Техника - молодёжи 1995-02, страница 28

Требования к телевизионным антеннам были сформулированы лауреатом Государственной премии, доктором технических наук, профессором М.С. Нейманом еще в 1939 г. Их основой стали идеи пространственной селекции — передающие антенны должны иметь широкую (в горизонтальной плоскости) диаграмму направленности, а приемные — узкую. И сразу выяснилось: подобное уже есть — ведь тогда вовсю шел переход на УКВ-диапазон, поскольку развитие ЧМ-вещания и

Внешний вид петлевого вибратора Пистолькорса (вверху). Внизу буквами обозначены: а) вид спереди на петлевой вибратор и сечение (в вертикальной плоскости) его диаграммы направленности (ДН); б) вид сверху на вибратор и сечение (в горизонтальной плоскости) его ДН; в) вид сбоку на вибратор и сечение (в вертикальной плоскости) его ДН.

ТВ-связи нуждалось в протяженных частотных полосах, не реализуемых на длинных, средних и коротких волнах. К числу таких антенн можно отнести широкополосные вибраторы Надененко и Минца, уголковую Пистолькорса, кольцевую Татари-нова, квадратную Бема и другие. Мы, однако, рассмотрим лишь две, наиболее популярные сегодня в метровом ТВ-вещании.

Первая — симметричный петлевой полуволно-вый вибратор.

В 1929 г. отечественные ученые А.А. Пистоль-корс и П.Н. Рамлау запатентовали приемную УКВ-антенну, которая позже получила название турни-кетной. Она состояла из двух взаимно перпенди-

ярных вибраторов (металлических трубок), ^збуждаемых напряжениями со сдвигом фаз 90°. Эта антенна стала дальним предшественником петлевого вибратора. Затем, в 1939 г., А.А. Пистолькорс изобрел апериодическую шлейф-антенну, и после ее упрощения родился собственно петлевой вибратор, доживший до наших дней без существенных изменений.

Он состоит из двух одинаковых металлических трубок диаметром 10 — 20 мм, расположенных соосно на небольшом расстоянии друг от друга. Полный размах трубок составляет половину принимаемой длины волны, и оттого данный вибратор еще называется резонансным, ибо настроен в резонанс с одной-единственной длиной электромагнитной волны. Его диаграммы направленности имеют вид восьмерки (в горизонтальной плоскости) и окружности (в вертикальной).

Петлевой вибратор рекомендуется использовать в качестве наружной приемной ТВ-антенны, если расстояния от передающего телецентра составляют не более 20 — 30 км, а вокруг нет ни крупных объектов, ни источников дополнительных помех. Когда же неподалеку высятся многоэтажные дома, это делать нежелательно — из-за симметрии диаграмм направленности он одинаково удачно будет принимать как прямой, так и переизлученный ТВ-сигнал. И в том его существенный недостаток, а неоспоримое достоинство — простота изготовления. Петлевой вибратор может сделать любой человек, даже незнакомый с радиотехническими премудростями.

петлевого вибратора. Директоры как бы устремляют восприимчивость антенны Уда — Яги по направлению телецентра, и оттого часто встречается словосочетание "директорная антенна". При этом чем больше число директоров, тем уже оказывается приемная диаграмма направленности. А вот если требуется немного расширить полосу пропускания, директоры слегка отодвигают один от другого. И все же наиболее употребительным является термин "волновой канал" — этим как бы

Вверху— трехэлементная антенна типа "волновой канал" и сечение (в горизонтальной плоскости) ее ДН. Внизу — пятиэлементная антенна такого же типа и сечение (в той же плоскости) ее ДН. Видно, что с увеличением количества директоров происходит сужение диаграммы направленности.

Конструкция диапазонной антенны типа ТВК-7/6-12.

Плоская вибраторная логопериодическая антенна. Цифрами 1 — 6 обозначены вибраторы.

Вторая антенна — директорного типа, или "волновой канал".

Сейчас уже трудно установить имя ее изобретателя — скорее всего оно останется неизвестным. Но доказано, что первыми, кто изучал (в 1927 — 1929 гг.) ее особенности, были американские ученые С. Уда, Д. Яги. Недаром в 30-е годы она так и именовалась — антенной Уда — Яги.

Ее конструкция достаточно оригинальна. Основой является полуволновый вибратор, а необходимыми дополнениями — опять же вибраторы, помещенные впереди него (немного укороченные; их называют директорами от лат. "директор" — направляющий), и размещенный позади (слегка удлиненный) рефлектор (от лат. "рефлекторе" — отражать). Диаграмма направленности вытянута в сторону телецентра и значительно острее, чем у

Схема зигзагообразной антенны. Цифрами обозначены: 1 — деревянная мачта; 2 — деревянная рейка; 3, 4 — металлические пластины; 5 — изоляционные прокладки; 6 — провод диаметром 2...3 мм; 7 — плата питания антенны; 8 — фидер снижения.

подчеркивается снайперский прицел антенны "на телецентр", воздается должное "пролагаемой" ею вдоль директоров электромагнитной трассе.

Когда же целесообразнее всего применять "волновой канал"? Во-первых, эта антенна предназначена для наружного прослушивания эфира. Не внугрикомнатного. Во-вторых, она обеспечивает уверенный прием на удаленностях от телецентра до 30 — 50 км. В-третьих, позволяет хорошо отстроиться от переизлученных ТВ-сигналов. Таковы достоинства. А недостатки? Одиночная, к сожалению, она имеет достаточно узкую полосу пропускания, из чего вытекает, что для приема многих ТВ-каналов следует устанавливать на крыше несколько таких антенн.

Вернее, следовало бы — ибо "волновой канал" легко модернизируется. Оставаясь, заметьте, системой вибраторов различной длины. Но раз длины их неодинаковы, то сама система обладает несколькими резонансными частотами. И если число вибраторов, их расположение и параметры подобрать так, чтобы внутри любого интервала частот (между двумя соседними каналами) параметры антенны менялись незначительно, то она станет уже диапазонной.

Одним из оригинальных решений являются антенны с логопериодической структурой, которые позволяют принять ТВ-программы по всем 12 каналам. Наибольшее распространение они нашли в дециметровом диапазоне волн.

Другой пример — зигзагообразная антенна. Она также многоканальна и применяется на больших расстояниях от телецентров

Наконец, существуют достаточно сложные и большие коллективные системы приема ТВ-вещания. Те обладают не только обширной диапазонностью, но и мощной помехоустойчивостью. Правда, это уже другая техника. А следовательно, иной разговор. ■

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ

Рефлектор

Вибратор Директор

in