В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

Для повышения коэффициента направленного действия, приема сигналов только одного направления и увеличения коэффициента усиления на 30…40 % с тыльной стороны зигзагообразной антенны устанавливают экран (рефлектор), представляющий собой набор трубок длиной в 0,5 λ , расположенных параллельно плоскости антенны на расстоянии 0,1 друг от друга (рис. 10.19). Но при этом диапазонные свойства антенны ухудшаются. Вместо трубок можно использовать металлические полоски либо такой же провод, как для рамки антенны. В табл. 10.3 приведены основные размеры рефлектора.

Рис. 10.19. Зигзагообразная телевизионная антенна с рефлектором

Другим вариантом зигзагообразной антенны является кольцевая антенна или, как ее называют радиолюбители, «Паутинка», показана на рис. 10.20.

Рис. 10.20. Зигзагообразная телевизионная антенна типа «Паутинка»

Такая антенна способна работать во всем метровом диапазоне волн, отведенном для телевидения, и принимать передачи на любом из двенадцати частотных каналов. Коэффициент усиления антенны плавно нарастает с увеличением номера канала на 0,5 дБ на первом канале, до 11 дБ — на двенадцатом.

Антенна представляет собой металлический обруч, выполненный из дерева или другого изоляционного материала, с проложенным по поверхности обруча проволочным кольцом. Обруч крепится к деревянной мачте. В центре кольца к мачте крепятся на изолированном основании из гетинакса, текстолита или оргстекла две металлические пластины полукруглой формы, выполненные из листовой меди, латуни или белой жести. Толщина пластин не имеет значения, а их радиус равен 50 мм. Каждая пластина соединяется с металлическим обручем или проволочным кольцом пятью лучами, расположенными под равными углами. Затем лучи соединяют между собой пятью перемычками на равных расстояниях. Кольцо, лучи и перемычки можно изготовить из антенного канатика или медного провода диаметром 1,5…3,0 мм. Все соединения нужно тщательно пропаять. Затем к антенне подключается фидер, соединяющий ее с телевизором.

Зигзагообразные антенны могут использоваться на дальней границе зоны прямой видимости или вблизи от ближней зоны полутени в зависимости от мощности передатчика и рельефа местности на трассе между передатчиком и телевизионным приемником.

Основное их достоинство состоит в широкой полосе частот, позволяющей с помощью одной антенны принимать несколько телевизионных программ по разным частотным каналам. Для них можно считать общим принципом постоянство для данной конкретной конструкции произведение коэффициента усиления на рабочую полосу частот. Чем шире рабочая полоса частот, тем меньше коэффициент усиления при данных габаритах антенны.

Отсюда следует, что для получения высокого значения коэффициента усиления следует выбирать узкополосные антенны, рассчитанные на прием одного, от силы двух — трех соседних по частоте каналов. При этом нужно учитывать, что между вторым и третьим, а также между пятым и шестым каналами имеются большие частотные промежутки. Поэтому эта каналы, хотя и являются соседними по номерам, ко не являются соседними по частоте.

В табл. 10.4 приведено соответствие частот и телевизионных каналов, используемых в Российской Федерации. На основании данных этой таблицы можно определить длину волны телевизионного сигнала, зная частоту f [Гц]:

λ= 3∙10 8/ f

Коаксиальные кабели нашли широкое применение в телевидении. Он состоит (рис. 10.21) из медного внутреннего проводника, одножильного или многожильного, полиэтиленовой изоляции, внешнего проводника, плетеного из медных проволок диаметром 0,1…0,2 мм, и пластмассовой оболочки.

Рис. 10.21. Конструкция коаксиального кабеля

Обозначение коаксиального кабеля состоит из букв и трех чисел: буквы РК означают радиочастотный коаксиальный кабель, первое число показывает волновое сопротивление кабеля в омах, второе — внутренний диаметр оплетки в миллиметрах, третье — номер разработки.

К числу основных параметров коаксиального кабеля относятся волновое сопротивление, погонное затухание и коэффициент укорочения волны.

Волновое сопротивление Z в— определяется через погонную индуктивность L поги погонную емкость С пог:

Z в = √( L пог/ С пог)

Режим работы фидерной линии (коаксиального кабеля) определяется соотношением между волновым сопротивлением линии Z ви сопротивлением нагрузки Z н. Если сопротивление нагрузки — активное и равно волновому сопротивлению ( Z н= R= Z в), то энергия от генератора (от антенны) полностью передается по коаксиальному кабелю в нагрузку. Этого всегда надо добиваться.

Если сопротивление нагрузки — чисто активное, но не равно волновому сопротивлению кабеля ( Z н= Rне равно Z в) либо комплексное, состоящее из активной и реактивной составляющей, то не вся энергия генератора (антенны) передается в нагрузку, часть ее отражается обратно в сторону антенны.

Погонное затухание β — затухание на единицу длины коаксиального кабеля; выражается в децибелах на метр [дБ/м] или [дБ/км]. Затухание — в децибелах в линии длиной l равно:

T= β∙ l

Коэффициент укорочения длины волны в коаксиальном кабеле n — параметр, показывающий, во сколько раз длина волны в линии λ кменьше длины волны λ в свободном пространстве, т. е.

n = λ/ λ к.

В табл. 10.5 приведены конструктивные данные и параметры наиболее распространенных коаксиальных кабелей.

* Двойной экран.

** Семижильный проводник.

*** Полувоздушная изоляция.

На рис. 10.22 приведены графики зависимости погонного затухания коаксиальных 75-омных кабелей от частоты.