РАМОЧНЫЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕРАМОЧНЫЕ АНТЕННЫ

С. Сотников, Радио №8/1963 ст.37

После опубликования в журнале «Радио» № 3, 1963 г. статьи «Телевизионные антенны для даль­него приема» в редакцию стали поступать письма читателей с прось­бами опубликовать данные рамочных телевизионных антенн, описанных в этой статье, а также в ряде статей журнала за прошлые годы.

Здесь приводятся конструктивные данные рамочных антенн, а также описываются способы соединения этажей коаксиальным кабелем. На рис. 1 вкладки показана конструк­ция рамочной двухэлементной ан­тенны, в таблице даны размеры ее элементов. Антенна имеет максимум усиления на частотах, близких к не­сущей частоте изображения. Полоса пропускания антенны достаточно ши­рока для того, чтобы не ослабить значительно сигнал звукового со­провождения. Входное сопротивле­ние антенны составляет 70—80 ом. Фидер, выполненный из коаксиаль­ного кабеля с волновым сопротивле­нием 75 ом (РК-1, РК-3 и др.), присоединяется к точкам а—а через симметрирующее устройство в виде четвертьволнового короткозамкну­того шлейфа (рис. 2, а вкладка). Короткозамкнутый шлейф можно выполнить из отрезков того же самого кабеля, который используется для фидера (рис. 2,6). Коэффициент усиления антенны достигает 8—9 дб. Элементы антенны можно изготовить из металлических трубок диаметром 10—20 мм. Материал трубок —лю­бой: медь, латунь, дюралюминий, железо.

Рамки антенны можно согнуть из металлических полос любой тол­щины, ширина полос должна быть равна 20~у40 мм. Антенну также можно изготовить из кусков толстого многожильного провода, укрепив его на изоляторах, установленных на деревянных распорках. Элементы ан­тенны в точках О укрепляются без изоляторов.

В некоторых случаях согласование фидера с антенной удается улуч­шить, изменяя в небольших пределах длину короткозамкнутых шлейфов. Длина шлейфов изменяется пере­движением короткозамыкающей пе­ремычки. При слабом принимаемом сигнале, передвигая перемычку, нуж­но добиваться наибольшей контраст­ности изображения на экране теле­визора.

При изготовлении рамок антенны из очень тонкого провода или дру­гого подсобного материала антенна может оказаться несколько расст­роенной. Радиолюбители в этом слу­чае могут подстроить антенну. Под­стройка осуществляется изменением электрической длины провода обеих рамок. Удобней всего это делать с помощью короткозамкнутого шлейфа небольшой длины, включенного в разрыв рамки в точке О (рис. 3). Размеры сторон рамки надо сделать несколько меньшими по сравнению с указанными в таблице. При этом часть провода рамки не участвует в приеме, так как она оказывается свернутой в шлейф. Поэтому после подстройки шлейфов их надо раз­вернуть — вытянуть провод шлей­фов, увеличив тем самым размеры рамки. Некоторую подстройку можно также произвести, изменяя расстояние В между рамками двух­элементной антенны. Однако при изменении этого расстояния в преде­лах от 0,12А, до 0,24А, коэффициент усиления антенны меняется незна­чительно.

Усиление антенны можно увели­чить, сделав ее двухэтажной (рис. 4). Размеры элементов этой антенны приведены в таблице.

Кабель, соединяющий этажи, и фидер укладываются вдоль стрел и вдоль мачты.

Схема соединения этажей антенны показана на рис. 5 вкладки. Расстоя­ние между этажами составляет 0,5—0,75 Х_ср, где Х_ср — средняя длина волны телевизионного канала (см. таблицу).

Этажи двухэтажной рамочной ан­тенны соединены кабелем с волновым сопротивлением 75 ом. В том месте, где присоединяется фидер (также выполненный из коаксиального 75-омного кабеля), включен согла­сующий четвертьволновый трансфор­матор, представляющий собой отре­зок коаксиального кабеля длиной l_тр, с волновым сопротивлением 52 ом (РК-19, РК-6, РК-47 и др.).

Если нет кабеля с волновым со­противлением 52 ом, можно приме­нить и 75-омный, но при этом схема соединения будет более сложной (рис. 6, вкладка). Отрезки кабеля I берутся любой, минимально возмож­ной длины, но обязательно одинако­вой. Соединяя этажи антенны, необ­ходимо следить за тем, чтобы жилы отрезков кабеля I присоединялись к одноименным выводам а активных вибраторов — например,только к ле­вым в верхнем и нижнем этаже или только к правым.

Усиление двухэтажной антенны в 1,5 раза больше, чем одноэтажной. Для того чтобы получить еще боль­шее усиление, нужна двухрядная двухэтажная антенна (рис. 7, вклад­ка). Этажи этой антенны соединены 75-омным кабелем (рис. 8, вкладка). Здесь так же как и при соединении этажей двухэтажной антенны — в качестве симметрирующих устройств используются шлейфы по рис. 2, а или по рис. 2, б. Усиление этой антенны примерно в 1,5 раза больше, чем двухэтажной антенны. И здесь нужно помнить, что жилы отрезков кабеля I должны быть присоединены во всех этажах только к левым или только к правым выводам а актив­ных вибраторов. Стрелы и мачта могут быть металлическими. Пере­кладины нужно изготовить из дере­вянных брусков или реек. Отрезки кабеля I — любой, но одинаковой длины.

Кабель l, соединяющий этажи, согласующие трансформаторы и фи­дер укладываются вдоль стрел, пере­кладин и мачты.

Размеры всех элементов антенны приведены в таблице; расстояние между этажами и рядами антенны выражено в долях X (X — длина волны канала также берется из таблицы). В диапазоне VI—XII каналов элементы антенн можно выполнить из металлических трубок диаметром не более 5—10 мм. Усиление рамоч­ных антенн в этом диапазоне при приеме на двух соседних каналах понижается незначительно. Это дает возможность осуществить прием во всех каналах с VI по XII с помощью всего двух антенн, рассчитанных на VII и X каналы.

Для VI—XII каналов поперечные размеры рамочных антенн не велики, поэтому для этих каналов можно построить антенну, составленную из четырех (I — IV) двухэтажных двух­рядных антенн (рис. 9). Соединение этажей в каждой из четырех (I — IV) двухэтажных двухрядных антенн по­казано на рис. 8. Четыре фидера, идущие от этих антенн, соединены между собой и согласованы с общим фидером — коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 ом (рис. 10, вкладка). Усиление такой антенны в два раза превышает усиле­ние двухэтажной двухрядной антен­ны. Используя тропосферное прохож­дение, на описываемую антенну мож­но принимать передачи телецентров удаленных на расстояние ЗОО-6ОО км. Размеры всех элементов этой антенны также приведены в таблице.

Длину кабелей фидеров h нужно взять минимально возможной, но одинаковой. Кабель фидеров lь трансформаторов l_тр и общего фи­дера нужно уложить вдоль распорок, перекладин и мачты. Стрелы, рас­порки и мачта могут быть метал­лические, перекладины —деревян­ные.

Жилы кабелей I во всех этажах должны быть присоединены только к левым или только к правым выво­дам а активных вибраторов. Если это требование не соблюдено, антенна работает плохо. При расстоянии между этажами, равном 0,5А,, коэффициент усиления такой антенны по напряжению будет не менее 8. Полотно такой антенны, например для VIII канала имеет размеры 2,7X2,7 м, то есть не пре­вышает размаха полуволнового ди­поля для I канала.