Дальний прием телевидения

Скачать DjVu (879,37 КБ)

Описание

Описывается любительский телевизор и конструкции антенн для дальнего приема телевидения. Приводятся схемы антенных усилителей для работы в 12 телевизионных каналах и схемы усилительных приставок к промышленным телевизорам. Рассматриваются способы борьбы с некоторыми видами помех при дальнем приеме телевидения. Даны описания простого прибора для настройки антенн и способов настройки и согласования антенн.

Брошюра рассчитана на подготовленных радиолюбителей.

Введение

С каждым годом в нашей стране вступают в строй все новые телецентры н ретрансляционные станции. Быстро развивается сеть радиорелейных линий, связывающих телецентры между собой и позволяющих обмениваться телевизионными программами. Несмотря на это, прием на значительном удалении от телевизионного центра или ретрансляционной станции по-прежнему актуален. Возможность дальнего приема в сочетании с ростом числа телецентров и радиорелейных линий позволит охватить телевизионным вещанием большую территорию нашей страны.

При использовании промышленных телевизоров и обычных антенн уверенный прием телевизионных передач ограничивается расстоянием 80—100 км от телецентра средней мошности. Используя высокочувствительный телевизор и антенну с большим усилением, удается осуществить прием на расстоянии 200—300 км и увеличить тем самым радиус действия телецентра. Площадь, охваченная телевизионным вещанием, прямо пропорциональна квадрату радиуса действия телецентра и при таком его увеличении она возрастает с 6 000—10 000 до 40 000—90 000 квадратных километров. В некоторых районах нашей страны, кроме передач местного телецентра, можно принимать передачи одного, а иногда и двух дальних телецентров, благодаря чему увеличивается число принимаемых программ.

Распространяющиеся в обычных условиях УКВ иногда преломляются в нижних слоях атмосферы и огибают поверхность землн. За счет этого удается принимать сигнал телецентра на расстоянии 150—200 км и более. Рассеиваясь неоднородностями верхних слоев атмосферы во всех направлениях, УКВ могут приходить в точки, еще более удаленные от телецентра. При этом удается получить так называемый тропосферный прием на расстояниях 200—300 км и даже дальше (рис. 1). Используя эти два вида дальнего распространения УКВ, можно получить довольно регулярный дальний прием телевизионных передач.

Иногда УКВ отражаются от ионосферы и распространяются на очень большие расстояния. Отраженные от спорадического слоя ионосферы Es, УКВ могут приниматься на расстоянии 1 000—2 500 км. При отражении от более высокого слоя F2 УКВ распространяются на расстояниях 2 500—5 000 км. Сигналы, принимаемые от такого вида распространения, иногда имеют очень большую величину. Для более длительного приема надо использовать и слабые сигналы, применив высокочувствительный телевизор и высокоэффективные антенны. Прием сигналов, отраженных от слоя Es, носнт нерегулярный характер и происходит в основном в летнее время на частотах 1— 3 телевизионных каналов. Отражение УКВ от слоя F2 происходит в дневное время зимой в годы максимума солнечной активности на частотах до 50—55 Мгц.

В осеннее и зимнее время возможен также кратковременный и нерегулярный прием телепередач за счет отражения УКВ от северного сияния. Такой прием происходит в северных районах, а иногда н в районах средней полосы нашей страны. Влетающие в нашу атмосферу метеориты сгорают и оставляют ионизированные хвосты на той же высоте, где появляется ионизированный слой Es. Мощные регулярные потоки и метеорные дожди повышают ионизацию слоя Е и могут способствовать появлению слоя Es. Сигналы, отраженные от ионизированных хвостов случайных метеоров, удается принимать в виде коротких редких вспышек. Сила сигнала, отраженного от северного сияния и от хвостов метеоров, очень мала и для его приема также нужен очень чувствительный телевизор и сложная антенна.

Повысить чувствительность телевизора увеличением числа усилительных каскадов удается только до определенного предела, ограниченного внутренними шумами его первых ламп и входных цепей. Если принятый сигнал по величине меньше шумов илн соизмерим с ними, прием изображения невозможен. Кроме того, чувствительность телевизора ограничивается не только его внутренними шумами, но и шумами космического происхождения, принимаемыми антен. ной. Последние имеют довольно большую интенсивность, особенно на метровых волнах. С укорочением длины волны интенсивность космических шумов уменьшается.

Наиболее интенсивные космические шумы приходят из области центра Галактики, которая наблюдается с территории Советского Союза в южном направлении низко над горизонтом. Малонаправленные антенны принимают космические шумы из больших участков неба и уровень принятых космических шумов оказывается сколько раз большим уровня внутренних шумов телевизора. Улучшить отношение сигнал/шум можно, увеличивая коэффициент направленного действия антенны. При этом полезный принимаемый сигнал возрастает пропорционально коэффициенту направленного действия антенны, а уровень шумов космического излучения, определяющий общий уровень шумов телевизора, остается практически неизменным.

Начиная с частот 100—150 Мгц и выше, уровень космических шумов становится сравнимым и даже меньшим уровня внутренних шумов телевизора. На этих частотах чувствительность телевизора ограничивается в основном его внутренними шумами. Внутренние шумы телевизора определяются шумами первого каскада УВЧ, так как они более других усиливаются всеми последующими каскадами. Используя современные схемы с малошумящими лампами, можно понизить уровень внутренних шумов только до определенного предела. Поэтому улучшить отношение сигнал/шум на частотах выше 100— 150 Мгц можно также, применяя антенны с большими коэффициентами усиления и направленного действия. Этим самым можно так, же улучшить прием и при наличии помех некосмического происхождения.

Для возможности дальнего приема промышленные телевизоры, выпускаемые серийно, приходится подвергать переделке, которая сводится к повышению чувствительности н к сужению полосы пропускания. Полосу пропускания приходится сужать для улучшения отношения сигнал/шум при приеме очень слабых сигналов, соизмеримых с внутренними шумами усилительных ламп телевизора. Наиболее простым способом повышения чувствительности и сужения полосы пропускания телевизора является увеличение сопротивления нагрузки в каскадах видеоусилителя и в видеодетекторе. Так как после такой переделки телевизор не требует никакой настройки, то она может быть выполнена радиолюбителями средней квалификации. Сужение полосы в этом случае не сопровождается повышением избирательности, н при наличии радиопомех прием будет ухудшен.

Сузить полосу пропускания и одновременно повысить избирательность можно, перестроив контуры УПЧ изображения. Однако выполнить такую перестройку могут только квалифицированные радиолюбители, имеющие соответствующую измерительную аппаратуру (сигнал-генератор и ламповый вольтметр). Кроме того, в телевизорах по одноканальной схеме с общим для изображения и звука УПЧ при значительном сужении полосы пропускания и повышении избирательности будет отсутствовать прием звукового сопровождения.

После таких переделок телевизор не обеспечивает хорошего качества изображения при дальнем приеме в те моменты, когда принимаемый сигнал увеличивается, а также при приеме ближнего телецентра. Значительные преимущества при дальнем приеме дает регулятор полосы пропускания. При установке такого регулятора в промышленных телевизорах приходится делать сложные переделки. К тому же после установки такого регулятора в большинстве телевизоров, выполненных по одноканальной схеме, прием звукового сопровождения будет возможен только при широкой полосе пропускания.

Увеличить чувствительность телевизора, не сужая его полосу пропускания, можно, применив усилительную приставку ПЧ или антенный усилитель. В телевизоре при этом не нужно делать никаких переделок, что дает неоспоримые преимущества перед другими способами повышения чувствительности. Эти способы повышения чувствительности позволяют получить хорошие результаты. Однако, если в месте приема имеются помехи, то ослабить их влияние можно только сузив полосу пропускания телевизора.

Учитывая все это, лучше построить специальный телевизор для дальнего приема с регулятором полосы пропускания и раздельными УПЧ изображения и звука с автономной схемой помехоустойчивой и усиленной АРУ по каналу изображения.