Телевізійні антени, кабелі і їх параметри

Главная » Каталог статей » Статьи на украинском » Телевізійні системи » Телевізійні антени, кабелі і їх параметри

Якість кольорового зображення в значній мірі залежить від приймальної антени. Всі антени для кольорових телевізорів повинні мати смугу пропускання частот, виміряну на рівні 0,7 від максимального значення АЧХ, не менше 5 Мгц, оскільки сигнали кольоровості передаються на частотах 4,406…4,756 Мгц (модульований кольоровід’ємний сигнал «червоного» кольору) і 3,9…4,25 Мгц (модульований кольоровід’ємний сигнал «синього» кольору). Якщо ця умова не дотримується, то сигнали кольоровості проходять через антену сильно ослабленими і зображення на екрані кольорового телевізора виходить чорно-білим. Ослаблення сигналів, що приймаються, в смузі частот вище 5 Мгц на якість звукового супроводу звичайно не впливає, оскільки телевізійні приймачі мають достатній запас підсилення по каналу звуку.

Передаючі телевізійні антени випромінюють хвилі горизонтальної поляризації. Відповідно повинна бути виготовлена і приймальна антена, зокрема, її трубки повинні бути паралельні земній поверхні. В деяких країнах застосовується вертикальна поляризація.

Вхідний опір антени – відношення напруги на її вході (в місці приєднання фідера) до сили струму. При довільній довжині вібратора вхідний опір може мати активну і реактивну складові. Остання буває індуктивною і ємнісною. Наявність реактивної складової призводить до зменшення потужності, що поступає з антени у фідер. Щоб уникнути цього, антену треба налаштувати в резонанс з частотою приймальних сигналів.

Електрорушійна сила (ЕРС), утворена в антені електромагнітним полем, залежить від напряму приходу сигналів. Так, якщо напівхвильовий вібратор розташований таким чином, що приймальні сигнали приходять з напрямку, перпендикулярного вібратору антени, то утворюється найбільша ЕРС. Коли напрям приходу сигналів співпадає з віссю вібратора, ЕРС близька до нуля. При прийомі сигналів з будь-яких інших напрямків ЕРС має проміжні значення між нулем і максимумом.

Графічне зображення в полярних координатах залежності ЕРС від напряму приходу сигналів за умови, що максимальна ЕРС приймається рівна одиниці, називається діаграмою спрямованості. Остання визначається конструкцією антени. Так, для напівхвильового вібратора в горизонтальній площині вона має форму вісімки. Ширина її оцінюється кутом, в межах якого ЕРС, наведена в антені електромагнітним полем, складає не менше 0,7 від максимального рівня. В інших антенах, більш направлених, ніж напівхви­льовий вібратор, діаграма по зображенню схожа на пелюстку. Із збільшенням спрямованості пелюсток витягується, а кут зменшується.

Коефіцієнт направленої дії (КНД) показує, в скільки разів потужність, яка поступає на вхід приймального пристрою при прийомі на дану (направлену) антену, більш потужності, яку можна було б одержати при прийомі на ненаправлену антену, яка приймає однаково зі всіх напрямів (КНД рівний одиниці). Чим вужче діаграма спрямованості, тим вище значення КНД антени. Наближена формула для його розрахунку має вигляд:

clip_image002 (1.11)

де q – коефіцієнт, рівний 1°; qЕ і qН – ширина діаграми спрямованості (в градусах) на рівні 0,7Еmax і 0,7Нmax для площин електричної Е і магнітної Н складових напруженості електромагнітного поля відповідно.

Діюча довжина приймального вібратора – один з головних параметрів антени. Її добуток на напруженість поля в точці прийому дає значення ЕРС, що розвивається на вході антени, коли сигнал приходить з напрямку, перпендикулярному вібратору антени.

Діюча довжина h вимірюється в метрах і залежить від геометричних розмірів антени і довжини хвилі. Для напівхвильового вібратора вона визначається формулою:

clip_image004. (1.12)

Коефіцієнт посилення (КП) приймальної антени – характеристика, яка вказує, в скільки разів потужність, яка поступає на вхід приймального пристрою при прийомі на антену даного типу, більша тієї потужності, яку можна було б одержати, застосовуючи простий напівхвильовий вібратор.

КП антени визначається відношенням напруг и1max/и2max, де и1max – напруга на навантаженні, яке створюється даною антеною при орієнтації її по максимуму прийнятого сигналу; и2max – те ж стосовно до напівхвильового вібратора. КП в децибелах розраховується за формулою:

КП = 20lg(и1max2max). (1.13)

Узгодження антени з кабелем, що має номінальне значення хвильового опору 75 Ом, характеризується коефіцієнтом бігучої хвилі (КБХ), який визначається як відношення иmіn/иmax, де иmіn і иmaх відповідно мінімальне і максимальне значення напруг, отриманих при вимірі уздовж фідера під час роботи антени в режимі передачі. Для якісного прийому телевізійних програм задовільною вважається умова: КБХ = 0,5. Величину, обернену КБХ, називають коефіцієнтом стоячої хвилі (КСХ): КСХ = 1/КБХ.

Неузгодженість лінії передачі з антеною призводить до додаткових втрат. Тому ККД лінії передачі кабелю hл залежить як від втрат у діелектрику, так і від ступеня узгодження:

clip_image006 (1.14)

де hmax = 10–βl/20 – ККД без обліку втрат на неузгодженість;

β – втрати в діелектрику, дБ/м;

l – довжина лінії передачі, м.

Перешкодозахищеність антени – відношення напруг из max/и1max, де и1max – напруга, створювана антеною на погодженому навантаженні при орієнтації антени по максимуму сигналу, прийнятого з головного напрямку; из max – теж, але при прийомі з напрямку, перешкодозахищеність в якому визначають. Перешкодозахищеність у децибелах визначають за формулою:

ξ = 20 lg (из max1max).

Оставьте комментарий к статье