Uralsat.Ru - Спутниковый интернет в любом регионе России и СНГ

ЭФИРНЫЕ АНТЕННЫ

В настоящее время на нашем отечественном рынке предлагается и продается довольно широкая номенклатура антенн эфирного телевидения. Если вы замечали, то из множества каналов эфирного телевидения (до 14 в Санкт-Петербурге) некоторые принимаются с прекрасным качеством, некоторые похуже, а других и совсем не видно.

Основную роль в качестве приема играет приемный тракт, мощность передатчика и расстояние до него. Варианты приема не отличаются большим разнообразием. Первый вариант - вы присоединены к кабелю системы коллективного приема. При этом сама приемная антенна может стоять где угодно - или прямо над вашим подъездом, или в стороне, или вообще на другом доме. Городская антенная служба гарантирует вам прием 3 программ с приемлемым качеством. Эти антенны стоят давно, обслуживаются кое-как. Замена кабеля, я думаю, не производилась со времен царя Гороха. В зависимости от разных причин, антенны могут быть модернизированы - установлены на ту же мачту дополнительные антенны ДМВ диапазона, сориентированы в правильном направлении, грамотно сделана разводка с промежуточными усилителями, согласованием и помехозащитой. А может быть ничего этого и не сделано. Тогда для качественного приема вы начинаете изобретать различные варианты - ставите комнатную антенну, вывешиваете за окно всеволновую антенну и т.д. Если в прямой видимости вашего балкона находится городская телевизионная вышка - особых проблем не возникает. Когда же этого нет, начинаются проблемы. Или вы вынуждены устанавливать антенну на крышу, или вообще на соседний, более высокий дом. Но и это не решает всех проблем. Иногда вещание ведется не только с главной телевизионной вышки, как, например, в Санкт-Петербурге, где есть три точки вещания. В этом случае играет роль правильная ориентация антенны.

Как бы плохи ни были антенны отечественного производства, они выполняли и до сих пор выполняют свои функции. Дело в том, что системы эфирного вещания России и Западной Европы различаются по частотному плану. В Западной Европе эфирное вещание ведется или в высокочастотной части метрового диапазона (МВ), каналы 5-12 по классификации CCIR (частоты 174-230 МГц), или в дециметровом диапазоне (ДМВ) каналы 21-69. В России в настоящее время по-прежнему основное вещание ведется на метровых волнах (каналы 1-3, 58-76 МГц, каналы 6-12, 172-230 МГц). Однако в последнее время все большее количество программ вещают в дециметровом диапазоне (в Санкт-Петербурге - 9). Вещание в дециметровом диапазоне имеет свои проблемы, связанные, в первую очередь, или с невозможностью, или с плохим качеством приема в разных районах города. Здесь играют роль и место расположения дома, и наличие естественных препятствий, и отдаленность от точки вещания. А это, в свою очередь, вызывает множество проблем, связанных с выбором антенны, местом ее установки и т.д.

Dipol 18/6-12/21-60	АТИНВ1-60М

Конструкция антенн

В основе практически любой антенны для приема эфирного телевидения лежит основной элемент - полуволновой вибратор (см. рис.1). Полуволновой вибратор при небольших расстояниях до источника сам по себе уже является приемной (равно как и излучающей) антенной. Существует несколько разновидностей таких вибраторов: линейный разрезной, линейный неразрезной и петлевой. Это классическая антенна, по отношению к которой пересчитываются параметры всех иных разновидностей. На рис. 1 схематически изображена антенна с петлевым вибратором. Диаграмма направленности вибратора имеет форму восьмерки, проходящей в плоскости антенны. При этом наибольший уровень сигнала получается в направлении главного лепестка антенны в горизонтальной поляризации. При повороте антенны на 90°, поляризация меняется на вертикальную. При развороте антенны на 180° вокруг оси, будет приниматься обратная ветвь “восьмерки”. Качество антенны с точки зрения усиления сигнала тем выше, чем выше ее направленность (чем уже главный лепесток диаграммы антенны) и чем меньше обратный и боковые лепестки.

В общем случае, длина вибратора определяется следующим соотношением:

l=lср/2(1-d(%)/100), где

lср - средняя длина волны рабочей полосы частот;

d(%) - коэффициент укорочения, зависящий от отношения lср/dэкв;

dэкв - эквивалентный диаметр вибратора.

Эта формула дает представление о размерах антенны для приема программ метрового диапазона. Обычно размер вибратора в 1.5-3.0 м является нормальным размером для 1-3 каналов эфирного телевидения.

Следующий элемент антенны - директор - это обычно стержень длиной 2l= lср/2, соединенный с основной штангой. Директоров может быть много, от этого зависит коэффициент усиления антенны. Директоры еще называются пассивными вибраторами.

Часто на антенне метрового диапазона можно видеть разные конструкции рефлекторов. Они могут быть в виде такого же, как директор, стержня, в виде двух стержней, один - над, другой - под штангой или в виде металлической пластины или сетки.

Как отмечалось выше, конструкции антенн могут быть самые разные. От конструкции будет зависеть эффективность антенны. На приведенных фотографиях можно видеть различные варианты исполнения антенн: от классических, с выполнением всех требований к конструкции и наличием всех необходимых элементов (Cober 39040, Cober 39100, Funke 2736), до достаточно простых (Nippon AW-21).

Cober YAGI 31110	Всеволновая Funke 60 элементов

Логопериодические антенны

Рис.1

Все конструкции логопериодических антенн сводятся к повторяющейся структуре из n директоров различной длины. Схематически один из наиболее технологичных видов антенны приведен на рис. 2.

Наиболее важными для электрических параметров антенны являются два размера - длины директоров и расстояния между ними. При этом неплохо было бы так же пропорционально менять и диаметры директоров. Однако часто для упрощения конструкции этого не делается. Тогда антенна получается менее эффективной. Хотя, конечно, диаметр меньше оказывает влияние на эффективность антенны (на выполнение условия логопериодичности). Основное отличие логопериодической антенны от какой-либо другой заключается в ее несомненном преимуществе, связанном с сохранением диаграммы направленности и всех остальных параметров в широком диапазоне частот. У всех других антенн диаграмма направленности меняется в зависимости от диапазона. Эта особенность логопериодической антенны связана с ее конструкцией, обеспечивающей для каждого диапазона работу какой-либо активной части антенны, состоящей из нескольких директоров. Однако есть и минусы, связанные с большой длиной и с большим количеством директоров. Например, логопериодическая антенна на 1-41 каналы с коэффициентом усиления 6 дБ будет иметь длину 2608 мм при количестве директоров 20 и при размере максимального директора 3568 мм. Поэтому, конечно, необходимо выбирать антенну, исходя из разных соображений, связанных с наличием преград, отражающих поверхностей, помех, расстоянием до телецентра и многих других факторов. Например, если сигнал метрового диапазона достаточно большой, то можно рассчитать такую антенну, у которой коэффициент усиления будет поменьше для метровых волн и побольше для дециметровых.

Весь телевизионный диапазон эфирного вещания можно условно разделить на следующие:

Рис.2

VLO - низкочастотный диапазон, метровые волны, частота 48-108 МГц, 1-5 каналы;

- VHF - высокочастотный диапазон, метровые волны, частота 170-230 МГц, 6-12 каналы;

- UHF - высокочастотный диапазон, дециметровые волны, частота 470-860 МГц, 21-69 каналы;

В Санкт-Петербурге в настоящее время можно принимать до 14 различных программ.

Основное вещание ведется с вышки телецентра, однако две программы вещают из других точек города.

Всеволновая Cober 61 элемент	Funke DCRS 1730

Методика сравнения параметров антенн

Когда в качестве источника сигнала используется не стандартный лабораторный генератор и излучающая антенна, а сигнал с телевизионной вышки, то начинают играть роль и погодные условия, и место установки антенны. Поэтому при разработке методики измерения было обращено внимание на устранение факторов, которые могли повлиять на сравнительные характеристики антенн. Проведенные измерения не претендуют на абсолютные значения, т.е. не проверяют основные электрические характеристики антенн, но дают качественное представление о сравнении антенн друг с другом.

Nippon AW-21	Cober Comby 1345

Результаты тестирования

Сборка антенны

Для тестирования были получены антенны пяти фирм. Cober (Италия), Funke (Голландия), Nippon (Япония), DIPOL (Польша), Televes (Испания) и отечественной фирмы (конверсионное предприятие “РЭМО” из г. Саратова).

Результаты сравнения основных технических и эксплуатационных характеристик приведены в таблице.

Из приведенных в таблице антенн можно выделить несколько групп: всеволновые антенны с большим коэффициентом усиления, такие как Cober 39040, Funke 2736. В силу больших размеров и, соответственно, достаточно большого коэффициента усиления, такие антенны хорошо использовать в коллективных системах приема, при установке на крыше на небольшой мачте. Следует отметить, что, несмотря на свою сложность, антенны хорошо продуманы с точки зрения сборки. Однако конструкция антенны Funke более устойчива к ветровым воздействиям.

Другая группа антенн - малогабаритных, всеволновых - представлена довольно широкой номенклатурой. Выделить какую-либо одну как лучшую довольно сложно. Неплохие характеристики имеют практически все антенны. В данной ситуации приобретают значение такие потребительские свойства антенн, как цена и наличие необходимых аксессуаров. Единственная представленная антенна российского производства имеет неплохие электрические характеристики и не очень хорошего качества покраску. Антенна свинчивается при помощи нескольких гаек. Сделать вручную это практически невозможно, в отличие от зарубежных антенн.

Обратите внимание на антенну Nippon AW-21. При очень небольших размерах, она имеет совсем неплохие характеристики.

Небольшого размера всеволновая антенна, выпущенная предприятием "Рэмо", давала также совсем неплохие результаты.

Редакция благодарит фирмы “Белка”, ДЖЕНЕРАЛ САТЕЛАЙТ, “Ланс”, “Рэмо” и “Универсал”, предоставившие образцы антенн для тестирования.