цвет светло-серый, с хроматированием от светло
ceporo до серебриото-желтоватоrо, возможны радужные оттенки. Прочное
102
сцепление с основным металлом, высокая пластичность при развальцовке,
штамповке, запрессовке. Имеет высокую стойкость в среде морских испарений
и туманов, менее стойко в атмосфере, заrрязненной промышленными rазами,
.а также при непосредственном контакте с деревянными деталями, пропитаННЫ 4
.ми олифой. При повышенной влажности возможно появление окислов кад..
мия, переХОДЯll(ИХ в белую рыхлую осыпающуюся пленку, что не снижает за..
щитных свойств покрытия. Свежеосажденное покрытие хорошо паяется с бес..
КИOJIотными флюсами в течение суток. Проводимость несколько ниже, чем у
цинковоrо покрытия, электрическое сопротивление равно 1,1. 1 O 7 Ом' м. Не
рекомендуется для применения в атмосфере промышленных районов, особеН4
но при наличии сернистых rззов.
Основная область применения покрытие деталей, эксплуатируемых в ус.
ловиях MopcKoro климата. Используется только в тех случаях, коrда приме..
нение цинковоrо покрытия невозможно.
Никелевое покрытие. Цвет серебристо белый с желтоватым оттенком.
Хорошее сцепление с основным металлом, коррозионно-стойкое при понижеН4
ной и повышенной температурах, а также в условиях повышенной влажности.
Возможно образование зеленоватой пленки солей никеля, при длительной ЭКС 4
плуатации темнеет, что не снижает защитных свойотв покрытия. Обладает
хорошей проводимостью, однако несколько меньшей, чем у цинковоrо покры"
тия электрическое сопротивление равно 7,2. 1 O B Ом' м.
Основная область применения покрытие деталей, эксплуатируемых на
.открытом воздухе при отсутотвии или небмьшом содержании промышленных
rазов в атмосфере.
Покрытие сплавом олово висмут. Цвет от серебристо..белоrо до ceporo,
хорошее сцепление с основой (деталями из меди и медных сплавов), облада..
ет эластичностью, хорошо выдерживает изrибы, развальцовку, штамповку,
сохраняет способность к пайке бескиCJIОТНЫМИ флюсами в течение rода при
хранении деталей в сухом помещении. До использования покрытые детали
1Келательно хранить в полиэтиленовых пакетах.
Основная область применения покрытие деталей, эксплуатируемых на
открытом воздухе в относительно леrких условиях (при отсутствии или ма..
лом содержании промышленных rазов в атмосфере) и при необходимости
обеспечения хорошей паяемости.
Покрытие сплавом олово"свинец. Цвет........ от светло- до temho-сероrо. Име..
ет прочное сцепление с основным металлом, эластично. Хорошо паяется с бес..
кислотными флюсами, сохраняет способность к пайке в течение 2 3 недель.
Покрытые детали до использования желательно хранить в полиэтиленовых
пакетах.
Основная область применения........ покрытие деталей, эксплуатируемых на
'Открытом воздухе в относительно леrких условиях (при отсутствии или ма..
лом содержании промышленных rазов в атмосфере) и при необходимости
-обеспечения хорошей паяемости.
Основные сведения по металлическим покрытиям сведены в табл. 22.
Пользуясь этой таблицей, необходимо обратить внимание на следующие об 4
-стоятельства. Наиболее дешевым и коррозионно-стойким покрытием, хорошо
работающим в атмосфере промышленных rазов, является цинковое. Однако
в условиях Mopcкoro климата цинковое покрытие является недостаточно СТОЙ 4
((им И для деталей антенн, предназначенных для эксплуатации вблизи мор'ских
103
Т а б л и ц а 22. Виды металлических покрытий
Материал
детали
Сталь
Медь,
медные
сплавы
Вид покрытия
Цинковое
Кадмиевое
Никелевое
Цинковое
Кадмиевое
Сплав олово
висмут
Сплав олово
свинец
Алюминий Кадмиевое
JI алюминие
вые сплавы
104
Медное
Никелевое
Сплав олово
висмут
Обозначение
покрытия ПО
rOCT 9.306 85
Ц6.хр
Цl5.хр
Ц24.хр
Кд15.хр
Кд24.хр
Н9
H15
Область применения
Защита от коррозии в атмосфере
промышленных rЗЗОБ и при KOHTaK
те с деталями из алюминиевых спла
вов, обеспечение паяемости и элек--
тропроводности
Защита от коррозии в условиях MOp
CKoro климата и при контакте с де--
талями из алюминиевых сплаВОВ r
обеспечение паяемости и электропро--
водности
Защита от коррозии, улучшение
электропроводности, обеспечение па--
яемости и допустимых контактов с
друrими металлами (кроме деталей
антенн, эксплуатируемых в морской
атмосфере)
I Защита от коррозии при контакте с
деталями из алюминиевых сплавов
Ц16.хр
Ц15.хр
Кд6.хр
Кдl2.хр
О Ви Обеспечение паяемости
(99,8)6
Н3.0 Ви
(99,8) 3
O C (60) 6 То же
H3.0 C
(60)3
То же
н 12.Кд12.хр Защита от коррозии
ХИМ.Н18.
Кд18.хр
М3 Обеспечение паяемости
МБ
М9
М15
Н12
Н18
Н24
Н12.0 ВИ
(99,8) 6
Н12.0 ВИ
(99,8) 12
Улучшение электропроводности обе--
спечение паяемости и допустимых
контактов с друrими металлами
Обеспечение паяемости
СПJIав олово H12.0 C(60)6 То же
свинец H12.0 C(60)I2
ХИМ.Н12.
O C(60)12
побережий, на кораблях, .,1учше применять кад;миевое покрытие. В ТО же
время кадмиевое покрытие хуже, чем цинковое, работает в промыl1ленныыx
районах с повышенной концентрацией промышленных rазов. Цинковое и кад..,
миевое покрытия хорошо паяются бескислотными флюсами только в свеже.
осажденном виде. Поэтому если детали с нанесенными покрытиями должны
ДО сборки и монтажа храниться значительное время (более суток), то :МОХ{НО'
использовать покрытия сплавами олово висмут или олово свинец, которые в'
коррозионном отношении менее стойки, чем цинковое и кадмиевое, но сохра..,
няют хорошую паяемость бескислотными флюсами в течение длительноrо вре..,
мени (олово свинец до 3 недель, олово висмут до rода).
Лакокрасочные покрытия
Лакокрасочные покрытия применяются в качестве OCHoBHoro покры....
тия для защиты деталей антенн от коррозии, а TaK)I{e в качестве дополни....
тельноrо покрытия, улучшающеrо коррозионную стойкость деталей с предва....
рительно нанесенным rальваническим покрытием.
Для получения высококачественноrо лакокрасочноrо покрытия необходи...
мо тщательно подrотовить поверхность окрашиваемой детали. Если деталь
не имеет rальваническоrо покрытия, то ее следует отпеокоструить или под..,
т а б л и ц а 23. Виды и характеристики rруитовок
Наименование
и марка
Рабочий
диапазон Режим
темпера сушки, ос
тур, ОС
Цвет
rрунтовки фос Зеленый От 60
фатирующие до + 80
ВЛ 02 и ВЛ 02З
23 + 5
(0,5 ч)
rрунтовки елто
ФЛ .03, ФЛ .О3к, зеленый
ФЛ 03ж или KO
ричневый
От 60
до +60
23 + 5
(12 ч)
rpYHToBKa
ЭП.О76
ЖелтыЙ От 60
до + 180
23 + 5
(8 ч)
rpYHToDKa
ЭП.09Т
Красный, От 155 + 10
желтый 60 до +80(2 ч)
rpYHToBKa
АК .070
Желтый 5т 23 + 5
60 до +80 (1 ч)
Свойства
Полу матовые,
твердые, Mexa
нически проч
ные, эластичные
Полуrлянцевые,
механически
прочные, элас
тичные
Матовая, твер.
дая, механичес
ки прочная,
эластичная
Матовая, TBep
дая, механичес
ки прочная, эла
стичная
То же
Область применення
Подслой под эма
ли, защита мест
черновки и раз...
вальцовки
Подслой под эма
ли, защита мест
керновки и раз
вальцовки. apKa
ФЛ О3к по чер...
ным металлам, ме...
ди и медныМ спла
вам, ФЛ.О3ж
по алюминию и
алюминиевым
сплавам
Подслой под эма
ли, защита мест
керновки и раз
вальцовки
Поделой под эма
ли. [рунтовка
KpaCHoro цвета
по черным метал
лам, желтоrо по-
цветным
То же
105
Т а б л и ц а 24. Виды и характеристики эмалей
Наименование и марка
Свойства
Рабочий
диапазон
температур, ос I
Режим
сушки, ОС
Эмаль МЛ 12
От 60
до +100
Эмаль XB 16
От 60
до +90
.Эмали XB 124, XB-125
От 60
до + 90
.Эмали ХВ-518, XB 519
От 60
до +90
От 60
до +80
Эмаль ПФ 115
Эмаль HЦ 11
От 60
до +60
.Эмаль ПФ 1217 ВЭ
От 60
до + 80
135 + 10,
( 0,5 ч)
или
55 + 5 (12 ч)
23 + 5 (3 ч)
23 + 5 (4 ч)
23 + 5 (4 ч)
23 + 5 (48 ч)
20 + 2 (1 ч)
20 +- 2 (24 ч)
Эластичная, устойчивая
к воздействию щелочей,
кислот, аrрессивных ra..
зов
Эластичная, устойчивая
к воздействию щелочей,
кислот, аrрессивных ra-
зов, радиопроэрачная
Эластичные, устойчивые
к воздействию arpecCHB-
ных rазов, MopCKoro
климата
Эластичные, устойчивые
к воздействию БОДЫ, ма-
сел, радиопроэрачные
fлянцевая, механически
прочная, устойчивая к
воздействию аrрессив-
ных сред, масм. Хоро-
шие элеКТРОИЗ0ЛЯЦИОН
вые свойства
Эластичная, устойчивая
к воздействию осадков,
повышенной влажности
и температуры
rлянцевая, механически
прочная, устойчивая к
воздействию осадков, ar..
рессивных ra30B, повы-
шенной влажности и
температуры
BeprHYTb абразивной очистке, затем обезжирить и заrрунтовать. Обезжири-
вание лучше BcefO ПрОИ3БОДИТЬ уайт спиритом, представляющим собой смесь
этиловоrо спирта и бензина В соотношении 1: 1. Для экономии уайт-спирита
обезжиривание производится с помощью щетки, протирочноrо материала или
TKaHeBoro тампона, смоченноrо уайт-спиритом с последующей сушкой 20 ...
..... 30 мин при комнатной температуре. Детали, имеющие rальванические по-
'крытия, обезжиривают уайт спиритом и rрунтуют. Для деталей из алюминия
и ero сплавов обезжиривание можно заменить анодированием или оксидиро"
ванием, из меди и ее сплавов пассивированием.
Основные данные наиболее распространенных rруитовок приведены в
табл. 23. Для черных металлов, меди и ее сплавов можно использовать rpYH-
ТОВКИ ФЛ-О3К, AI( 070 и ЭП-О9Т, дЛЯ алюминия и ero сплавов rpYHTOBKY
Фл озж. Детали, имеющие rальванические покрытия, rрунтуются фосфати
рующими rрунтовками ВЛ 02 и ВЛ..О3. rpYHТOBKa нанооится на деталь тон..
.ким слоем, режим сушки указан в табл. 23. ПОCJIе нанесения двух слоев rpYH
товки ПрОИЗБОДИТСЯ окраска эмалью в два моя. Некоторые марки эмалей,
войства эмалей, рабочий режим и режим сушки приведены в табл. 24. Наи-
более универсальной эмалью, приrодной для эксплуатации практически в лю-
106
бых климатических условиях, при воздействии аrрессивных rазов и MopcKoro
климата является эмаль XB 124.
В тех условиях, коrда между окрашенными деталями должен быть обес
печен электрический контакт, нужно перед нанесением rрунтовки защитить с
помощью липкой ленты те поверхности детали, которые не должны быть
скрашены. Лента снимается после просыхания эмали.
rЛАВА 11.
rРОЗОЗАIЦИ"fЛ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ АНТЕНН
Для защиты телевизионных прием ников от rрозовых разрядов ан..
"'Теина должна быть оборудована системой rрозозащиты. rрозозащита антенн
коллективноrо пользования, устанавливаемых в rородах на мноrоэтажных
зданиях при устройстве систем коллективноrо приема телевидения и эфирных
,систем кабельноrо телевидения, предусматривается проектом на установку aH
тенны и является обязательной. Это обеспечивает надежную защиту телеви
зионных приемников, подключенных к распределительным сетям таких систем.
Телевизионные приемники, подключенные к индивидуальным антеннам, также
будут надежно защищены от rрозовых разрядов, если rрозозащита выполнена
,С соблюдением определенных правил. Нужно отметить, что качественное BЫ
полнение системы rрозозашиты индивидуальных антенн в сельской местности
является особенно важным в местах, удален..
ных от железных дороr и линий электропере.
дач.
Для правильноrо выполнения системы
трозозащиты рассмотрим принцип ее действия
на примере простой телевизионной антенны
JIинейноrо рззрезноrо вибратора (рис. 76). На
рис. 76,а показан вибратор без устройства
rрозозащиты. При использовании TaKoro виб
ратора в качестве самостоятельной антенны
либо в качестве активноrо вибратора СЛО1Кной
:антенны (например, антенны типа «волновой
канал») через центральный проводник кабе
ля снижения на вход телевизионноrо прием
.ника может попасть rрозовой разряд. Если
же вибратор заземлить по постоянному току
через малое сопротивление (рис. 76, б), то
rрО30ВОЙ разряд будет замкнут через это
сопротивление и вход телевизионноrо прием
ника будет защищен от попадания опасноrо потенциала.
Система rрозозащиты состоит из ПрОБода ТОКООТБода и заземлителя. Для
нормальной работы системы rрозозащиты следует правильно выбрать на aH
тенне точку, к которой должен быть подключен ПрОБОД токоотвода. При BЫ
боре этой точки необходимо исходить из следующих соображений.
о
\
а) :\
; ::::=:s--
01
r !
!\
о)
Рис. 76
107
1
8) /.
Рис. 77
I
I
1.
I
I
I
I
I
Рис. 78 il) е)
ffi!
I
...
"
о)
с ОДНОЙ стороны, точка подключения провода токоотвода должна иметь
очень малое сопротивление (не более долей ома) по постоянному току OTHO
сительно центральноrо проводника кабеля снижения. С друrой стороны, под...
ключение провода токоотвода не должно приводить к нарушению нормаль...
ной работы антенны, т. е. к изменению ее входноrо сопротивления и диаrрам
мы направленности, что возможно в том случае, коrда точка подключения
провода токоотвода является точкой нул€'воrо потенциала по высокой часто...
те. Если снова обратиться к рис. 76, б, то можно видеть, что точкой на ли
нейном разрезном вибраторе, к которой следует подключить провод токоот"
вода, является точка нулевоrо потенциала О, расположенная в середине ко...
роткозамыкающей перемычки симметрирующеrо мостика.
Расположение точек нулевоrо поrrенциала на некоторых распространен--
ных антеннах покззано на рис. 77 (рис. 77, а петлевой вибратор, рис. 77, в
зиrзаrообразная антенна, рис. 77, r лоrопериодическая антенна). Отметим,
что при устройстве системы rрозозащиты желательно соединить точку нуле..
Boro потенциала с внешним лроводником: (экраном) кабеля снижения, как это
показано на рис. 77, а.
На рис. 78 приведены некоторые распространенные варианты устройства
системы rрозозащиты индивидуальных антенн.
108
1. Антенна с металлической мачтой на металлической или неметалличе-
ской (шифер, рубероид) кровле (рис. 78, а, б).
Верхнюю часть мачты с помощью контактной перемычки соединить с точ
кой нулевоrо потенциала антенны, к нижней части мачты подключить провод
токоотвода (стальной или медный) диаметром 3 О,, 4 мм либо шину толщиной
1,5 ... 2 мм и шириной 7... 8 мм, проложить провод по кровле и стене дома.
закрепив в нескольких местах скобами, и закопать на rлубине около 0,8 м.
При этом длина rоризонтальноrо луча, находящеrося в земле, долх(на со..
ставлять: в rлинистой почве 2 .., 3 м, суrлинке 4 ... 5 м, черноземе 6 ... 7 м,
песке 12 ... 15 м. В описанном варианте системы rрозозащиты заземлителем
является продолжение токоотвода. Система rрозозащиты, показаиная на рис.
78, б, отличается только заземлителем, в качестве KOToporo ИСПОЛЬЗ0вана Me
таллическая труба длиной около 2 м, верхний торец которой находится на
расстоянии 0,5... 0,8 м от поверхности земли. В качестве заземлителя можно
применить также металличеокий уrольник той же длины.
2. Антенна с деревянной мачтой на металлической или неметаллической
кровле (рис. 78, в, r).
К точке иулевоrо потенциала антенны подключить провод токоотвода, про..
ложить ero вдоль мачты, по кровле и стене дома, закрепив в нескольких мес..
тах скобами, и закопать на r лубине около 0,8 м. Сечение провода токоотвода
и длина rоризонтальноrо луча, иаходящеrося в земле, выбираются так же, как
описано выше для антенны с металлической мачтой.
3. Антенна с деревянной мачтой около дома (рис. 78, Д, е).
К. точке нулевоrо потенциала антенны подключить ПрО80Д токоотвода,
проложить ero вдоль мачты, закрепив в нескольких местах скобами, и зако"
пать на rлубине около 0,8 м. Сечение провода токоотвода и длина rоризон-
тальноrо луча (заземлителя) выбираются так же, как в описанных выше ва..
риантах. В качестве ззземлителя MorYT быть использованы так:ж:е труба ИЛlf
уrольиик (рис. 78, е). У металлической мачты точка нулевоrо потенциала ан..
теины соединяется с верхней частью мачты, а к ее нижией части подключа.
ется ззземлитель.
При устройстве rрозозащиты все соединения следует выполнять с по
мощью сварки или пайки. Если такая возможность отсутствует, то соедине..
ния можно выполнить плотным зажимом под болт, предварительно зачистив
контактные места от Р)l(авчины. После затяжки болтовоrо соединения ero
НУЖИО покрыть асфальтовым лаком или друrим кислотоупорным составом.
Оrлавление
Предисловие 3
r л а в а 1. Особенности приема телевизионных передач 4
Частотные каналы телеВИЗИQнноrо вещания . 4
Поляризация радиоволн, ИСПОJIьзуемых при передаче телевизионных
сиrналов .. 6
ЗОНЫ телевизионноrо приема . 7
Телевизионный прием в rороде 10
Влияние рельефа местности на качество телевизионноrо приема 12
Сверхдальний прием телевизионных передач 15
r л а в а 2. Помехи и борьба с ними. 16
Виды и характер помех 16
Как устранить или ослабить помеху на экране телевизора 18
r л а в а 3. Фидерные устройства 20
Пара метры и режимы работы фидерных линий 20
Конструкции и примснение радиочастотных кабелей 25
Конструкции и применение жестких линий 28
Расчет соrласующих УСТрОЙСТВ 29
r л а в а 4. Параметры антенны 36
r л а в а 5. П ростейmие телевизионные антенны 47
r л а в а 6. Направ.аенные антенны 57
Конструкция и принцип действия антенны типа «Волновой канал» 58
Одноканальные антенны типа «волновой канал» 59
ноrоканальные антенны типа «волновой канал» 61
Диапазонные антенны 64
Подключение антенн к телевизионным приемникам 75
r л а в а 7. ОстронапраВJlенные синфазные антенны 76
r л а в а 8. Измерение парамеТРО8 телевизионных антенн 78
Оборудование испытательной площадки 78
Измерение коэффициента усиления . . 83
Измерение характеристики направленности 86
Измерение коэффициента стоячей волны 89
r л а в а 9. Изrотовление, установка и ориентирование телевизионных
антенн 90
Изrотовление антенн 9(}
Установка и ориентирование антенн 92
r л а в а 10. Материалы и покрытия . 96
Допустимые и недопустимые контакты между металлами . 96
Черные и цветные металлы 98
Диэлектрические материалы 100
rальванические покрытия 101
Лакокрасочные покрытия 105
r л а в а 11. rрозозаu ита телевизионных антенн 101
110
п роизводственное издание
Массовая радиобиблиотека. Выл. 1194
КАПЧИНСКИй Лев Михайлович
КОНСТРУИРОВАНИЕ И изrОТОВЛЕНИЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ АНТЕНН
Руководитель сектора МРБ и. Н. Суслова. Редактор О. В. Воробьева.
Художественный редактор В. Н. Мусuен1СО. Технический редактор Т. r. Родина.
Корректор з. F. Fалушкuн.а
И Б 1985
СдаНо в набор 29.03.93 Подписано в печать 20.05.93
Формат 60Х90 1/16 Бумаrа типоrрафская 1\"2 2 rарнитура литературная Печать высокая
Уел. печ. л. 7,0 Уел. Kp. OTT. 7.25 Уч. изд. л. 8.65 Тираж 10 000 9КЗ.
Изд. Н!! 22632 3ак. 1\"!;? 37 C 060
издательстВО «Радио и связь». 101000 Москва. Почтамт, а/я 693
Типоrрафия издательства «Радио и связь». 101000 Москва, Почтамт, а/я 693
ВНИМАНИЮ ЧИТА 1 ЕЛЕЙ!
.Муниципальное книrоторrовое предприятие «Дом технической
книrи» имеет в наличии и высылает наложенным платежом науч
но техническую литературу издательства «Радио и связь» по цe
нам ниже рыночных:
.. 8алъковский В. А. Распараллеливаиие алrоритмов и проrрамм.
1989. 176 с.
8 Зайцев с. с., Кравцунов М. И., Ротанов с. В. Сервис информа
ционно вычислительных сетей. 1990. 240 с.
8 Клюев В. и. Частотно временные преобразователи и прием дис
кретных сиrналов дискретной связи. 1990. 208 с.
. Воробьев и. М. Оборудование эксплуатации радиостанций.
Учеб. пособие для рабочих. 1988. 320 е.
8 Певзнер Б. М. Качество цветных тедевизионных изображений.
1988. 224 с.
(8 Золотухин и. П., Изюмов А. А., Райзман М. М. Цифровые
звуковые маr'нитофоны. 1990. 160 с. (l\11ассовая ради:обиблиотека
8 Попков А. и. Введение в практическую информатику. 1990.
160 с. (Массовая радиобиблиотеl(а).
8 Щепаньски Е., Мерник Е. Пентаконта: rlep. с польск. 1988.560 с.
48 fуляев А. и. Временные ряды в динамических базах данных.
1988. 224 с.
8 яшков с. Ф. Анализ очереД,еЙ в ЭВМ. 1989. 216 с.
8 СоrОl\'10НЯН Е. с., Слабаков Е. В. Самопроверяемые устройства
и отказоустойчивые системы. 1989. 208 с.
. Иванов В. Р., Клименко А. А. Строителю сооружений свя и.
Популярная экономика. 1989.264 с.
8 Алдошина и. А. Электродинамические rромкоrоворители. 1989.
272 с.
Заказы На эти КНИ2И в произвол ьной фор.,-м,е (открытка или пись
мо) с указанием C80e o адреса следует направлять по адресу:
113509 Москва, у.п. KpaCHOi"'O Маяка, д. 11, к. 1, отдел «I\ниrа
почтой»
Москвичи МО2УТ nрuобрести эти КНИ2И ПО адресу: Москва, Ленин
,ский пр., 40. Телефон 137 60 19.
"
.
" I
. ." . '.'
. ",', . , , (. .
. '::"'.
-:;.. .: :. ".
4 . '. .' ". . -.::
. 1'.
..... .'
'. r
л. М. Капчински"
.", f
.. Т .
. "
", ""'.." . \
, '
" ,
':" '"
. . .
-:-. ' t .'
11' . а
" '" '
", . I .
. '" \ '). ." . . ", .
-: . "."
,. ,1 "
. '." ".' . . .
.., .. .
,,\ i ,:: 1," 1 . " . I
"' ..;,
. :. ( ..' . ',.
," .' . . .'''' '. I . . . .
, '
.' " :
. , .
. . . .... ,". "'" J"
.' . Т .....
. . '
. , . ," .
. ... .. .......- .
.. . . ",
. ..
, .
. ,
. '
. , .
./.
,"
i
здательство се Д О СВ 3