Техника - молодёжи 1995-02, страница 27
Т В ■ П Р И Е М ВЫБИПАЮ "ВОЛНОВОЙ КАНАЛ" Валерий ТАЦЕНКО Какое жилище легче представить — вообще без телевизора или же, наоборот, такое, у которого, следуя фантазии Рэя Брэдбери, стены, пол и потолок играют роль телевизионных экранов? Пожалуй, второе — уж слишком привычно телевизионное присутствие. При условии, конечно, хорошего изображения. А если яркая и четкая картинка сменяется абстрактными муаровыми узорами? Тут многое зависит от антенны. Переполох на голубом экране Когда изображение начинает двоиться и троиться, чаще всего виновата антенна. Вернее, ее неприспособленность к условиям приема. — Антенна — дело десятое, — говорил один из "знатоков". — Я, например, сунул в телевизионное гнездо кусок проволоки, и все. Вот тебе и антенна. И смотри что хочешь. Такому "знатоку" просто повезло. Скорее всего, его телевизор был на втором или третьем этаже деревянного дома, а вокруг — чистое поле и никаких строений, деревьев или холмов. Идеальная ситуация. Но если бы телеприемник нашего "знатока" находился в квартире современного многоэтажного здания, выстроенного из железобетонных блоков или панелей, получить приличное изображение вряд ли бы удалось столь легко. Нет, пришлось бы долго крутить той проволокой вверх-вниз и вправо-влево, а потом стоять, не дыша и не выпуская ее из рук... Почему же в одних случаях простой провод может выступить в качестве антенны, а в других — нет? Причина кроется не в самом телевизоре. Очень многое зависит от картины электромагнитного поля. Существует такое явление — интерференция (от лат. "интер" — между и "ференс" — наложение). Замеченное еще Птолемеем, оно означает наложение волн друг на друга, в результате чего суммарная волна может как усилиться, так и ослабнуть: все зависит от фазовых соотношений между исходными волнами — окажутся они, например, в фазе или в противофазе. Конечно, интерференцию электромагнитных волн увидеть нельзя, но если бросить в озеро два камешка, то на его зеркальной поверхности образуется сложная картина водных колебаний — это и есть интерференция волн на воде; электромагнитные — интерферируют сходным образом. Представьте, что вы оказались в помещении с плохой акустикой — тогда монолог вашего приятеля, стоящего в дальнем углу, превратится в хаотический набор звуков, и понять, о чем он говорит, будет крайне сложно. А причина звукового безобразия та же — интерференция. То есть отражение акустических волн от стен и сложение их (в той пространственной точке, где располагается ваше ухо) совершенно произвольным образом. Однако вот что интересно — если вы отойдете чуть в сторону, то непременно отыщете место, откуда речь приятеля станет вполне разборчивой. А теперь обратимся к электромагнитным волнам, переотражающимся в квартире из железобетонных блоков, — именно в таком месте и должна находиться комнатная телевизионная антенна. Даже если она — просто кусок проволоки. Тогда прием телевизионного сигнала будет наименее искаженным. Ну, а когда антенна установлена снаружи — на крыше, например? Увы, интерференция и здесь даст о себе знать. Ведь окружающее пространство, как правило, заполнено объектами — есть от чего переотражаться электромагнитным волнам! Радиолуч, устремляющийся от телецентра, менее всего похож на узкий луч гиперболоида инженера Гарина из фантастической повести А. Толстого. Как раз наоборот — он широкий, благодаря чему, собственно, и накрывает собою множество телевизионных антенн на крышах. И потому отражения неизбежны — от домов, от автомашин, от деревьев, от хол мов, да мало ли от чего. Вот и приходит на нашу антенну, возвышающуюся над крышей, не только прямой телевизионный сигнал, но и множество переизлученных копий. Возникает хаотическая интерференция. Картинка на экране то держится устойчиво, то вдруг начинает подергиваться или раздваиваться. Но нам-то срывы изображения не по душе. Очень хотелось бы от них избавиться. А как? Если тебе антенна имя... Интерференция была, есть и будет. Отменить ее, разумеется, нельзя. Однако отстроиться от мешающих переотражений — можно. И первым помощником здесь станут антенны. Еще в 1887 — 1888 гг. знаменитый Генрих Герц использовал для своих опытов симметричный излучатель и магнитный резонатор в форме петли (в приемном устройстве). Они-то и считаются исторически первыми антеннами. Причем обратите внимание: хотя ультракороткие волны, активно используемые ныне в телевизионной технике, в те годы еще не были освоены (впрочем, тогда не освоили ни даже длинноволновый, ни средневолновый диапазоны), хотя зеркальные антенны станут применяться в радиотехнике значительно позже, ученый уже экспериментировал с ними. Они включали в себя полуволновый вибратор, помещенный в фокус параболического металлического зеркала, — именно по такой схеме будут строиться антенны УКВ спустя более чем полвека! Но ближе к делу. Мы уже привыкли к тому, что телевизионные антенны имеют Т-образную форму. Однако мало кто задавался вопросом — а почему? Какие идеи заложены в выбор именно этой формы? Их в принципе много. Основных же — две. Идея первая — пространственная селекция. По замыслу разработчиков, объявивших войну интерференции, приемная телевизионная антенна вовсе не должна быть пространственно-универсаль-ной. То есть: если она принимает сигнал, излученный с любого направления, ее лучше выбросить. Слишком подвержена действию интерференции. Если же впитывает радиопосылку, приходящую только с одного, заранее выбранного места (с того, где расположен телецентр либо ретранслятор), — о, это именно то, что нужно! Ее узкая пространственная избирательность окажется гарантией того, что посторонние переизлучения не вос-примутся — и интерференция будет зарублена на корню! Поэтому телевизионные эксплуатационники, принимая новую приемную антенну на вооружение, прежде всего интересуются ее диаграммой направленности — графическим изображением воспринимающей способности данной антенны в зависимости от угла прихода сигнала. Узкая диаграмма, вытянутая в заданном направлении, — прекрасно! Округлая, без явно выраженных пространственных предпочтений — все, антенна не пойдет. Идея вторая — частотная селекция. Вспомним, что ТВ-вещание ведется не на любых частотах, а лишь на строго определенных. Вот, например, метровый диапазон волн. Для передачи ТВ-про-грамм он разбит на три поддиапазона: I — от 48,5 до 66 МГц, II - от76 до 100 МГц, III - от 174 до 230 МГц. Следовательно, если нам желательно посмотреть передачу, идущую, например, по III поддиапазону, то наша антенна обязана принимать исключительно частоты от 174 до 230 МГц, и никакие иные. В самом деле: не подавит она сигналы на частотах, скажем, от 50 до 300 МГц (такие антенны называются широкополосными) — и четкой передаче конец. Частотная всеядность антенны приведет к тому, что множество принятых сигналов вызовут немыслимую зрелищную какофонию на экране. Чтобы оценить количественно, насколько успешно та или иная антенна осуществляет частотную селекцию, телевизионщики используют понятие "полоса пропускания". Иначе говоря — размах того участка частот, которые данной антенной пропускаются на вход телевизионного приемника без искажений. В частности, по правилам, ее полоса пропускания должна определяться шириной спектра полного телевизионного сигнала (а тот, в свою очередь, по стандарту, принятому в нашей стране, имеет ширину, равную 8 МГц). Разумеется, частотная избирательность — это хорошо. О нако в технике (в том числе и телевизионной) н, мало парадоксов. Если мы настроим антенну на диапазон частот, скажем, 8-го канала, то не придется ли нам иметь еще 11 антенн, чтобы подключиться к любому из 12 каналов? Сколько в технике парадоксов, столько же и компромиссов. Обычно выбирают среднее. В нашем случае выход таков — одна антенна строится все-таки достаточно широкополосной, на прием нескольких каналов. Или нескольких поддиапазонов. А расфильтровка программ осуществляется уже не в ней, а в телевизионном приемнике — с помощью активных фильтров (или узкополосных усилителей), устанавливаемых на входе приемника. Таковы основные идеи. А теперь — о конфигурациях приемных телевизионных антенн. Рецепт уверенного приема Какое странное сочетание — металл и электромагнитное поле. Впрочем, странное лишь на первый взгляд. То, что металлы хорошо проводят электрический ток, известно всем. А переменный ток создает электромагнитное поле — установил в 1820 г. датский физик Ханс Эрстед. Оно же, в свою очередь, вызывает в металле электрический ток— оповестил мир в 1831 г. английский физик Май Фарадей. Именно в его трехтомном труде "Экспериментальные исследования по электричеству" это "обратное" явление было впервые названо электромагнитной индукцией. Так что цепочка понятий "электромагнитное поле — электрический ток — металл" давно уже перестала быть экзотикой для радиоспециалистов. А для антенщиков — в особенности. Схема явления проста. Электромагнитное поле, идущее от телецентра, пронизывает антенну и, в силу закона электромагнитной индукции, возбуждает в ее проводниках ток. Он поступает на вход телевизионного приемника, на экране которого формируется изображение. Схема-то проста, но как выбрать саму конструкцию антенны? Каким образом расположить в ней металлические детали — трубки, контакты? кабельное спутниковое эфирное LUX authorised dealer: (Б) Hirschmariri gi C3AROINEIR NDKIA% DLS 700 типов оборудования со склада в Москве свыше 10000 типов оборудованиия на заказ Проектирование, монтаж, гарантии Тюнера 18 типов Антенны эфирные 30 Антенны SAT лиам. 1.5-5 м 16 Усилители MB ДМВ SAT 40 Ответвители всех видов 90 Конвертеры К и \С 25 Головные станции TB\SAT 16 Декодеры, позиционеры 10 Приглашаем региональных дилеров Скидки до 30% 121002, Москва, Арбат, Староконюшенный пер.,37 Тел. 248-04-10, 291-03-55 Факс 202-07-94 ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ и |
