нструкционно 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 (hтц) и приемной антенны (hп).
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 (hтц+ hп).
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 0,1R 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.
Фактор возможности установки антенны в том или ином месте, несомненно, может внести непредвиденные (а иногда и нежелательные) осложнения. Ими могут стать невозможность применения мачты необходимой высоты, сложные ветровые условия, не позволяющие применить антенны с большой парусностью, близкое расположение железобетонных конструкций или строений — опоры высоковольтных линий, электрифицированных железных дорог, металлические ангары, здания, крыши строений с металлическими покрытиями и др. Чтобы устранить или хотя бы ослабить влияние таких факторов, приходится увеличивать высоту мачты, переносить антенну в другое, иногда более удаленное от телевизора, место, применять антенны с повышенной помехозащищенностью. Все это тоже сказывается на необходимости постановки дополнительных требований к выбору антенны.
Третий фактор, который в той или иной мере влияет на выбор будущей конструкции антенны, — это материальные и физические возможности самого исполнителя. Этот фактор не влияет на величину зоны уверенного приема, но неизбежно в наше трудное для мастеровых людей время наложит свой отпечаток на выбор конструкции антенны.
С учетом первого и второго факторов реальные границы выбора будут ограничены двумя-тремя конструкциями. Вот здесь вам и предстоит самостоятельно решить — делать антенну попроще или наличие материалов и собственный опыт позволят изготовить и более сложную конструкцию. Выбор, конечно, за вами. Но советуем — не скупитесь. Если опыт и мастерство позволят вам сделать более сложную из представленных антенн, реализуйте такую возможность. Затраченные усилия не раз возвратятся к вам в виде дополнительных преимуществ. Другое дело — если опыта конструирования еще недостаточно. В этом случае не надо стремиться к усложнениям. Простая конструкция — меньше неясных вопросов, да и возможность сделать непроизвольную ошибку тоже значительно меньше.
Выбор антенны можно осуществить не только умозрительно, обложившись массой справочников, руководств. Этот вопрос можно решить чисто практическим способом, взяв в помощь уже накопленный до вас опыт радиолюбителей в вашей местности. Походите по округе, приглядываясь к крышам зданий, обратите внимание на уже установленные антенны, отметьте, каких из них больше. Было бы очень хорошо, если вам удастся поговорить с кем-то из радиолюбителей или знакомых о качестве приема на используемые антенны. Для вас это будут бесценные сведения, которые сэкономят время, усилия и помогут достичь именно ожидаемых результате».
Одно из условий выбора конструируемой антенны предполагает и наличие имеющихся у радиолюбителя или мастера тех или иных материалов, без которых изготовление становится проблемой. Так что же нужно, чтобы выполнить полноценную телевизионную антенну?
Электрическая часть конструкции антенны (антенное полотно) — это система токопроводящих линий, работающих на высоких частотах. Токи высокой частоты в отличие от постоянного тока и токов колебаний звуковых частот протекают не по всему объему проводника, а только в его поверхностных слоях. Это накладывает особые условия на качество и состояние токопроводящего материала.