Поиск по сайту

3.2. Комнатные и встроенные антенны.

Условия распространения радиоволн в помещении существенно отличаются от их распространения в свободном пространстве. Интерференционный характер элекромагнитного поля внутри помещений (за счет многократных отражений от предметов) выражен более резко. Проявляется это в уменьшении напряженности поля и изменении поляризации волн. Приемлемое расположение антенны для одного ТВ канала может не соответствовать ее расположению для приема другого канала. Качество приема на комнатные и встроенные антенны может меняться даже при хождении людей по комнате.

На величину принимаемого сигнала влияют экранирующие свойства материалов стен здания (в домах, построенных из железобетонных конструкций, затухание сигналов в 3-5 раз больше, чем в деревянных) Поэтому лучше располагать комнатные антенны вблизи от окон. В густо застроенных районах напряженность поля на нижних этажах в 10-20 раз (на верхних в 5-8 раз) меньше, чем на крыше здания.

В квартирах, где окна выходят в сторону, противоположную теле центру, напряженность поля настолько мала, что не позволяет вести удовлетворительный прием ТВ программ. Установка на окнах и балкона решеток и затеняющих металлических штор приводит к еще большему уменьшению телевизионного сигнала, а иногда и к невозможности просмотра ранее принимавшихся программ на комнатные антенны.

Качественный прием ТВ программ на комнатные антенны возможен при условии прямой видимости и расположении квартиры на верхних этажах здания (при многоэтажной застройке).

Если нет возможности установить наружную антенну, надо проверить работу вашего телевизора на комнатную антенну соседа, а затем принимать решение о ее приобретении.

Разновидностью комнатных антенн являются встроенные антенны, применяемые в переносных телевизорах. По конструкции это метровая (телескопическая) одноштыревая либо двухштыревая антенна. Для приема в диапазоне дециметровых волн используется рамочная антенна. Одноштыревые антенны подключают непосредственно на вход телевизора, двухштыревые и рамочные — через симметрирующий трансформатор. В рабочем положении антенна раздвигается и может быть установлена вертикально или наклонена. В зависимости от принимаемого телевизионного канала подбирают длину штырей телескопической антенны. Прием нс встроенные антенны возможен при достаточной мощности телевизионного сигнала.

В настоящее время в продаже имеются комнатные антенны различных видов, при покупке необходимо выбирать из них такие, которые по своим параметрам подходят для приема необходимых телевизионных каналов в данном районе. Принимаемые телевизионные каналы указывают в паспорте на антенну.

Согласно ГОСТу [3. 1] условное обозначение комнатных антенн начинается с букв:

AT — антенна телевизионная;
третья буква в обозначении указывает на способность антенны к перестройке П — перестраиваемая, Н — неперестраиваемая);
первая цифра — тип антенны;
вторая — номер разработки (модификации);

НАПРИМЕР:АТП - 6.1 — антенна телевизионная, перестраиваемая, 6-го типа, первой модификации;

АТН - 6.2 — антенна телевизионная, неперестраиваемоя, 6-го типа, второй модификации.

Для приема метровых волн комнатные антенны изготавливают по принципу полуволновых либо укороченных линейных вибраторов. Наиболее распространена телескопическая комнатная антенна метрового диапазона с шарнирным поворотным устройством (рис. 3. 3).

Рис. 3. 3. Телескопическая комнатная антенна:

а) штыревая, б) ленточная

Шарнирное устройство позволяет найти оптимальное положение, а телескопическая конструкция вибраторов — произвести настройку на принимаемый телевизионный канал. Для согласования вибраторов комнатных антенн с 75-омным кабелем применяют симметрирующий трансформатор.

В некоторых комнатных антеннах для уменьшения геометрической длины вибраторов и облегчения их настройки применяют укорачивающие индуктивности.

В дециметровом диапазоне волн геометрические размеры антенн значительно меньше чем в метровом, вследствие чего появилась возможность изготавливать и применять малогабаритные направленные эффективные антенны — «волновой канал», логопериодические и другие (рис. 3. 4).

В тех случаях когда прием на комнатную антенну неудовлетворителен, необходимо установить наружную ТВ-антенну, а если такой возможности нет (из-за конструкции здания, отсутствия балкона и др.), следует поставить комнатную телевизионную антенну с усилителем. Усилитель конструктивно встраивается в основание антенны. Ее целесообразно применять при приеме слабых сигналов и отсутствии помех (работа промышленных установок, электротранспорта и т. д.).

Рис. 3. 4. Внешний вид комнатных антенн:

а) для приема ДМВ каналов

б) для приема MB и ДМВ каналов

3.2.1. Комнатная антенна АТН - 7.3 «ОРБИТА-II-I» с усилителем

Для повышения усилительных свойств в комнатных антеннах применяют антенный усилитель. К таким антеннам относится антенна телевизионная комнатная широкополосная АТН-7.3 «ОРБИТА-II-I» с усилителем (рис. 3.5). Ее удобно подключать к телевизорам отечественного производства, имеющим раздельные выходы MB и ДМВ диапазонов.

Сигналы метрового диапазона волн принимает широкополосный плоский вибратор, а дециметрового — четырехэлементный волновой канал, конструктивно расположенный на стойке над широкополосным плоским вибратором. Усилитель, расположенный внутри корпуса антенны, используется для улучшения приема телевизионных каналов в дециметровом диапазоне волн.Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 3.6.

Технические параметры:

Коэффициент усиления антенны, по отношению к полуволновому вибратору, дБ,

не менее в MB диапазоне 48, 5… 100 МГц................................................................ -2

в MB диапазоне 174… 230 МГц................................................................................. О

ДМВ диапазоне 470… 620 МГц.................................................................................. 15

Коэффициент бегущей волны (КБВ), (измеренный на конце кабеля снижения), не менее, в полосе частот:

48, 5… 100 МГц............................................................................................................. 0, 2

174… 230 МГц.............................................................................................................. 0, 4

470… 620 МГц.............................................................................................................. 0, 4

Коэффициент защитного действия (КЗД), дб, не более, в полосе частот

48, 5… 100 МГц............................................................................................................. О

174… 230 МГц.............................................................................................................. О

470… 620 МГц............................................................................................................. -8

Рис. 3. 5. Антенна телевизионная комнатная широкополосная ATH-7. 3 «ОРБИТА-II-I»

Сигнал, принятый антенной дециметрового диапазона, через емкость С1 поступает на базу транзистора VT1, выполненного по схеме с общим эмиттером. Усиленный сигнал с коллектора VT1 через С4, W2 поступает на вход второго усилительного каскада на транзисторе VT2. Формирование АЧХ осуществляется элементами C1W1, C4W2 на входе и выходе VT1. Обратная связь по току в усилительных каскадах определяется элементами C5R4C6, C8R8C9. Усиленный сигнал через емкость С10 подается на выходной разъем SX2 и далее по фидеру поступает на блок питания. Через емкость С1 производится разделение телевизионного сигнала и напряжения питания (+ 12 В). Регулируют напряжено питания подстроенным резистором R1. Полосковые линии W1… W4 выполнены методом печатного монтажа.

3.2.2. Комнатная антенна с регулируемым усилением

К недостаткам комнатных антенн с усилителем следует отнести возможность появления резко выраженных повторных изображений (при неточной ориентировке), а также наложение на основное изображение сигнала другой более мощной программы. При близком расположении от телецентра, большое усиление антенны с усилителем приводит к срыву синхронизации и невозможности просмотра мощных телевизионных каналов. Поэтому при приеме различных ТВ каналов приходится каждый раз выбирать положение антенны в комнате. Перечисленных недостатков можно избежать, используя комнатную антенну с регулируемым усилением.

Рис.3.6. Принципиальная схема усилителя комнатной антенны АТН 7-3 "ОРБИТА-11-1»

Рис. 3.7. Общий вид антенны с регулируемым усилением

Прием телевизионных каналов метрового диапазона волн происходит на одноштыревую либо двухштыревую (в зависимости от исполнения) телескопическую антенну, а дециметрового — на зигзагообразную антенну с параболическим рефлектором. Антенный усилитель и блок питания конструктивно расположены внутри корпуса подставки (рис. 3.7). Регулируемый усилитель функционирует следующим образом (рис.3.8). Через устройство сложения сигналов (ФНЧ L1C3L2 и ФВЧ C1C2L3C4) телевизионный сигнал подается на транзистор VT1. С помощью регулятора R18, расположенного на корпусе антенны, изменяется напряжение питания транзистора VT1, что приводит к изменению его коэффициента усиления.

Формирование АЧХ усилителя определяют элементы C7R4L4C10, C13R10L5 и элементы обратной связи по току R3C8R6, R9C12R12. Контроль регулировки усиления осуществляется с помощью двух светодиодов — зеленого и красного свечения: при загорании зеленого подается минимальное напряжение, что соответствует минимальному усилению, при загорании красного светодиода — максимальное напряжение (максимум усиления). Недостатком данной антенны является малый размер телескопической антенны (одноштыревое исполнение) и как следствие этого — неудовлетворительный прием на 1-5 метровых каналах. Лучшими параметрами для приема ТВ каналов метрового диапазона обладают антенны с двухштыревой телескопической конструкцией.

Следует отметить, что применять рассмотренные выше конструкции антенн удобнее с телевизорами, имеющими объединенный вход для метрового и дециметрового диапазонов.

АКТИВНЫМИ АНТЕННАМИ обычно называют устройства, объединяющие собственно антенну и активные элементы усиления преобразования сигналов. Разделить активную антенну но пассивную и активную части невозможно, т. к. она выполняется в виде одного блока.

3.2.3. Активная антенна «DELTA»

К разновидностям активных антенн относится антенна DELTA (рис. 3. 9). В комплекте антенны имеется подставка и мачтовое крепление, используемое для установки антенны вне помещений.

Рис. 3. 9. Внешний вид антенны «DELTA»

Технические параметры антенны «DELTA»:

Каналы приема.................................................. 1 -5................. 6-12................ 21 -68

Усиление, дБ..................................................... 8...................... 25..................... 28

Угол приема....................................................... 2х90°............... 2х90°................ 60°

КЗД, дБ............................................................. 0...................... 0....................... 16

Прием метрового диапазона волн осуществляется на петлевой вибратор, а дециметрового — на волновой Х-образный вибратор (рис 3. 10). Согласование с фильтрами сложения осуществляется трансформаторами Т1 и Т2. Через устройство сложения сигналов (ФНЧ L1C1L2 и ФВЧ C2L3C3) телевизионный сигнал подается на двухкаскадный усилитель.

Коррекция АЧХ во втором каскаде осуществляется элементами R4R5C7 и C9R7. Питание усилителя (+ 12V) поступает по антенному кабелю с отдельного блока питания. При использовании антенны с телевизором, имеющим одно общее входное гнездо, сигнал подают непосредственно на антенный вход, используя блок питания ZS-12. Для работы с телевизорами, не имеющими общего входа, необходимо подключить к выходу антенны разветвитель телевизионного сигнала.

3.2.4. Активные широкополосные антенны «DEXTA»

Семейство антенн DEXTA имеет значительно меньшие геометрические размеры, чем пассивные антенны. Они имеют встроенный малошумящий усилитель телевизионных сигналов, соединенный непосредственно с активными вибраторами.

В комнатных вариантах антенн имеется подставка и отсутствует мачтовое крепление (рис. 3. 12, 3. 14).

Рис. 3. 12. Внешний вид антенн «DEXTA»

Технические параметры «DEXTA»

Каналы приема.................................................. 1 -5................. 6-12................ 21-68

Усиление, дБ..................................................... 8...................... 21..................... 25

Угол приема....................................................... 2х90°............... 2х90°................ 60°

КЗД, дБ............................................................. 0...................... 0....................... -16

Технические параметры «DEXTA SUPERNOWA»

Каналы приема.................................................. 1… 5................. 6… 12................ 21… 68

Усиление, дБ........ 1............................................ -30-8.............. -10-23............. 0-32

Угол приема....................................................... 2х90°............... 2х90°................ 60°

КЗД, дБ............................................................. 0...................... 0....................... -16

В версии антенны «Dexta Supernova» предусмотрена регулировка коэффициента усиления, что позволяет использовать ее в зонах с различным уровнем телевизионных сигналов.

Технические параметры «DEXTA NOWA»:

Каналы приема.................................................. 1… 5................. б… 12................ 21… 68

Усиление, дБ..................................................... 8...................... 27.................... 31

Угол приема....................................................... 2х90°............... 2х90°................ 60°

КЗД, дБ............................................................. 0...................... 0....................... -16

Прием телевизионных каналов метрового диапазона волн осуществляется на петлевой вибратор (рис. 3. 15). согласующее устройство которого выполнено на трансформаторе Т1. В дециметровом диапазоне волн прием осуществляется на волновые V - образные вибраторы. Согласование с фильтром сложения осуществляется трансформатором Т2, выполненным методом печатного монтажа. Через фильтр сложения (ФНЧ L3C1L4C3L5 и ФВЧ C2W1C4W2C5) телевизионный сигнал подается на двухкаскадный усилитель. Коррекция АЧХ в первом каскаде осуществляется элементами R1L6R4C7, а во втором - R5L7C9R6 и R8C11W3C10R7C8R3. Полосковые линии W1… W3 выполнены также методом печатного монтажа. Питание усилителя (+ 12V) поступает по антенному кабелю с отдельного блока питания (ZS-X2). При использовании антенны с телевизором, имеющим одно общее входное гнездо, сигнал подают непосредственно на антенный вход, используя блок питания ZS-X2. Для работы с телевизорами, не имеющими общего входа, необходимо подключить к выходу антенны разветвитель телевизионного сигнала. Если необходимо подать сигнал с одной антенны к двум телевизорам необходимо использовать блок питания ZS-X3. Модернизация антенны «DEXTA NOWA» за счет изменения конструкции вибратора метрового диапазона позволила получить устойчивый прием на 1-5 каналах. В антенне «DEXTA NOWA - R» также предусмотрена регулировка коэффициента усиления, что позволяет ее использовать в зонах с различным уровнем телевизионных сигналов.

Рис. 3. 14. Внешний вид антенны «DEXTA SUPERNOWA-R».

Технические параметры «DEXTA SUPERNOWA-R»:

Каналы приема.................................................. 1 -5................. 6-2.................. 21 -68

Усиление. дБ..................................................... -30… 20............ -10… 22............. О… 32

Угол приема....................................................... 2х90°............... 2х90°................ 60°

КЗД, дБ............................................................. 0...................... 0....................... -16

Рис. 3.15. Принципиальная схема антенны DEXTA NOWA

3.2.5. Активная широкополосная антенна «ALFA 7»

Дальнейшее совершенствование конструкции антенн «DEXTA» воплотилось в конструкции антенны ALFA 7 (рис. 3. 16). Введение рефлектора позволило значительно увеличить коэффициент направленного действия антенны. Регулировка коэффициента усиления в этой антенне позволяет использовать ее в зонах с различным уровнем телевизионных сигналов и зонах неуверенного приема.

Рис. 3. 16. Антенна ALFA 7

Технические параметры ALFA 7

Каналы приема.................................................. 1 -5................. 6-12................ 21 -69

Усиление, дБ..................................................... -30… 8.............. -10… 23............. 0… 35

Угол приема....................................................... 2х90°............... 2х90°................ 60°

КЗД. дБ............................................................. 0...................... 0....................... -16

3.2.6. Активная широкополосная антенна «Gamma PLUS»

Широкополосные активные антенны «Gamma PLUS» (рис. 3. 18) имеют встроенный малошумящий усилитель телевизионных сигналов, соединенный непосредственно с активными вибраторами. Предназначены для работы в условиях различных уровней сигналов и установки как внутри помещений, так и вне. Для этого в комплекте антенны имеется подставка и мачтовое крепление.

Рис. 3. 18. Антенна «Gamma PLUS».

Технические параметры антенны Gamma Plus:

Каналы приема.................................................. 1 -5................. 6-12................ 21 -60

Усиление, дБ..................................................... 5...................... 24… 26............ 33… 35

Угол приема....................................................... 2х90°............ 2х90°.............. 60°

КЗД. дБ............................................................. 0...................... 0....................... -16

Прием метрового и дециметрового диапазона волн осуществляется на петлевые вибраторы (Рис. 3. 19). Согласование вибраторов с фильтрами сложения осуществляется трансформаторами Т1 и Т2. Через устройство сложения сигналов (ФНЧ L1C1L2 и ФВЧ C2L3C3) телевизионный сигнал через емкость С4 подается на двухкаскадный усилитель, выполненный на малошумящих транзисторах VT1, VT2. АЧХ усилителя корректируют элементы R4R5C9 и C10R6. Питание на усилитель (+ 12V) поступает по антенному кабелю с отдельного блока питания.

Технические параметры антенны Gamma Plus 2L

Каналы приема.................................................. 1… 5................. 6… 12................ 21… 60

Усиление, дБ..................................................... 12-16............... 20-22................ 33-35

Угол приема....................................................... 2х90°............. 2х90°.............. 60°

КЗД, дБ............................................................. 0...................... 0....................... -16

Рис. 3. 19. Принципиальная схема антенны «Gamma PLUS».

В версии антенны «Gamma Plus 2L» увеличен коэффициент усиле- ния на 1-5 телевизионных каналах за счет увеличения размерна петлевого вибратора MB диапазона. Технические параметры антенны Gamma Plus LUX (телескопическая):

Каналы приема.................................................. 1 -5................. 6-12................ 21 -60

Усиление, дБ..................................................... 12… 16............. 24… 26.............. 33… 35

Угол приема, град............................................. 2х90°............. 2х90.............. 60°

КЗД, дБ............................................................. возможность изменения угла приема -16 В версии антенны «Gamma Plus Lux» применен телескопический перестраеваемый диполь MB диапазона, что позволяет производить подстройку на принимаемый канал в метровом диапазоне волн, а также изменять угол приема (диаграмму направленности).