Евгений Карнаухов - Телевизионные антенны. Индивидуальное водяное отопление...(Сделай сам №3-4∙1993)

Один из вариантов антенны показан на рис. 5, а . Она рассчитана на работу в диапазонах метровых волн на 1—12 каналах. Структуры совершенно одинаковые, ее элементы крепят на несущей стреле, и соседние вибраторы для получения необходимой жесткости соединены между собой концами труб. Таким образом сформирована структура, по внешнему виду напоминающая «змейку». Две стрелы с вибраторами под углом 60° закреплены на деревянной мачте — в данном случае сами стрелы выполняют и роль собирательной линии. Элементы собирательной линии не должны иметь электрического контакта между собой. Вдоль одной из линий (конструкционно это удобно вдоль нижней линии) проложен кабель Фидера до точки питания, а он находится со стороны направления на телецентр.

При использовании для изготовления ЛПА труб большого диаметра создание концов вибраторов между собой становится не очень удобным, да и большое число вибраторов серьезно утяжеляет конструкцию. В этом случае вариант, показанный на рис. 5, б , позволяет уменьшить число вибраторов и несколько иначе расположить их, а концы вибраторов соединить антенным канатиком.

На рис. 5,в показана модификация антенны ЛПА, у которой элементы собирательной линии параллельны друг другу, поэтому антенна приобретает компактный вид. Вместе с уменьшением числа вибраторов, а для диапазона ДМВ и размеров вибраторов удается сделать очень легкую и компактную конструкцию.

Рис. 5. Логопериодические антенны:

а)с треугольным расположением элементов; б)с трапецеидальным расположением вибраторов; в)антенна для диапазона ДМВ

Мы с вами рассмотрели пять наиболее распространенных групп телевизионных антенн, которые в работе радиолюбителей получили широкое признание и практически в зоне уверенного приема обеспечивают получение качественного приема. Основные параметры рассматриваемых антенн сведены в табл. 3.

Пользуясь этой таблицей, можно оценить приемные свойства одной конструкции относительно другой, что, в свою очередь, облегчает решение вопроса, на какой из них остановить свой выбор, исходя из конкретных имеющихся условий. Одна из граф таблицы указывает ориентировочное рекомендуемое расстояние, на котором данный вид антенны целесообразно использовать. Расстояния указаны относительно границы зоны уверенного приема (об этом вы узнаете в следующей главе) вашего телецентра или ретранслятора.

Обращаем ваше внимание, что к данной таблице не надо относиться как к догме. Эти данные носят чисто рекомендательный характер, а конкретную ситуацию приема можно определить на месте, проведя ряд экспериментальных наблюдений, если есть возможность и желание выполнить несколько конструкций антенн.

Как видно из предыдущих разделов, антенны бывают различными — попроще, посложнее, узкополосные, широкополосные, обладающие различными направленными свойствами, допускающие применение различного материала для изготовления. Даже в пределах одной группы — «волновой канал», зигзагообразные, логопериодические — имеется определенный выбор вариантов исполнения, применения материалов. Так какую же из предложенных конструкций выбрать? Чтобы отдать предпочтение той или иной конструкции, необходимо учесть требования ряда условий.

Одно из самых жестких требований накладывает удаленность точки приема от передающего телецентра. Это такой фактор, на который конструктор антенны повлиять никак не может, а значит, его следует принять как исходный факт. Влияние этого фактора радиолюбитель должен учитывать не по абсолютному значению погонных километров от города, в котором расположен телецентр или ретранслятор, а по отношению к реально существующей так называемой зоне уверенного приема данного телецентра в районе проживания.

Зона уверенного приема (радиус R этой зоны в километрах) зависит от мощности телецентра, высоты расположения передающей телевизионной антенны ( h тц) и приемной антенны ( h п).

Особенность радиоволн метрового и дециметрового диапазонов состоит в том, что они распространяются в пределах прямой (оптической) видимости. Существует небольшой уровень рефракции (огибание) земной поверхности, поэтому возможен прием и в некоторой близлежащей части пространства к зоне уверенного приема. Эту зону при выборе и конструировании антенны ориентировочно можно оценить по эмпирической (выведенной опытным путем) формуле:

R= 3,75…4,12 ( h тц+ h п).

В расчетной формуле коэффициент пропорциональности указан с некоторым разбросом, учитывающим условия распространения радиоволн. Если на пути распространения волн имеются рассеивающие или поглощающие массивы — холмы, горы, большие массивы лесов, города с крупными промышленными и жилыми строениями, высоковольтные линии электропередач, — то в этом случае в формуле следует задействовать минимальный коэффициент. И наоборот, если условия распространения довольно хорошие — ровная степная поверхность, большие массивы водных поверхностей, — то в формуле можно взять и максимальное значение коэффициента.

Приведенную формулу следует применить при мощности передатчика 50 кВт (киловатт). При отличающейся мощности передатчика телецентра или ретранслятора ( Р , кВт) потребуется ввести поправочный коэффициент — √( P /50). Тогда найденное по формуле расстояние нужно будет умножить на коэффициент — это и будет значение расстояния зоны уверенного приема для ваших условий приема.

Если расчетную величину зоны уверенного приема R принять за единицу, то зону с нормированной величиной до 0,1 R принято называть ближней зоной приема. В этой зоне тип примененной антенны решающего значения не имеет, но, правда, могут возникнуть определенные проблемы в ориентировании антенны для получения лучших условий приема.

За пределами ближней зоны по мере увеличения расстояния от телецентра (ретранслятора) до точки приема необходимо применять антенны с большей величиной коэффициента усиления или коэффициента направленного действия. В справочной таблице характеристик конструкций антенн (смотри предыдущий раздел) приведены рекомендации по преимущественному их использованию из числа представленных видов.

Второе не менее важное условие — предполагаемая высота установки антенны и влияние окружающей обстановки. Чем выше поставить или подвесить антенну над уровнем земной поверхности и над крышей здания (или относительно крыш близстоящих строений), тем большая величина электродвижущей силы (ЭДС) сигнала наводится в антенне и тем выше ее эффективность. Поскольку параметр высоты приемной антенны нами может выбираться из реальных условий и этим параметром мы можем целенаправленно управлять, то тем самым можем в какой-то мере отодвигать границы зоны уверенного приема. Так что предыдущее утверждение, что радиолюбитель не может повлиять на дальность зоны уверенного приема, строго говоря, не совсем точно. Правда, особенно не обольщайтесь. Если вы самостоятельно проведете несложные расчеты зоны уверенного приема с учетом реально достижимой максимальной высоты установки антенны, то увидите, что ваше рукотворное влияние на увеличение дальности приема не превысит 5, в лучшем случае 10 процентов. Это совсем немного. Но в некоторых случаях, особенно для тех, кто живет на границе зоны уверенного приема, и эти небольшие проценты могут доставить небольшую крупицу радости и позволят «въехать» в столь желанную и, казалось бы, недостижимую зону.