3.4. Телевизионная антенна типа «полуволновой вибратор уголковой конструкции»

На рис. 3.11 приведены конструкция простой наружной антенны с условным названием «уголковый полуволновой вибратор» и схема соединения антенны с кабелем снижения. Эта антенна предназначена для приема телепередач на расстоянии до 50 км от ТЦ на местности, где действует достаточно высокая напряженность электромагнитного поля. Она применяется в тех случаях, когда нужно вести прием сигналов с различных направлений. Антенна уголковой конструкции относится к классу широкополосных ТА, которые охватывают три диапазона телеканалов. По действующей классификации 1-й диапазон имеет два телесигнала и занимает полосу частот от 48,5 до 66 МГц (1-й и 2-й каналы), 2-й диапазон — три канала с полосой частот от 75 до 100 МГц (3—5-й каналы) и 3-й диапазон — семь каналов с полосой частот от 174 до 230 МГц (6—12-и каналы; см. табл. 1.4). Такой большой разнос частот между диапазонами предъявляет к данным антеннам определенные требования, например к точности сборки, и создает дополнительные трудности при их изготовлении.

На наружную уголковую антенну можно принимать телесигналы на 1—12-й каналы на расстоянии 50—80 км от ГЦ. Хорошие результаты обеспечиваются при отсутствии отраженных сигналов и помех от других передающих центров на указанных частотах. Антенну изготавливают по расчетным размерам на каждый канал по средней частоте этого канала или на 1—5-й каналы по средней частоте 3-го канала.

Техническая характеристика:

коэффициент усиления ............. 1.3—3 дБ

KБВi .......................... 0,46—0,81

входное сопротивление антенны ..... 30 Ом

волновое сопротивление фидера . . . . . 75 Ом

рабочая частота .................. 50- 230 МГц

напряженность поля в точке приема 2 мВ/м неравномерность коэффициента усиления ...................... 0,78 дБ

КБВ ........................... 0,55—0,7

помехозащищённость. .............. —(5... 11) дБ

дальность приема сигналов ......... до 80 км

угол раствора вибраторов .......... 80

УСС ........................... мостик

угол раствора диаграммы

направленности в горизонтальной плоскости ...................... 75—80

Диаграмма направленности имеет форму вытянутого эллипса, в котором ЭДС развивается во всех направлениях прихода сигнала. Максимальная ЭДС на зажимах развивается, когда сигнал поступает с направления, перпендикулярного вибратору. Сигнал, приходящий к антенне под углом 90°, составляет примерно 0,3—0,35 максимального значения и развивает такую же пропорциональную сигналу ЭДС. В диаграмме направленности антенны не выделяются ни основной, ни боковые лепестки. Наличие почти круговой направленности антенны определяет ее применение в месте приема сигналов. Антенна в силу своей конструкции в большей степени воспринимает боковые помехи и отраженные сигналы. Это обстоятельство приходится учитывать при установке антенны на участке.

Конструкция уголковой антенны включает в свой состав: мачту 4, выполненную из тонкостенной стальной трубки диаметром 30—40 мм или из деревянного бруса переменного сечения, имеющего в верхней части сечение 40х40 или 50х50 мм; две металлические трубки, образующие полуволновой вибратор направленного действия;

УСС, выполненное из металлических трубок в виде четверьволнового короткозамкнутого мостика; крепежные сборки и детали.

Для изготовления короткозамкнутого мостика и уголкового вибратора применяются латунные (алюминиевые или стальные) трубки диаметром 8—20 мм, с толщиной стенки до 1 мм.

Конструктивные размеры уголковой антенны приведены в табл. 3.13. Описание работы УСС и размеры четвертьволнового короткозамкнутого мостика см. в гл. 1.

Основой конструкции антенны является плата 5, выполненная из диэлектрического материала, например оргстекла толщиной 4 мм, и представляющая собой трапецию с изогнутыми под углом 80° сторонами (см. рис. 3.11). Эта плата крепится к мачте с помощью болтов или винтов, с применением соответствующих прокладок и скоб. К этой плате крепятся трубки вибраторов 1 и 2 с помощью скоб и резьбовых соединений. Снизу к плате 5 крепится симметрирующий мостик (вариант крепления см. на рис. 3.11).

Коаксиальный кабель, идущий от телевизора, привязывается к мачте с помощью изоляционной ленты с шагом 0,5 м, далее протягивается через одну из трубок короткозамкнутого мостика и припаивается оплеткой к правой трубке вибратора и к трубке, через которую он проходит.

Внутренняя жила коаксиального кабеля припаивается ко второй трубке вибратора. Пайку проводников рекомендуется производить к внутренним поверхностям трубок. Вторая трубка короткозамкнутого мостика припаивается проводом к трубке вибратора, к которой припаяна внутренняя жила коаксиального кабеля.

Полуволновой вибратор антенны может быть изготовлен из металлической ленты или полосы толщиной 2—3 мм шириной 16—50 мм из дюралюминия (латуни или бронзы). Вместо пайки или сварки в конструкции антенны можно применить крепежные соединения, выполненные по правилам электрического монтажа электроустановок.

После изготовления уголковую антенну необходимо настроить на частоту принимаемого канала. Сначала антенну устанавливают в направлении принимаемой станции. Для этого антенну поворачивают в одну сторону до тех пор, пока на экране телевизора изображение не начнет исчезать. Это положение отмечают. Затем делают то же самое, поворачивая антенну в другую сторону. После этого антенну устанавливают посередине между двумя зафиксированными положениями и закрепляют. Настройку антенны завершают точной установкой металлической перемычки короткозамкнутого мостика на максимальную контрастность, передвигая ее вдоль трубок мостика.

Если антенна сделана точно, то особой настройки не потребуется. Если же для изготовления вибраторов применены трубки другого диаметра, то необходимо произвести дополнительную настройку, помня, что при уменьшении диаметра трубки длина вибраторов увеличивается.