Телевизионная антенна - Television antenna

Элемент Winegard 68 УКВ /УВЧ антенная антенна. Этот распространенный многодиапазонный тип антенны использует УВЧ Яги спереди и УКВ логопериодический сзади соединены вместе.
Часть серия на
Антенны
Монтаж типичной сотовой антенны на вершине башни.
Общие типы

А телевизионная антенна (ТВ антенна) является антенна специально разработан для использования с телевизионный приемник (TV) для приема в эфир вещательное телевидение сигналы из телеканал. Наземное телевидение транслируется на частотах от 47 до 250.МГц в очень высокая частота (VHF) и от 470 до 960 МГц в сверхвысокая частота (УВЧ) диапазон в разных странах. Телевизионные антенны производятся двух различных типов: «комнатные» антенны, которые должны располагаться сверху или рядом с телевизор, и «наружные» антенны, установленные на мачта на крыше дома хозяина. Их также можно установить на чердаке или чердаке, где сухие условия и повышенная высота благоприятны для приема и долговечности антенны. Наружные антенны более дороги и сложны в установке, но они необходимы для адекватного приема в помещении. челка районы вдали от телевизионных станций. Наиболее распространенными типами комнатных антенн являются диполь[1] («кроличьи уши») и рамочные антенны, а для наружных антенн - яги,[1] журнал периодический,[1] а для каналов УВЧ - многопролетный отражающая антенная решетка.

Описание

Назначение антенны - перехват радиоволны из желаемого телевизионные станции и преобразовать их в крошечные радиочастота переменные токи которые применяются к телевизору тюнер, извлекающий телевизионный сигнал. Антенна подключается к телевизору с помощью специального кабеля, предназначенного для передачи радиотока, называемого линия передачи. Ранее в антеннах использовался плоский кабель под названием 300 ом Twin Lead. Стандарт сегодня - 75 Ом коаксиальный кабель, который менее восприимчив к помехам, который подключается к Разъем F или же Разъем Belling-Lee (в зависимости от региона) на задней панели телевизора.

В большинстве стран телевизионное вещание разрешено в очень высокая частота (VHF) диапазон от 47 до 68 МГц, называемый нижним диапазоном VHF или группа I в Европе; От 174 до 216 МГц, называемый верхним диапазоном УКВ или группа III в Европе и в сверхвысокая частота (UHF) диапазон от 470 до 698 МГц, называемый группа IV и V в Европе. Границы каждой группы несколько различаются в разных странах. Радиоволны в этих диапазонах распространяются Поле зрения; они заблокированы холмами и видимым горизонтом, что ограничивает зону приема телевизионной станции 40–60 миль (64–97 км), в зависимости от местности.

В предыдущем стандарте аналоговое телевидение, используемые до 2006 г., диапазоны VHF и UHF требовали отдельных тюнеры в телевизионном приемнике, который имел отдельные антенные входы. В длина волны из радиоволна равно скорость света (с) делится на частоту. Вышеуказанные полосы частот покрывают 15: 1 длина волны соотношение, или почти 4 октавы. Трудно сконструировать одну антенну для приема такого широкого диапазона длин волн, и существует октавный промежуток от 216 до 470 МГц между частотами VHF и UHF. Так традиционно отдельные антенны (или на открытом воздухе антенн отдельные наборы элементов на одной стрелы поддержки), были использованы для приема ОВЧ и УВЧ каналов.

Начиная с 2006 года многие страны мира перешли от вещания с использованием более старых аналоговое телевидение от стандарта к новому цифровое телевидение (ДТВ). Однако обычно используются одни и те же частоты вещания, поэтому те же антенны, которые использовались для более старого аналогового телевидения, также будут принимать новые передачи DTV. Продавцы часто заявляют, что поставляют специальные «цифровые» илителевидение высокой четкости "(HDTV) антенна рекомендуется в качестве замены существующей аналоговое телевидение антенна; в лучшем случае это дезинформация для увеличения продаж ненужного оборудования,[2][3] в худшем случае это может оставить зрителя с антенной UHF-only на местном рынке (особенно в Северной Америке), где некоторые цифровые станции остаются на своих оригинальных высокая УКВ частоты.

В помещении

Очень распространенная комнатная антенна "кроличьи уши". Эта модель также имеет рамочную антенну для приема в диапазоне УВЧ.

Комнатные антенны могут быть установлены на самом телевизоре или стоять на столе рядом с ним, подключены к телевизору коротким замыканием. линия подачи. Из-за нехватки места внутренние антенны не могут быть такими большими и сложными, как наружные антенны, и они не устанавливаются на такой высоте; по этим причинам комнатные антенны обычно не дают такого хорошего приема, как наружные антенны. Их часто вполне достаточно в городских и пригородных районах, которые обычно находятся в зоне сильного радиационного «следа» местных телевизионных станций, но в сельской местности. бахрома прием только наружная антенна может обеспечить адекватный прием. Ниже описаны некоторые из простейших комнатных антенн, но существует большое разнообразие конструкций и типов. У многих есть шкала на антенне с рядом различных настроек для изменения диаграммы приема антенны. Его следует вращать с включенным устройством, глядя на экран, пока не будет получено наилучшее изображение.

Кроличьи уши

Самая старая и наиболее широко используемая комнатная антенна - это кроличьи уши или же кроличьи уши, которые часто комплектуются новыми телевизорами. Это простой полуволновой диполь антенна, используемая для приема телевизионных диапазонов VHF, состоящих в США от 54 до 88 МГц (группа I ) и от 174 до 216 МГц (группа III ) с длинами волн от 5,5 до 1,4 м. Он состоит из двух телескопических стержней, прикрепленных к основанию, длина которых составляет около 1 метра (примерно четверть длины волны на частоте 54 МГц), и они могут складываться, когда они не используются. Для лучшего приема стержни должны быть отрегулированы на чуть меньше 1/4 длина волны на частоте принимаемого телеканала. Однако диполь имеет широкий пропускная способность, поэтому часто адекватный прием достигается без регулировки длины. Полуволновой диполь имеет низкий прирост около 2,14 дБи; это означает, что она не такая направленная и чувствительная к удаленным станциям, как большая антенна на крыше, но ее широкоугольная диаграмма приема может позволить ей принимать несколько станций, расположенных в разных направлениях, без необходимости перенастройки при смене канала. Дипольные антенны двунаправленные, то есть имеют две главные доли в противоположных направлениях, на 180 ° друг от друга. Вместо того, чтобы фиксироваться в таком положении, как другие антенны, элементы устанавливаются на шарнирных соединениях и могут регулироваться под разными углами в форме буквы «V», что позволяет перемещать их в людных помещениях. Другой причиной V-образной формы является то, что при приемных каналах в верхней части диапазона с полностью вытянутыми стержнями антенные элементы обычно будут резонировать на своей третьей стороне. гармонический. В этом режиме направление максимального усиления ( главная доля ) больше не перпендикулярно стержням, но диаграмма направленности будет иметь лепестки, расположенные под углом к ​​стержням, что дает возможность регулировать их под разными углами.

Штыревая антенна

Некоторые портативные телевизоры используют штыревая антенна. Он состоит из единственной телескопической штанги длиной около метра, прикрепленной к телевизору, которую можно убрать, когда она не используется. Он функционирует как четвертьволна монопольная антенна. Другая сторона фидерной линии подключена к плоскость земли на печатной плате телевизора, которая действует как земля. Штыревая антенна обычно имеет всенаправленный диаграмма приема с максимальной чувствительностью в направлениях, перпендикулярных оси антенны, и усилением, аналогичным полуволновому диполю.

Рамочная антенна

Каналы УВЧ часто принимаются одним оборотом рамочная антенна. Поскольку антенна «кроличьи уши» охватывает только диапазоны УКВ, ее часто комбинируют с петлей УВЧ, установленной на том же основании, чтобы перекрыть все телеканалы.

Плоская антенна

Вскоре после того, как телевизионное вещание перешло с аналогового на цифровое, маркетинг домашних антенн вышел за рамки традиционных «кроличьих ушей». Плоские антенны легкие, тонкие и, как правило, квадратной формы с целью обеспечения более всенаправленного приема.[нужна цитата ] Они подключаются к телевизорам только коаксиальным кабелем; они также могут продаваться с усилителем сигнала, требующим источника питания. Внутри тонкий плоский квадрат представляет собой рамочную антенну с круглой металлической проводкой, встроенной в проводящий пластик.[нужна цитата ]

Открытый

Смотрите также: Яги антенна и Логопериодическая антенна

Когда более высокий выигрыш антенна необходима для достижения адекватного приема в пригороде или бахрома прием территории, открытый направленная антенна обычно используется. Хотя большинство простых антенн имеют ноль направления, где у них нулевой отклик, направления полезного усиления очень широки. Напротив, направленные антенны могут иметь почти однонаправленную диаграмма направленности поэтому правильный конец антенны должен быть направлен на телестанцию. Поскольку конструкция антенны обеспечивает более высокое усиление (по сравнению с диполем), главная доля диаграммы направленности становится уже.

Конструкции наружных антенн часто основываются на Яги-уда антенна или же логопериодическая дипольная решетка (LPDA). Они состоят из нескольких полуволновой диполь элементы, состоящие из металлических стержней примерно на половину длина волны телевизионного сигнала, установленный в линии на стреле поддержки. Они действуют как резонаторы; электрическое поле входящей радиоволны толкает электроны в стержнях вперед и назад, создавая стоячие волны колебательного напряжения в стержнях. Антенна может иметь меньшее или большее количество стержневых элементов; как правило, чем больше элементов, тем выше усиление и тем выше направленность. Другая конструкция, используемая в основном для приема УВЧ, - это отражающая антенная решетка, состоящий из вертикального металлического экрана с множеством дипольных элементов, установленных перед ним.

Полосы телевизионного вещания слишком широки по частоте, чтобы их можно было охватить одной антенной, поэтому для диапазонов VHF и UHF используются либо отдельные антенны, либо комбинированная (комбинированная) антенна VHF / UHF. ОВЧ / УВЧ антенна действительно две антенны, питающие же линию питания смонтированы на одной и той же опорной стрелы. Более длинные элементы, которые собирают УКВ частоты расположены в «задней части» стрелы и часто функционируют как логопериодический антенна. Более короткие элементы, которые получают УВЧ станции расположены в «передней части» стрелы и часто функционируют как Яги антенна.

Поскольку направленные антенны должны быть направлены на передающую антенну, это является проблемой, когда принимаемые телевизионные станции расположены в разных направлениях. В этом случае две или более направленных антенн на крыше, каждая из которых направлена ​​на другой передатчик, часто устанавливаются на одной мачте и подключаются к одному приемнику; для лучшей производительности фильтр или же соответствие схемы используются, чтобы каждая антенна не ухудшала характеристики других, подключенных к той же линии передачи. Альтернативой является использование одиночной антенны, установленной на ротатор, удаленный сервосистема который поворачивает антенну в новом направлении при повороте шкалы рядом с телевизором.

Иногда телевизионные передатчики намеренно расположены так, что приемникам в данном регионе необходимо принимать передачи только в относительно узкой полосе полного телевизионного спектра УВЧ и с того же направления, что позволяет использовать сгруппированные антенны с более высоким коэффициентом усиления.[4]

  • Мачта 1-2.jpg

  • Телевизионная антенна УВЧ

  • Комнатная антенна с заячьими ушками защищена от атмосферных воздействий и установлена ​​вне помещения

Установка

Смотрите также: Радиомачты и вышки
Короткий антенный столб возле дома.
Несколько телевизионных антенн Yagi

Антенны обычно размещаются на крыши, а иногда и в чердаки. Размещение антенны в помещении значительно снижает уровень доступного сигнала.[5][6] Направленные антенны должны быть направлены на передатчик они получают; в большинстве случаев не требуется большой точности. В данном регионе иногда предусматривается, что все телевизионные передатчики расположены примерно в одном направлении и используют частоты, разнесенные достаточно близко, чтобы для всех было достаточно одной антенны. Одно местоположение передатчика может передавать сигналы для нескольких каналов.[7] CABD (общественное антенное вещание) - это система, устанавливаемая внутри здания для приема бесплатных ТВ / FM-сигналов, передаваемых по радиочастотам, и их распространения среди аудитории.[8]

Аналоговое телевидение сигналы восприимчивы к привидение на изображении - несколько близко расположенных изображений, создающих впечатление размытых и повторяющихся изображений краев изображения. Это связано с тем, что сигнал отражается от близлежащих объектов (зданий, деревьев, гор); Принимается несколько копий сигнала разной силы и с разными задержками. Это отличается для разных трансмиссий. Тщательное позиционирование антенны может обеспечить компромиссное положение, которое сводит к минимуму появление помех на разных каналах. Ореол также возможен, если несколько антенн, подключенных к одному приемнику, улавливают одну и ту же станцию, особенно если длины кабелей, соединяющих их с разветвителем / объединителем, имеют разную длину или антенны расположены слишком близко друг к другу.[9] На смену аналоговому телевидению приходит цифровое, не подверженное ореолам; тот же отраженный сигнал, который вызывает двоение в аналоговом сигнале, вообще не будет воспроизводить видимый контент в цифровом формате. Однако в этом случае помехи вызывают значительно большее ухудшение качества изображения.

Крышные и другие наружные антенны

Антенны прикрепляются к крышам различными способами, обычно на шесте, чтобы поднять его над крышей. В большинстве случаев этого достаточно. Однако в некоторых местах, таких как глубокая долина или около более высоких структур, антенну может потребоваться разместить значительно выше, используя мачта с оттяжками или же мачта. Провод, соединяющий антенну с помещением, называется антенный спуск или же уронить, и чем длиннее нисходящий провод, тем больше ухудшение сигнала в проводе. Некоторые кабели могут помочь уменьшить эту тенденцию.

Чем выше размещена антенна, тем лучше она будет работать. Антенна высшего прирост сможет получать более слабые сигналы со своего предпочтительного направления. Мешающие здания, топографические особенности (горы) и густой лес ослабят сигнал; во многих случаях сигнал будет отражен так, что полезный сигнал все еще доступен. Высоким или сложным антеннам присущи физические опасности, например падение конструкции или ее разрушение из-за погодных условий. Также есть разные местные постановления которые ограничивают и ограничивают такие вещи, как высота конструкции, не получая разрешения. Например, в США Закон о телекоммуникациях 1996 г. позволяет любому домовладельцу установить «антенну, которая предназначена для приема сигналов местного телевизионного вещания», но что «мачты, расположенные выше 12 футов над линией крыши, могут подпадать под требования местных разрешений».[10]

Комнатные антенны

Как обсуждалось ранее, антенны можно размещать в помещении, где сигналы достаточно сильны, чтобы преодолеть недостатки антенны. Антенна просто подключается к телевизионному приемнику и удобно размещается, часто на верхней части приемника ("приставка"). Иногда нужно поэкспериментировать с позицией, чтобы получить наилучшее изображение. Внутренние антенны также могут получить выгоду от РЧ-усиления, обычно называемого ТВ-усилителем. Прием от внутренних антенн может быть проблематичным в зонах со слабым сигналом.[нужна цитата ]

Установка на чердаке

Иногда желательно не ставить антенну на крышу; в этих случаях антенны, предназначенные для использования вне помещений, часто устанавливаются на чердаке или чердаке, хотя также доступны антенны, предназначенные для использования на чердаке. Размещение антенны в помещении значительно снижает ее производительность из-за более низкой высоты над уровнем земли и промежуточных стен; однако в зонах с сильным сигналом прием может быть удовлетворительным.[6] Один слой асфальт опоясывающий лишай, кровельный фетр, а фанера палуба крыши считается, что ослабляет сигнал примерно наполовину.[11]

Множественные антенны, ротаторы

На крыше установлены две антенны. Размещены по горизонтали и вертикали

Иногда желательно принимать сигналы от передатчиков, которые не в одном направлении. Этого можно достичь для одной станции за раз, используя ротатор управляемый электродвигателем, чтобы повернуть антенну по желанию. В качестве альтернативы можно использовать две или более антенн, каждая из которых направлена ​​на желаемый передатчик и соединена соответствующими схемами. Чтобы антенны не мешали друг другу, расстояние между штангами по вертикали должно составлять не менее половины длины волны самой низкой принимаемой частоты (Расстояние =λ /2).[9] Длина волны 54 МГц (канал 2) составляет 5,5 метра (λ x f = c ), поэтому расстояние между антеннами должно составлять минимум 2,25 метра или около 89 дюймов. Также важно, чтобы кабели, соединяющие антенны с разветвителем / объединителем сигналов, были одинаковой длины, чтобы предотвратить фазировка проблемы, вызывающие двоение изображения при аналоговом приеме. То есть обе антенны могут принимать одну и ту же станцию; сигнал от того, у кого более короткий кабель, достигнет приемника немного раньше, в результате чего приемник получит два изображения с небольшим смещением. Проблемы с фазированием могут возникнуть даже при такой же длине нисходящего кабеля. Bandpass фильтры или «сигнальные ловушки» могут помочь уменьшить эту проблему.

Для размещения нескольких антенн рядом друг с другом, как это часто бывает в помещениях с ограниченной высотой, таких как чердак, они должны быть разделены по крайней мере одной полной длиной волны самой низкой частоты для приема в ближайшей точке.

Часто, когда используется несколько антенн, одна предназначена для ряда совместно расположенных станций, а другая - для одного передатчика в другом направлении.

Безопасность

  • Телевизионные антенны являются хорошими проводниками электричества и притягивают молнии, действуя как молниеотвод. Использование грозовой разрядник обычно защищает от этого. Требуется большой заземляющий стержень, подключенный как к антенне, так и к мачте или столбу.[12]
  • Правильно установленные мачты, особенно высокие, парня с оцинкованный кабель; изоляторы не нужны. Они спроектированы так, чтобы выдерживать самые неблагоприятные погодные условия в этом районе, и расположены так, чтобы не мешать линии электропередач если они упадут.
  • Находиться на крыше дома опасно, поскольку это необходимо для установки или настройки телевизионной антенны.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Гулати, Р.Р. (2007). Монохромный и цветной телевизор. New Age International. С. 164–170. ISBN  978-8122416077.
  2. ^ «Телевизионный диапазон антенн». www.dennysantennaservice.com.
  3. ^ BBC: совет по переходу на цифровую технику - шок 13 октября 2008 г. 9 из 14 установщиков дали плохие или вводящие в заблуждение советы, предполагая, что людям, скорее всего, понадобится новая антенна для переключения на цифровое вещание ... 5 сказали тайному покупателю, что им понадобится «цифровая антенна», хотя на самом деле она есть нет такой вещи.
  4. ^ Воздушные группы Великобритании В Великобритании передатчики сгруппированы в диапазоны частот A, B, C, D, E и K и расположены так, что, насколько это возможно, все они находятся в одном направлении для приемников в данном регионе. Это обеспечивает оптимальный прием всех станций с помощью одной фиксированной узкополосной (и, следовательно, с высоким коэффициентом усиления) антенны, направленной в фиксированном направлении.
  5. ^ «Цифровые антенные установки ТВ Роба». Архивировано из оригинал на 2011-03-04. Получено 2011-03-20.
  6. ^ а б "Антенны для телевидения на чердаке - Спутник и антенна" Жеребцы ". tvantenna.com.
  7. ^ "UK TV Transmitters". www.aerialsandtv.com.
  8. ^ "Цифровое ТВ". www.digitaltv.gov.hk.
  9. ^ а б «Объединение или штабелирование двух телевизионных антенн - спутниковой антенны жеребцов и антенны». tvantenna.com.
  10. ^ "Правило FCC для беспроводных приемных устройств".
  11. ^ «Прямые антенны - часто задаваемые вопросы об телевизионных антеннах высокой четкости». www.terrestrial-digital.com.
  12. ^ «Молниезащита теле- и радиоантенн». nojolt.com.

внешняя ссылка